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随着人们生活质量的提高,食品的新鲜度和安全性引起了消费者的重视。食品在储藏和运输环节中容易腐败变质,进而导致了一系列食源性疾病的发生。抗菌包装材料能有效的抑制食品中的致病菌的成长,从而提高食品安全和质量。因此,利用天然的抗菌剂及生物质基材开发一种能抑制食品致病菌生长的抗菌包装膜,既能延长食品的货架期和保障食品安全,同时实现包装材料的可降解,满足环境保护的要求。纳米纤维素(CNF)膜具有优异的机械性能和阻隔性能,在聚乳酸(PLA)膜表面涂覆添加天然抗菌剂竹红菌素(HA)的CNF层能同时提升聚乳酸膜的机械性能、阻隔性能和抗菌性能。本文利用CNF吸附竹红菌素涂覆于等离子体处理的聚乳酸膜表面,制备具有优异抗菌性能和阻隔性能的CNF/PLA抗菌包装膜,为生物质基可降解材料在食品方面的应用提供理论和实践参考。主要研究内容和结果如下:(1)竹红菌素溶液在不同p H(p H=2,p H=7,p H=12)、光照条件(荧光、UV光、避光)、气体环境(氧气、氮气、空气)、贮藏温度(4℃,25℃,38℃)下的保留率和抗菌性能研究。在酸性和中性条件下,竹红菌素化学结构稳定性高,光照、温度和气体对竹红菌素溶液的保留率影响较小。竹红菌素具有较好的抗菌性,其对李斯特菌的最小抑菌浓度为4μg/m L。光照会降低竹红菌素溶液的抗菌性能,温度和氧气对竹红菌素溶液抗菌性能影响较小。(2)通过CNF对竹红菌素的静态吸附实验,研究CNF对竹红菌素的吸附效果。结果表明,竹红菌素能有效的吸附于CNF表面,吸附120 min后,达到吸附平衡,吸附量为2.47±0.12 mg/g。利用CNF吸附竹红菌素制备HA/CNF抗菌涂层,并研究不同竹红菌素添加量对HA/CNF涂层机械性能、阻隔性能和抗菌性能的影响。结果表明,在竹红菌素添加量达到0.3%(w/w)时,薄膜抑菌率为95.0%。在保障薄膜抑菌率大于90%的基础上、综合机械性能和成本考虑,确定抗菌剂竹红菌素最佳添加量为0.3%(w/w)。HA/CNF膜在25℃,光照强度2200 lux条件下贮藏28 d后,其抑菌率仍然高于85%。(3)利用低温等离子体处理PLA膜,以提高其表面亲水性及与纳米纤维素之间的粘附性,低温等离子体处理最佳工艺条件为:放电电压125 V、放电时间40 s、电极距离4.5 cm、氧气流速1 cc/min、真空度1600 mbar,PLA膜表面接触角值42.4°。将制备好的涂覆液涂敷在处理后的PLA膜表面,制备具有优良的抗菌及氧气阻隔性能的CNF/PLA复合膜,与PLA之间的膜剥离强度达最大值39.5 N/m。涂层厚度为19.5μm时,CNF/PLA膜的拉伸强度为89.40 MPa,断裂伸长率为4.8%,弹性模量为3357 MPa,氧气透过量为160 cc/m2·d,透光性为43.21%,在38℃,相对湿度90%时,水蒸气透过量为90.3 g/m2·d。(4)PE、PLA和PLA/CNF膜对奶酪进行真空包装,在4℃环境下贮藏21 d,对奶酪的菌落总数、TBARS值、POV值、羰基含量、色度和质构进行分析。结果表明,4℃贮藏21 d后,PE组和PLA组奶酪的菌落总数均超过7.00 log CFU/g,CNF/PLA组的奶酪未超过4.00 log CFU/g。CNF/PLA抗菌膜能有效的抑制奶酪表面李斯特菌的生长、延缓奶酪蛋白质和脂肪的氧化、保存奶酪的色泽和质构品质。