论文部分内容阅读
微生物腐败和氧化变质一直是食品安全和消费者健康的重大威胁,活性包装的兴起为延长食品货架期提供了有效的方法,随着传统包装造成的环境污染问题日益严峻,以可生物降解材料为基材的新型活性包装正成为未来包装的发展方向。在保证可生物降解基材性能满足要求的前提下,设计安全高效的活性控释系统,并将二者有效结合是当前研究的热点与关键。本课题制备了一种响应控释型抗氧抗菌活性配合体,并研究了可生物降解基材配方,最终制备成一种新型抗氧抗菌活性薄膜,主要研究内容和成果如下:（1）茶多酚-介孔纳米氧化锌控释型抗氧抗菌活性配合体的制备与表征。以聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物（Poloxamer 188）和蔗糖为双模板剂,分别以硝酸锌和醋酸锌为锌源物质,采用水热法制备了两种介孔纳米氧化锌N-Zn O（以硝酸锌为锌源）及C-Zn O（以醋酸锌为锌源）,并以N-Zn O为载体搭载茶多酚TP制备为控释型抗氧抗菌活性配合体T-Zn O,最终对介孔纳米氧化锌载体和活性配合体的性能进行研究。结果表明:N-Zn O及C-Zn O均具有六方晶系纤锌矿结构。N-Zn O的结构优于C-Zn O,N-Zn O的比表面积80.614 m~2/g,平均孔径为7.426 nm,孔容为0.424 cm~3/g;T-Zn O对茶多酚的搭载量高达74.46%～76.28%,具有优异的自由基清除能力和明显抑菌作用。T-Zn O的p H响应控释效果明显,弱酸性条件可以促进配合体中茶多酚的释放,在活性控释包装方面具有一定的应用潜力。（2）PLA/PBAT/PPC共混可生物降解薄膜的制备与表征。采用熔融共混法将聚乳酸（PLA）、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（PBAT）及聚碳酸亚丙酯（PPC）三种可生物降解材料进行不同比例共混制膜,探究最佳共混改性比例。结果表明:不同比例共混膜均为部分相容体系,且随PBAT组分的减少和PPC组分的增加,体系相容性和均一性逐渐提高。共混膜熔融起始温度相比纯PLA均有降低,有利于加工。共混膜具有紫外光屏蔽能力,对氧气和水蒸气的阻隔性能以及透光性能随PPC含量增加而上升。PLA/PBAT/PPC比例为40/10/50的共混膜综合力学性能最佳,可用作活性膜基材。（3）共混可生物降解基控释活性膜的制备及表征。以PLA/PBAT/PPC比例为40/10/50的共混膜为基材,分别引入不同浓度的TP、N-Zn O和T-Zn O制备系列可降解活性膜,并研究了活性膜的结构和性能。结果表明:TP和T-Zn O的引入均能减小膜基体分散相的尺寸,T-Zn O对共混体系均一性提升更显著,且降低了熔融起始温度,加工性能得到改善。TP和T-Zn O与基体分子链主要以氢键方结合,能改善薄膜力学性能。ZT1薄膜（1%T-Zn O添加）综合改性效果最佳,拉伸强度和断裂伸长率分别提升20.94%和233.51%。TP和T-Zn O还能提升薄膜的阻隔性能,其中3%TP和3%T-Zn O对氧气阻隔性能提升最好,氧气透过系数分别下降23.85%和18.46%,薄膜水蒸气透过系数也有不同程度下降。T2（2%TP添加）和ZT2（2%T-Zn O添加）薄膜均有显著的DPPH自由基清除能力,ZT2薄膜还具有延迟清除效果,且最终清除率优于T2薄膜。与活性配合体相比活性膜对茶多酚的控释行为有所改变,释放前期的最大释放p H值条件向中性移动,p H=7.4释放量最大,p H=5.5释放量略低于前者,p H=4.4条件下释放仍然受到抑制。而释放中后期由于薄膜基体在碱性条件下的水解作用更强,p H=8.5的弱碱性条件促使茶多酚的释放量超越p H=7.4条件下的释放量。所制备的活性薄膜对金黄色葡萄球菌抑制作用优于对大肠埃希氏菌,总体而言,Z2薄膜添加活性配合体的ZT2薄膜相比添加纯茶多酚的T2薄膜具有更好的抗菌效果。