基于MCM-41介孔分子篩抗氧化活性包裝膜的制備及控釋行為研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-10 07:23
脂肪氧化是影響食品品質(zhì)和安全的重要問題?蒯屝涂寡趸钚园b以其具有的活性物質(zhì)釋放速率的可控性和可預(yù)測性的優(yōu)點(diǎn)逐漸替代傳統(tǒng)抗氧化包裝成為近年來食品包裝領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而,現(xiàn)有的控釋包裝技術(shù)大多存在選材受限及緩釋效果不明顯的問題。介孔分子篩材料因具有較高的比表面積和孔容,以及尺寸可調(diào)節(jié)的孔道結(jié)構(gòu)和可化學(xué)修飾的表面,在控釋包裝領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。但是,目前基于介孔載體控釋技術(shù)開發(fā)的包裝膜對活性物質(zhì)的緩釋效果欠佳,控釋載體對薄膜的包裝及控釋性能影響尚不明確。本課題以MCM-41介孔分子篩為吸附控釋載體,以天然抗氧化劑α-生育酚為活性物質(zhì),以低密度聚乙烯為聚合物基材,開發(fā)抗氧化活性包裝膜材料。研究中,以活性物質(zhì)負(fù)載率、控釋組裝體添加量、MCM-41孔徑尺寸及表面基團(tuán)為控釋因子開發(fā)了一系列具有不同活性物質(zhì)釋放速率的活性薄膜。從薄膜微觀形貌、結(jié)晶度、機(jī)械及物理性能等角度出發(fā),研究并分析了α-生育酚/MCM-41控釋組裝體對薄膜包裝性能的影響及作用機(jī)制。通過遷移試驗(yàn)和分子動(dòng)力學(xué)模擬的方法分別對α-生育酚的遷移和擴(kuò)散行為進(jìn)行研究,對MCM-41的控釋機(jī)理進(jìn)行探討。研究內(nèi)容及主要結(jié)論包括:(1)α-生育...
【文章來源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:131 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
控釋包裝相關(guān)概念間關(guān)系[14]
第一章緒論3統(tǒng)設(shè)計(jì)的基矗圖1-1控釋包裝相關(guān)概念間關(guān)系[14]Fig.1-1Relationshipbetweendifferentterminologiesrelatedtocontrolledreleasepackaging圖1-2良好接觸條件下包裝材料中活性物質(zhì)的遷移過程[12]Fig.1-2Migrationinthecaseofgoodfood-packagecontact[12]一般而言,構(gòu)成抗氧化活性包裝薄膜基材的聚合物分為兩大類:合成聚合物和天然生物基聚合物。其中合成聚合物的單體通常由石油中得來,而天然生物基聚合物的單體則是生物基材料[13]。1.2.1.1天然生物基聚合物材料由于合成聚合物存在難以降解等問題,近年來,考慮到環(huán)境因素,以天然生物基聚合物為基材的可食或可降解抗氧化活性包裝膜受到了研究人員的廣泛關(guān)注。其中,常用的材料有殼聚糖、PLA[15-20]、纖維素等[21]。Mehran等[22]以殼聚糖為基材,向其中加入野薔薇提取物和葡萄籽提取物作為抗氧化劑,采用流延法制備抗氧化膜。研究結(jié)果表明,含有葡萄籽提取物的活性薄膜可在中等濕度條件下為肉制品提供抗氧化保護(hù)。Ubonrat等[23]以殼聚糖作為基材,向其中添加綠茶提取物,流延法制備活性薄膜。研究結(jié)果表明,
第一章緒論9圖1-3多層結(jié)構(gòu)薄膜控釋技術(shù)示意圖Fig.1-3Illustrationofmultilayercontrolledreleasetechnology早在1996年,Han等[51]就采用試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)模擬的方法系統(tǒng)研究了山梨酸鉀在LDPE、HDPE、PP等不同聚合物材料中的遷移特性。研究結(jié)果表明,在多層包裝結(jié)構(gòu)中,相較于其他材料,LDPE更適合作為活性層,而其他常見材料,如HDPE,PP等,則更適合作為控制層或阻隔層。Buonocore等[52]隨后采用不同交聯(lián)度的PVOH薄膜制成多層控釋抗菌膜,研究結(jié)果表明,與PVOH單層抗菌膜相比,多層控釋膜中,抗菌劑的釋放速率因受到控制層的影響而明顯放緩。同時(shí),多層膜結(jié)構(gòu)沒有對抗菌劑的抗菌活性造成不良影響。陳晨偉[53]采用干式復(fù)合法開發(fā)了PP/PVA/PP控釋型活性包裝薄膜,并研究了PVA(活性層)中的茶多酚向不同食品模擬物中的釋放行為。不僅如此,研究人員還利用多層共擠制膜的方式,將活性物質(zhì)添加到多層膜結(jié)構(gòu)中與食品直接接觸的內(nèi)層,在保證活性膜功能性的同時(shí),減少活性物質(zhì)的用量。Ha等[54]采用雙螺桿擠出機(jī)制備LLDPE/LLDPE+葡萄柚種子提取物雙層薄膜,雙層膜總厚度為15μm,而內(nèi)側(cè)添加葡萄柚種子提取物的活性層厚度僅為3μm,與單膜全部添加活性物質(zhì)相比,大大降低了活性物質(zhì)的使用量。在多層膜結(jié)構(gòu)控釋系統(tǒng)中,結(jié)合所添加的活性物質(zhì)的屬性,合理選擇各層包裝膜材料是達(dá)到預(yù)期控釋目的的關(guān)鍵。然而,采用單一種類的聚合物材料作為各層基材對活性物質(zhì)的釋放速率調(diào)節(jié)效果有限。因此,共混制膜控釋技術(shù)受到了研究人員的廣泛關(guān)注。1.2.3.2共混制膜控釋技術(shù)共混制膜技術(shù)是采用將兩種或兩種以上的包裝膜基材共混制膜,從而調(diào)節(jié)包裝膜中活性物質(zhì)遷移速率的技術(shù)。在控釋型活性食品包裝的研究領(lǐng)域,共混制膜控釋技術(shù)主要包括智能共混(smartblending)和傳?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]介孔二氧化硅納米粒的制備及其作為不同功能的藥物載體研究進(jìn)展[J]. 余越,陶春,楊海躍,王天宇,薛丹平,田雪梅,張美敬,房盛楠,宋洪濤. 中國新藥雜志. 2017(16)
[2]DPPH在抗氧化活性評價(jià)中的應(yīng)用[J]. 梁蓉蓉,賈振斌,羅輝,李文杰,李寧. 廣東化工. 2014(20)
[3]硅烷化改性MCM-41負(fù)載戊二酸鋅催化CO2與環(huán)氧丙烷共聚制備可降解材料[J]. 黎演明,黃慨,楊輝,黃日波. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2012(10)
[4]控釋技術(shù)在食品活性包裝中應(yīng)用與研究[J]. 應(yīng)麗莎,趙東方,付海姣,胡蓉,鄒凱,張敏. 食品科學(xué). 2012(09)
[5]藥物在有序介孔氧化硅納米孔道中組裝與控緩釋研究進(jìn)展[J]. 張海東. 材料導(dǎo)報(bào). 2009(15)
[6]油脂氧化機(jī)理及含油脂食品抗氧化包裝研究進(jìn)展[J]. 徐芳,盧立新. 包裝工程. 2008(06)
[7]介孔分子篩的添加對PE基復(fù)合材料性能的影響[J]. 王娜,李洪偉,石照信,張靜,王蕾. 合成樹脂及塑料. 2008(01)
[8]塑料包裝材料化學(xué)物遷移試驗(yàn)中食品模擬物的選用[J]. 劉志剛,王志偉,胡長鷹. 食品科學(xué). 2006(06)
[9]天然生育酚抗氧化活性的研究[J]. 吳侯,翁新楚. 上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2001(02)
博士論文
[1]基于多層復(fù)合控釋技術(shù)的PP/PVA/PP活性包裝復(fù)合薄膜制備分析及其應(yīng)用研究[D]. 陳晨偉.上海海洋大學(xué) 2018
[2]PET和PP材料中添加劑向食品遷移的分子動(dòng)力學(xué)模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李波.暨南大學(xué) 2017
[3]復(fù)合無機(jī)藥物載體的界面性質(zhì)及布洛芬擴(kuò)散的分子動(dòng)力學(xué)模擬[D]. 強(qiáng)琳輝.吉林大學(xué) 2015
[4]殼聚糖基活性包裝膜的性能及其在食品貯藏中應(yīng)用的研究[D]. 王麗巖.吉林大學(xué) 2013
[5]分子力場方法及其在材料科學(xué)中的若干應(yīng)用問題[D]. 趙立峰.上海交通大學(xué) 2008
碩士論文
[1]新型緩釋型食品抗氧化包裝膜的研發(fā)[D]. 韓甜甜.江南大學(xué) 2014
[2]幾種天然抗氧化劑抗氧化性能比較研究[D]. 梁云.江南大學(xué) 2008
[3]塑料包裝材料中化學(xué)物向脂肪類食品的遷移研究[D]. 趙威威.江南大學(xué) 2007
[4]MCM-41介孔分子篩的合成方法及催化性能研究[D]. 陶濤.江蘇大學(xué) 2006
[5]不同孔徑介孔分子篩MCM-41的合成與其吸附性能研究[D]. 張君.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2006
[6]介孔分子篩MCM-41的合成及性能研究[D]. 安群力.西安科技大學(xué) 2005
本文編號:3275468
【文章來源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:131 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
控釋包裝相關(guān)概念間關(guān)系[14]
第一章緒論3統(tǒng)設(shè)計(jì)的基矗圖1-1控釋包裝相關(guān)概念間關(guān)系[14]Fig.1-1Relationshipbetweendifferentterminologiesrelatedtocontrolledreleasepackaging圖1-2良好接觸條件下包裝材料中活性物質(zhì)的遷移過程[12]Fig.1-2Migrationinthecaseofgoodfood-packagecontact[12]一般而言,構(gòu)成抗氧化活性包裝薄膜基材的聚合物分為兩大類:合成聚合物和天然生物基聚合物。其中合成聚合物的單體通常由石油中得來,而天然生物基聚合物的單體則是生物基材料[13]。1.2.1.1天然生物基聚合物材料由于合成聚合物存在難以降解等問題,近年來,考慮到環(huán)境因素,以天然生物基聚合物為基材的可食或可降解抗氧化活性包裝膜受到了研究人員的廣泛關(guān)注。其中,常用的材料有殼聚糖、PLA[15-20]、纖維素等[21]。Mehran等[22]以殼聚糖為基材,向其中加入野薔薇提取物和葡萄籽提取物作為抗氧化劑,采用流延法制備抗氧化膜。研究結(jié)果表明,含有葡萄籽提取物的活性薄膜可在中等濕度條件下為肉制品提供抗氧化保護(hù)。Ubonrat等[23]以殼聚糖作為基材,向其中添加綠茶提取物,流延法制備活性薄膜。研究結(jié)果表明,
第一章緒論9圖1-3多層結(jié)構(gòu)薄膜控釋技術(shù)示意圖Fig.1-3Illustrationofmultilayercontrolledreleasetechnology早在1996年,Han等[51]就采用試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)模擬的方法系統(tǒng)研究了山梨酸鉀在LDPE、HDPE、PP等不同聚合物材料中的遷移特性。研究結(jié)果表明,在多層包裝結(jié)構(gòu)中,相較于其他材料,LDPE更適合作為活性層,而其他常見材料,如HDPE,PP等,則更適合作為控制層或阻隔層。Buonocore等[52]隨后采用不同交聯(lián)度的PVOH薄膜制成多層控釋抗菌膜,研究結(jié)果表明,與PVOH單層抗菌膜相比,多層控釋膜中,抗菌劑的釋放速率因受到控制層的影響而明顯放緩。同時(shí),多層膜結(jié)構(gòu)沒有對抗菌劑的抗菌活性造成不良影響。陳晨偉[53]采用干式復(fù)合法開發(fā)了PP/PVA/PP控釋型活性包裝薄膜,并研究了PVA(活性層)中的茶多酚向不同食品模擬物中的釋放行為。不僅如此,研究人員還利用多層共擠制膜的方式,將活性物質(zhì)添加到多層膜結(jié)構(gòu)中與食品直接接觸的內(nèi)層,在保證活性膜功能性的同時(shí),減少活性物質(zhì)的用量。Ha等[54]采用雙螺桿擠出機(jī)制備LLDPE/LLDPE+葡萄柚種子提取物雙層薄膜,雙層膜總厚度為15μm,而內(nèi)側(cè)添加葡萄柚種子提取物的活性層厚度僅為3μm,與單膜全部添加活性物質(zhì)相比,大大降低了活性物質(zhì)的使用量。在多層膜結(jié)構(gòu)控釋系統(tǒng)中,結(jié)合所添加的活性物質(zhì)的屬性,合理選擇各層包裝膜材料是達(dá)到預(yù)期控釋目的的關(guān)鍵。然而,采用單一種類的聚合物材料作為各層基材對活性物質(zhì)的釋放速率調(diào)節(jié)效果有限。因此,共混制膜控釋技術(shù)受到了研究人員的廣泛關(guān)注。1.2.3.2共混制膜控釋技術(shù)共混制膜技術(shù)是采用將兩種或兩種以上的包裝膜基材共混制膜,從而調(diào)節(jié)包裝膜中活性物質(zhì)遷移速率的技術(shù)。在控釋型活性食品包裝的研究領(lǐng)域,共混制膜控釋技術(shù)主要包括智能共混(smartblending)和傳?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]介孔二氧化硅納米粒的制備及其作為不同功能的藥物載體研究進(jìn)展[J]. 余越,陶春,楊海躍,王天宇,薛丹平,田雪梅,張美敬,房盛楠,宋洪濤. 中國新藥雜志. 2017(16)
[2]DPPH在抗氧化活性評價(jià)中的應(yīng)用[J]. 梁蓉蓉,賈振斌,羅輝,李文杰,李寧. 廣東化工. 2014(20)
[3]硅烷化改性MCM-41負(fù)載戊二酸鋅催化CO2與環(huán)氧丙烷共聚制備可降解材料[J]. 黎演明,黃慨,楊輝,黃日波. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2012(10)
[4]控釋技術(shù)在食品活性包裝中應(yīng)用與研究[J]. 應(yīng)麗莎,趙東方,付海姣,胡蓉,鄒凱,張敏. 食品科學(xué). 2012(09)
[5]藥物在有序介孔氧化硅納米孔道中組裝與控緩釋研究進(jìn)展[J]. 張海東. 材料導(dǎo)報(bào). 2009(15)
[6]油脂氧化機(jī)理及含油脂食品抗氧化包裝研究進(jìn)展[J]. 徐芳,盧立新. 包裝工程. 2008(06)
[7]介孔分子篩的添加對PE基復(fù)合材料性能的影響[J]. 王娜,李洪偉,石照信,張靜,王蕾. 合成樹脂及塑料. 2008(01)
[8]塑料包裝材料化學(xué)物遷移試驗(yàn)中食品模擬物的選用[J]. 劉志剛,王志偉,胡長鷹. 食品科學(xué). 2006(06)
[9]天然生育酚抗氧化活性的研究[J]. 吳侯,翁新楚. 上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2001(02)
博士論文
[1]基于多層復(fù)合控釋技術(shù)的PP/PVA/PP活性包裝復(fù)合薄膜制備分析及其應(yīng)用研究[D]. 陳晨偉.上海海洋大學(xué) 2018
[2]PET和PP材料中添加劑向食品遷移的分子動(dòng)力學(xué)模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李波.暨南大學(xué) 2017
[3]復(fù)合無機(jī)藥物載體的界面性質(zhì)及布洛芬擴(kuò)散的分子動(dòng)力學(xué)模擬[D]. 強(qiáng)琳輝.吉林大學(xué) 2015
[4]殼聚糖基活性包裝膜的性能及其在食品貯藏中應(yīng)用的研究[D]. 王麗巖.吉林大學(xué) 2013
[5]分子力場方法及其在材料科學(xué)中的若干應(yīng)用問題[D]. 趙立峰.上海交通大學(xué) 2008
碩士論文
[1]新型緩釋型食品抗氧化包裝膜的研發(fā)[D]. 韓甜甜.江南大學(xué) 2014
[2]幾種天然抗氧化劑抗氧化性能比較研究[D]. 梁云.江南大學(xué) 2008
[3]塑料包裝材料中化學(xué)物向脂肪類食品的遷移研究[D]. 趙威威.江南大學(xué) 2007
[4]MCM-41介孔分子篩的合成方法及催化性能研究[D]. 陶濤.江蘇大學(xué) 2006
[5]不同孔徑介孔分子篩MCM-41的合成與其吸附性能研究[D]. 張君.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2006
[6]介孔分子篩MCM-41的合成及性能研究[D]. 安群力.西安科技大學(xué) 2005
本文編號:3275468
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/qgylw/3275468.html
最近更新
教材專著