层层自组装可食用保鲜涂层的制备及应用研究

摘要

新鲜水果在采摘后，若没有适当的保鲜措施，水分和营养物易流失，易发生酶促褐变、失水率增加等情况，因此适当的保鲜方法尤为重要。目前保鲜方法众多，其中可食用保鲜涂层是一种由天然可降解材料制备的涂层，成本低，对人体无毒无害，且能实现水果保鲜。对于制备涂层材料，层层自组装方法是一个良好的选择，该方法简单方便，制作步骤可简化为交替浸泡、冲洗、涂布基底材料且组装基底的形态等不受限制，可以很好地在水果表面直接制备。本论文采用静电层层自组装技术制备可食用保鲜涂层，探究涂层在水果上的保鲜效果，并对涂层表征与优化，研究涂层的抗氧化性、抗菌性和自修复性能，进而制备多功能的可食用保鲜涂层。
　　实验大致过程以及主要结论如下:
　　1)海藻酸钠(SA)、羧甲基纤维素钠(CMC)、聚丙烯酸钠（PAAS）与壳聚糖(CS)通过层层自组装法分别制备多层可食用涂层。三种涂层均光滑无孔，且都具有层状结构;三种涂层中，(CMC/CS)3涂层水溶性最低，抗拉强度和透光率最高，且在蜜桔上表现出了良好的保鲜效果，因此相比于其他两种涂层，(CMC/CS)3涂层更适合于水果保鲜;
　　2)按照层层自组装方法制备聚电解质多层(PEM)涂层(即(CMC/CS)3涂层）。发现该涂层具有:抗氧化性，能抑制苹果切片的氧化褐变;抗菌性，对格兰氏阴性菌的抑菌率高于95％;自修复性，能在10min内修复小损伤，且能修复大尺寸的损伤，另外，修复性能不受涂层层数的影响;
　　3)探究并比较CS添加氯化钙(CaCl2)或抗坏血酸(AA)制备的混合涂层在苹果切片上的保鲜效果。发现两种涂层在苹果切片上均有很好的粘附性，CS-CaCl2涂层具有良好的抗褐变效果，能降低苹果的失重率和营养物质的流失、抑制苹果的新陈代谢，对苹果切片有很好的保鲜效果，因此相比于AA，CaCl2是良好的保鲜剂;
　　4)在PEM涂层中添加CaCl2并探究涂层的自修复性、保鲜性。发现PEM涂层表面光滑且无明显孔洞，有层状结构，结构致密;涂层受损后，能在短时间内修复其形貌和机械性能，且机械性能的修复效率达到87.4％;对苹果切片的保鲜效果较好。说明添加CaCl2的PEM涂层不仅具有良好的自修复性能，而且能有效地保持苹果切片的质量。
　　以上实验与结果表明，本论文成功制备并表征了具有可食用、抗菌、抗氧化、自修复等功能的保鲜涂层，该涂层不仅具有良好的水果保鲜效果，而且能抑制水果氧化、抑制细菌生长、快速修复损伤，是良好的保鲜涂层材料。

目录

声明

摘要

论文中的缩略词

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 可食用保鲜涂层的制备材料

1．3 可食用涂层的主要制备方法(层层自组装法)

1．4 自修复材料

1．5 抗菌性简介

1．6 抗氧化简介

1．7 主要研究内容和意义

参考文献

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验材料

2．2．2 实验仪器

2．2．3 涂层的制备以及表征

2．2．4 PEM涂层的表征

2．2．5 水果的应用表征

2．3 实验结果与讨论

2．3．1 三种PEM涂层的表征

2．3．2 涂层在蜜桔上的应用表征

2．3．3 甘油对涂层性能及保鲜效果的影响

2．4 本章小结

参考文献

第三章 PEM涂层的抗氧化、抗菌、自修复性能研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验材料

3．2．2 实验仪器

3．2．3 PEM涂层的制备及其表征

3．3 实验结果与讨论

3．3．1 PEM涂层的抗氧化性分析

3．3．2 PEM涂层的抗菌性分析

3．3．3 PEM涂层的FT-IR分析

3．3．4 PEM涂层的SEM图像分析

3．3．5 PEM涂层的UV-Vis光谱分析

3．3．6 PEM涂层的自修复性能分析

3．4 本章小结

参考文献

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验材料

4．2．2 实验仪器

4．2．3 水果的应用表征

4．3 实验结果与讨论

4．3．1 苹果切片的外观图片分析

4．3．2 苹果切片的重量分析

4．3．3 苹果切片的Vc含量分析

4．3．4 苹果切片的SSC分析

4．3．5 涂层的FT-IR光谱分析

4．4 本章小结

参考文献

第五章 含CaCl2的PEM涂层的表征及其保鲜效果探究

5．1 引言

5．2 实验部分

5．2．1 实验材料

5．2．2 实验仪器

5．2．3 涂层的制备以及表征

5．2．4 水果的应用表征

5．3 实验结果与讨论

5．3．1 PEM涂层的表征

5．3．2 涂层在水果应用上的表征

5．4 本章小结

参考文献

6．1 论文总结

6．2 论文的创新点

6．3 不足与展望

硕士期间取得的学术成果

致谢

附录