论文部分内容阅读
静电纺丝纳米纤维因其特殊的纳米结构而具有特有的优良性质,已经引起国内外广泛关注。关于静电纺丝纳米的应用研究已经渗透到各个领域,包括:生物医药、过滤、能源、传感器、服装材料等领域。但是,静电纺丝技术在食品中的应用却是相对较少。关于食品包装的研发与改进一直是食品业界的研究重点。近年来,智能包装因其巨大的潜在应用价值而广受全球研究者的关注。本研究结合当前关于智能包装的研究,结合电纺制备纳米纤维的先进技术,成功制备出具有高效氧气指示功能的复合纳米纤维膜;同时也制备出能够实时监测包装食品在生产运输链中所经历温度历史的时间温度纳米指示膜,分别具有指示真空包装、气调包装的完整性,监测食品在食品生产运输销售链中的温度历史,对于食品质量与安全的监测提供一个新的思路。同时利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X-射线衍射仪(XRD)等技术对所得电纺纤维膜进行表征,为开发食品智能包装材料提供借鉴。主要研究结果有:1.利用静电纺丝技术将亚甲基蓝(MB)、甘油(Glycerol)、二氧化钛分别混入10%(wt)聚乙烯醇(PVA)水溶液、12%(wt)聚乙烯吡咯烷酮(PVP)水溶液中,分别制备出PVA氧气指示膜、PVP氧气指示膜,并对制备出的两种氧气指示膜进行功能性上的对比,利用各种表征手段进行机理上的研究。PVA氧气指示膜相比之前的研究,在响应时间上有很大的提升,仅在180秒内就可以明显的指示出氧气的存在,PVP氧气指示膜因PVP的的水溶性强,在空气中其纳米结构会受到水分的影响遭到部分破坏,所以其指示氧气的时间相对较长需要至少1小时。且两种氧气指示膜均具备重复利用的性能。2.选取链状高分子阳离子多糖壳聚糖和带负电荷10,12-二十五烷二炔羧酸(PCDA)为组装成分,以静电相互作用为主要驱动力将两者交替沉积至醋酸纤维素(CA)纳米纤维膜表面。利用扫描电镜分析(SEM)、傅立叶红外光谱分析(FTIR)、X-射线衍射分析(XRD)等手段表征该复合纤维膜。复合纤维膜对温度敏感,会在不同温度条件下随着时间的变化其颜色也会随之改变,这将附于复合纤维膜能够作为时间温度指示包装的潜质。另外,也对该复合纤维检测重金属离子的特性进行研究,研究结果表明,该复合纤维膜对于Mg2+、Pb2+、Ce2+、Hg-等金属离子具有定性检测的能力,在紫外照射激发的情况下会显示不同的颜色,从而达到定性以及粗定量的功能,且变色效果可通过肉眼辨别。