摘要：仅使包装膜具备抗菌活性及实现抗菌剂缓慢释放,不能达到抑菌的理想效果,智能抗菌包装技术可实现抗菌剂按需...仅使包装膜具备抗菌活性及实现抗菌剂缓慢释放,不能达到抑菌的理想效果,智能抗菌包装技术可实现抗菌剂按需释放,是未来食品防腐包装工业的发展方向。本论文基于―食品腐败从表面开始并伴随pH值相应逐渐降低‖的规律,利用Schiff碱的酸敏特性,着眼于最易发生腐败变质反应的食品表面,设计了一种能够感知和响应食品介质pH值信号,实现抗菌剂动态调节释放的新型纳米包装膜。采用乳液聚合和自组装技术获得粒径可调的带醛基纳米微球,并以此为载体通过Schiff碱偶联高效固载抗菌剂,流延分散于相容性膜材料中,获得智能活性抗菌纳米包装膜,并进一步探讨了其应用效果。该论文拟实现食品包装膜的―活性‖和―智能‖双重化目标,将为我国食品抗菌包装行业技术升级提供新参考。论文的主要工作内容有:(1)在85℃下,以苯乙烯(St)为核单体,4-乙烯基苯甲醛(VBA)为壳单体,并以过硫酸铵(APS)为引发剂、壬基酚聚氧乙烯-4-醚硫酸铵(DNS458)为乳化剂、甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)为交联剂,经预乳化、种子乳液聚合后,设计并合成了具有核壳结构的含醛基纳米聚合物微球聚P(St-co-VBA)。透射电镜显示形貌为均匀圆球形,大小均一,粒径是50-60nm,粒径分析仪结果显示呈现典型的高斯分布,且单分散性良好。以乳酸链球菌(Nisin)为模型抗菌剂,所得微球通过Schiff碱将抗菌剂(Nisin)偶联负载,采用Bradford法(考马斯亮蓝法)测得其负载率达95%,获得Nisin-含醛基纳米微球缀合物,透射电镜显示粒径为80-100nm。(2)采用流延熔融法将Nisin-含醛基纳米微球缀合物纳米化导入聚乙烯醇(PVA)中,制得含醛基纳米微球-乳酸链球菌缀合物/聚乙烯醇复合膜。研究结果表明,当添加250mg缀合物到聚PVA中时,膜的抑菌圈直径是10.0 mm;弹性模量是2060.42 MPa,与未添加比较增加了8.5倍;气体透过率从2.835 cc/m2d0.1Mpa降到1.825 cc/m2d0.1Mpa;阻湿性能从2.84 g mm/m2 day Kpa降到2.59 g mm/m2 day Kpa。以上结果表明缀合物的添加赋予膜较好的物理机械性能、抗菌性能和阻隔性能。此外,PH=2和7时100h抗菌剂释放量分别是53.0%和12.4%,表明该膜抗菌剂的释放是受PH值控制的,具有酸敏响应性;不同的食品模拟液中Nisin的释放规律表明Nisin在酸性食品和脂类食品中的释放量较大,而在咸味食品和甜味食品中的释放量较小。最后,随着缀合物添加量的增加,三刺激值、色品坐标变化的结果显示复合膜的红度和黄度值升高,但白度值和透明度降低了。(3)将鲜猪肉随机分为完全相同的三组,其中两组分别用实验制得的抗菌复合膜、聚乙烯醇膜包装,另一组不做任何处理作为空白对照,将三组肉置于22℃的恒温环境下,每天取出对其进行感官评分、失重率、细菌总数、挥发性盐基氮测定,结果表明该抗菌复合膜对猪肉具有很好的保鲜防腐能力,22℃下能维持肉的一级鲜度三天,二级鲜度三天。更多还原显示全部
