纳米CaCO3/壳聚糖复合物特性及保鲜功能的研究

论文摘要

纳米技术的应用给果蔬保鲜领域提供了一种新模式,壳聚糖涂膜材料中添加纳米材料来强化保鲜效果成为当前的研究热点。纳米碳酸钙是一种用途广泛的无机填料,具有来源广,成本低,毒性小等优点,大大扩展了碳酸钙的使用范围。本文将纳米CaCO3用硬脂酸钠改性后添加到壳聚糖溶液中,制成纳米CaCO3/壳聚糖复合物。首先,研究了纳米CaCO3的改性条件；其次,通过流延法制得一系列不同纳米CaCO3添加量的壳聚糖复合膜,并对复合膜的透水性、透光性、伸长率、断裂力值进行测定；再次,通过滤纸片抑菌法研究了纳米CaCO3/壳聚糖复合物对常见的细菌、酵母、霉菌的抑菌作用；最后,将纳米CaCO3/壳聚糖复合物应用于枇杷和鲜切山药的贮藏保鲜实验。研究结果表明：1用硬脂酸钠对纳米CaCO3的改性的最佳条件为：改性剂用量为2.5%的硬酯酸钠,改性温度为80℃,改性时间为20-30min。2通过对纳米CaCO3/壳聚糖复合膜的透光性、透气性和机械性能的测定,得出在纳米碳酸钙含量为2%时,与纯壳聚糖膜相比,断裂力和伸长率分别提高了15.2%和128%,膜的机械性能达到最佳状态,由此推出这个配比为最佳力学性能的配比。纳米碳酸钙的加入对于改善复合膜的透光性方面效果欠佳,但可以增强膜的透气性。3纳米CaCO3/壳聚糖复合物对细菌、酵母、霉菌均有一定的抑制作用,并且抑制效果比单用壳聚糖的效果要好。4在25℃下,纳米碳酸钙／壳聚糖复合物不仅可以延缓枇杷硬度、TSS、L值的下降和酸度的变化,还能抑制PPO、POD活性的变化,同时减少水分的散失,延缓硬度的下降,延长其货架寿命。5在4℃低温条件下,纳米碳酸钙／壳聚糖复合涂膜可以有效地减少鲜切山药切面的褐变程度,延缓L值,同时延缓PPO和POD的活性、可滴定酸度的变化,延长鲜切山药的货架期,并且效果要比单独用壳聚糖涂膜要好。但对维生素C的效果不显著。本项目研制的纳米CaCO3/壳聚糖复合物不但有较好的机械性能,也具有良好的抗菌性能,同时在整果和鲜切果蔬的贮藏中都有较好的保鲜能力。因此,它将是一种很有潜力的保鲜材料。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 壳聚糖的性质及其在果蔬保鲜中的应用
• 1.1.1 前言
• 1.1.2 壳聚糖的性质
• 1.1.3 壳聚糖在果蔬保鲜上的应用
• 1.1.4 壳聚糖膜的机械性能的改善
• 1.2 纳米碳酸钙的应用综述
• 1.2.1 纳米材料的发展
• 1.2.2 纳米效应
• 1.2.3 纳米材料分类
• 1.2.4 纳米碳酸钙的应用
• 1.2.5 纳米无机粒子/有机物复合材料的发展
• 1.3 本项目的研究目的、意义和内容
• 1.3.1 项目研究的目的及意义
• 1.3.2 项目研究内容
• 第二章 纳米CaCO3改性条件的筛选
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 材料
• 2.2.2 改性剂用量的筛选
• 2.2.3 改性温度的筛选
• 2.2.4 改性时间的筛选
• 2.2.5 活化度和吸油值的测定方法
• 2.2.6 改性前后纳米碳酸钙透射电镜比较
• 2.2.7 改性前后纳米碳酸钙红外光谱测试
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 改性温度的筛选结果
• 2.3.2 改性时间的筛选结果
• 2.3.3 改性剂用量的筛选结果
• 2.3.4 改性前后纳米碳酸钙透射电镜比较
• 2.3.5 改性前后纳米碳酸钙红外光谱测试
• 2.4 结论
• 第三章 纳米CaCO3/壳聚糖复合膜的研制及其性能的表征
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 材料
• 3.2.2 纳米碳酸钙/壳聚糖复合膜的制备
• 3.3 壳聚糖/纳米碳酸钙复合膜的表征
• 3.3.1 复合膜透光性的测定
• 3.3.2 复合膜水蒸汽透过率的测定
• 3.3.3 复合膜的力学性能测定
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 透光性
• 3.4.2 透水蒸汽性
• 3.4.3 复合膜的力学性能
• 3.5 结论
• 第四章 纳米CaCO3/壳聚糖复合物的抑菌效果研究
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 实验预备
• 4.2.3 实验方法与步骤
• 4.3 实验结果与讨论
• 4.3.1 不同处理对细菌的抑菌作用
• 4.3.2 不同处理对酵母的抑菌作用
• 4.3.3 不同处理对霉菌的抑菌作用
• 第五章 纳米CaCO3/壳聚糖复合涂膜对枇杷的保鲜效果研究
• 5.1 前言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 基本材料
• 5.2.2 纳米碳酸钙/壳聚糖处理液的配制
• 5.3 仪器设备与试剂
• 5.3.1 仪器设备
• 5.3.2 试剂
• 5.4 测定项目与方法
• 5.4.1 酸度的测定
• 5.4.2 硬度的测定
• 5.4.3 失重率的测定
• 5.4.4 可溶性固形物（Total Soluble Solid,TSS）含量的测定
• 5.4.5 表皮色泽的测定
• 5.4.6 多酚氧化酶（Polyphenol Oxidase,PPO）活性的测定
• 5.4.7 过氧化物酶（peroxidase,POD）活性的测定
• 5.4.8 腐烂率的测定
• 5.5 结果与分析
• 5.5.1 对可滴定酸含量的影响
• 5.5.2 对硬度的影响
• 5.5.3 对失重率的影响
• 5.5.4 对TSS含量的影响
• 5.5.5 对表皮色泽的影响
• 5.5.6 对PPO活性的影响
• 5.5.7 对POD活性的影响
• 5.5.8 对腐烂率的影响
• 5.6 小结
• 第六章 纳米CaCO3/壳聚糖复合涂膜对鲜切山药的保鲜效果研究
• 6.1 引言
• 6.2 材料与方法
• 6.2.1 材料
• 6.2.2 预处理
• 6.2.3 仪器设备与试剂
• 6.2.4 测定指标与方法
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 对表皮色泽的影响
• 6.3.2 对PPO活性的影响
• 6.3.3 对POD活性的影响
• 6.3.4 对总酚含量的影响
• 6.3.5 对维生素C含量的影响
• 6.3.6 对可滴定酸度的影响
• 6.4 结论
• 第七章 研究总论与展望
• 参考文献
• 致谢