载银沸石抗菌剂的制备及其在牛皮纸中的迁移研究

摘要

牛皮纸因其具有优异耐破度和耐水性、质朴外观而倍受食品包装行业青睐,但使用中其易遭受微生物污染而缩短包装的货架寿命。因此,本文旨在利用载银沸石无机抗菌剂制备一种具有抑菌防霉性能的抗菌牛皮纸,以减少因微生物污染引起的包装变质问题。为确保该抗菌牛皮纸的安全性,本文还研究了该抗菌牛皮纸中载银沸石抗菌剂在食品模拟物蒸馏水、4％(v/v)乙酸、65%乙醇、正己烷和橄榄油中的迁移情况。主要研究内容包括:　　(1)离子交换制备载银沸石。确定了载银沸石的优化制备工艺:硝酸银浓度0.1mol/L,pH值6~8,温度70℃,时间3h,搅拌速度300r/min。该抗菌剂对大肠杆菌抑菌环达到21.5mm,MIC值0.5mg/mL,抑菌率高达100%。由FT-IR、TG、SEM、ED和AAS表征发现含量较高的Ag+成功载入沸石,并且载银沸石的基本结构保持不变。　　(2)表面施胶载银沸石抗菌牛皮纸的制备。探究了不同载银沸石添加量下涂布抗菌牛皮纸的抑菌防霉性能,并对比分析了抗菌剂的添加对牛皮纸、白卡纸和铜版纸物理机械性能和印刷适性的影响。研究表明:当载银沸石添加量为0.5g时,抗菌牛皮纸抑菌防霉性良好,且载银沸石的添加对牛皮纸、白卡纸和铜版纸的基本性能无明显影响。　　(3)抗菌牛皮纸中载银沸石的迁移实验分析。当载银沸石添加量为0.5g时,利用AAS对40℃下抗菌牛皮纸中载银沸石在2h、24h、96h、240h、480h、720h和960h时向蒸馏水、4%(v/v)乙酸、65%乙醇、正己烷和橄榄油的迁移浓度进行检测。实验表明:抗菌牛皮纸中载银沸石在食品模拟物中迁移浓度随时间增加而增大,且迁移浓度顺序为:65%乙醇>4%(v/v)乙酸>蒸馏水,但在正己烷和橄榄油中均未检出。　　(4)载银沸石在抗菌牛皮纸中迁移模型的建立。为快捷地分析抗菌牛皮纸中载银沸石在蒸馏水、4%(v/v)乙酸、65%乙醇中的迁移情况,本文基于Fick定律建立了有限包装-无限食品迁移模型,确立了有效扩散系数和分配系数。研究表明:该迁移模型可用于分析240h后抗菌牛皮纸中载银沸石的迁移情况,并且可预测不同有效扩散系数、纸张厚度和时间下抗菌牛皮纸中载银沸石的迁移情形。

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第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究的主要内容和目的

第二章 载银沸石抗菌剂的制备与表征

2.1 前言

2.2 实验

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第三章 表面施胶载银沸石抗菌牛皮纸的性能研究

3.1 前言

3.2 实验

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 载银沸石在抗菌牛皮纸中迁移实验分析

4.1 前言

4.2 实验

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

第五章 抗菌牛皮纸中载银沸石的迁移模型

5.1 前言

5.2 实验

5.3 结果与讨论

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间主要成果

致谢