壳聚糖淀粉抗菌复合膜的性能优化及保鲜效果评价

摘要

本论文研究的目的是在壳聚糖淀粉复合膜中加入不同浓度的聚乙烯醇、CaSO4、纳米氧化锌等来提高壳聚糖淀粉复合膜的物理性能、抗菌性，以发挥其更好的保鲜效果。
　　论文首先优化了壳聚糖淀粉抗菌复合膜的结构及力学等物理性能。在壳聚糖淀粉复合膜中分别加入不同浓度的聚乙烯醇、CaSO4、纳米氧化锌，利用单因素试验和正交试验，以复合膜的力学特性、结构特性、透光性、水蒸气透过系数等为指标，优化了复合膜的制各条件。试验结果表明:当聚乙烯醇浓度在0.06％，CaSO4浓度为0.09％，纳米氧化锌浓度为0.6％时，复合膜的综合性能最好，复合膜的抗拉强度达到34％、水蒸气透过系数达到3g.cm/(cm2.S.Pa)左右、透光率90％以上。
　　然后以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、黑曲霉为试验菌种，评价了壳聚糖淀粉抗菌复合膜的抗菌性能。结果表明:当纳米氧化锌含量≥0.6％时复合膜对这三种菌的生长均有很好的抑制作用，三种菌的抑菌圈直径分别为:24.47±0.5mm、23.43±0.65mm、18.03±2.73mm。
　　最后评价了优化后的壳聚糖淀粉抗菌复合膜对红提葡萄的保鲜效果。试验结果显示:当红提葡萄在3±1℃条件下贮藏60天后，空白试验组（葡萄不做任何处理）葡萄的失重率达到30％以上，好果率仅为18％，基本失去食用价值;市售PE保鲜膜组（用PE保鲜膜包裹葡萄）葡萄上长了很多霉菌，好果率仅为20％;不含纳米氧化锌的壳聚糖淀粉复合膜组（直接包裹葡萄）葡萄失重率达到23％，葡萄表面有点干燥，好果率为40％左右;含纳米氧化锌的壳聚糖淀粉复合膜组（直接包裹葡萄）葡萄失重率18％，好果率达到60％以上。
　　本研究结果表明，优化后的壳聚糖淀粉抗菌复合膜具有一定的应用价值，本研究为进一步开发壳聚糖淀粉可食性膜提供了一定的数据支持。

目录

摘要

第1章 前言

1．1 研究背景

1．2 壳聚糖淀粉复合膜概述

1．2．1 壳聚糖的结构与特性概述

1．2．2 淀粉的结构与特性概述

1．2．3 壳聚糖淀粉复合膜的特性与研究进展

1．2．4 壳聚糖淀粉复合膜研究展望

1．3 壳聚糖-淀粉抗菌复合膜概述

1．3．1 抗菌剂的种类

1．3．2 壳聚糖淀粉抗菌复合膜研究进展

1．3．3 纳米氧化锌的特性与抗菌机理

1．3．4 纳米氧化锌的应用

1．3．5 壳聚糖-纳米氧化锌抗菌复合膜的研究进展

1．4 本课题立题依据及目的意义

1．4．1 立题依据

1．4．2 目的意义

1．5 研究内容概述

第2章 壳聚糖淀粉抗菌复合膜的性能优化

2．1 实验材料

2．1．1 实验试剂

2．1．2 实验仪器和设备

2．2 实验方法

2．2．1 添加不同浓度聚乙烯醇的壳聚糖淀粉复合膜的制备

2．2．2 添加不同浓度硫酸钙的壳聚糖淀粉复合膜的制备

2．2．3 添加不同浓度纳米氧化锌的壳聚糖淀粉复合膜的制备

2．2．4 正交试验

2．2．5 抗拉强度和断裂伸长率的测定

2．2．6 水蒸气透过系数的测定

2．2．7 透光率的测定

2．2．8 扫描电镜观察

2．2．9 原子力学显微镜观察

2．3 结果与分析

2．3．1 聚乙烯醇对壳聚糖淀粉复合膜抗拉强度与断裂伸长率的影响

2．3．2 硫酸钙对壳聚糖淀粉复合膜抗拉强度和断裂伸长率的影响

2．3．3 含聚乙烯醇和硫酸钙的壳聚糖淀粉复合膜原子力学显微镜观察

2．3．4 含聚乙烯醇和CaSO4的壳聚糖淀粉复合膜的扫描电镜分析

2．3．5 含聚乙烯醇和CaSO4的壳聚糖淀粉复合膜的透光率分析

2．3．6 纳米氧化锌对壳聚糖淀粉复合膜的抗拉强度和断裂伸长率的影响

2．3．7 纳米氧化锌对壳聚糖淀粉复合膜的水蒸气透过系数(WVP)的影响

2．3．8 纳米氧化锌对壳聚糖淀粉复合膜透光率(LP)的影响

2．3．9 含纳米氧化锌的壳聚糖淀粉复合膜扫描电镜观察

2．3．10 含纳米氧化锌的壳聚糖淀粉复合膜原子力学显微镜(AFM)观察

2．3．11 正交试验

2．4 本章小结

第3章 壳聚糖淀粉抗菌复合膜的抑菌实验

3．1 实验材料

3．1．1 实验菌种

3．1．2 实验试剂

3．1．3 实验仪器及设备

3．2 实验方法

3．2．1 纳米氧化锌-壳聚糖-淀粉抗菌复合膜的制备

3．2．2 纳米氧化锌-壳聚糖-淀粉抗菌复合膜抗细菌和真菌的抑菌圈实验

3．2．3 纳米氧化锌-壳聚糖-淀粉抗菌复合膜抗细菌和真菌的定量试验

3．3 结果与分析

3．3．1 含纳米氧化锌的壳聚糖淀粉复合膜抗细菌和真菌的定性实验

3．3．2 含纳米氧化锌的壳聚糖淀粉复合膜抗细菌的定量实验

3．4 本章小结

第4章 壳聚糖淀粉抗菌复合膜对红提葡萄的保鲜效果实验

4．1 实验材料

4．1．1 实验材料

4．1．2 实验试剂

4．1．3 实验仪器及设备

4．2 实验方法

4．2．1 纳米氧化锌-壳聚糖淀粉抗菌复合膜的制备

4．2．2 红提葡萄处理方案设计

4．2．3 失重率的测定

4．2．4 好果率的测定

4．2．5 呼吸强度的测定

4．2．6 可溶性固形物的测定

4．2．7 总酸的测定

4．3 结果与分析

4．3．1 葡萄贮藏过程中失重率的变化

4．3．2 葡萄贮藏过程中好果率的变化

4．3．3 葡萄贮藏过程中呼吸强度的变化

4．3．4 葡萄贮藏过程中可溶性固形物的变化

4．3．5 葡萄贮藏过程中总酸的变化

4．4 本章小结

第5章 结论

5．1 壳聚糖淀粉抗菌复合膜的性能优化

5．2 壳聚糖淀粉抗菌复合膜的抑菌实验

5．3 壳聚糖淀粉抗菌复合膜能延长葡萄的贮藏期

第6章 本论文的主要创新点及展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学位论文

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