山東埃爾派 | 點擊量:0次 | 2020-01-14
知識課堂:膨潤土在新型包裝材料方面的應用及最新研究進展
膨潤土(tu)(tu)的(de)總負(fu)電(dian)荷可以(yi)通(tong)過(guo)陽離(li)子交換過(guo)程得(de)到補償。采用離(li)子交換法將膨潤土(tu)(tu)粉與硝酸銀(yin)溶(rong)液混合(he),可以(yi)制備銀(yin)-膨潤土(tu)(tu)復合(he)材(cai)料,且(qie)復合(he)材(cai)料對金黃色(se)葡萄球菌的(de)抑(yi)菌率極高(gao)。
Clegg等將銀/鈉膨潤(run)土加入用于包裝的淀粉-塑漿-粘土涂(tu)層(ceng),制(zhi)備了(le)(le)淀粉基抗微(wei)生(sheng)物(wu)涂(tu)料,并(bing)將其應用于食品包裝中,并(bing)評(ping)估了(le)(le)抗菌性能、屏障和分散性能。在(zai)涂(tu)層(ceng)中加入0.03wt%的銀/鈉膨潤(run)土,與大腸桿菌初始2.1×105CFU/物(wu)相比,可減少4.4log。
聚乙(yi)烯(xi)醇(PVA)是一種(zhong)人工(gong)(gong)半晶態水溶性成膜聚合物(wu),具有(you)(you)廣泛的(de)應用前景。PVA的(de)生(sheng)物(wu)降解率低(di),機械(xie)性能(neng)(neng)和防潮性能(neng)(neng)差(cha)。因此,人們對(dui)聚乙(yi)烯(xi)醇的(de)材料工(gong)(gong)程進行(xing)了大量的(de)研究,以提高(gao)聚乙(yi)烯(xi)醇的(de)性能(neng)(neng)。實現這一目標的(de)有(you)(you)效方(fang)法(fa)之(zhi)一是將層狀硅酸鹽摻入聚合物(wu)基體。
Shiji Mathew等以(yi)水煮(zhu)大米淀粉為(wei)調合(he)劑(ji),對(dui)聚(ju)(ju)乙烯(xi)醇(chun)的(de)(de)理化性(xing)質(zhi)進行(xing)改性(xing),利用(yong)陽(yang)光(guang)直射在(zai)聚(ju)(ju)合(he)物基質(zhi)中快速原位生成AgNPs,開(kai)發的(de)(de)蒙脫土(MMT)/聚(ju)(ju)乙烯(xi)醇(chun)(PVA)/水煮(zhu)大米淀粉混合(he)材料顯示出對(dui)食源性(xing)致病(bing)菌沙(sha)門(men)氏(shi)菌、傷寒沙(sha)門(men)氏(shi)菌和(he)金黃色葡萄球菌有良好的(de)(de)抗菌活性(xing),表明(ming)了材料具有作為(wei)食品(pin)包裝膜的(de)(de)潛力,以(yi)確保(bao)食品(pin)安全和(he)延長貨架期。
Mojtaba Koosha等探討了殼(ke)聚糖(tang)/PVA膜(mo)(mo)(mo)含黑胡蘿卜(bu)花青(qing)(qing)素作(zuo)為天然(ran)pH指示(shi)劑和(he)(he)膨(peng)潤(run)土(tu)作(zuo)為納米填料(liao)在(zai)智能(neng)包裝(zhuang)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)潛力。試驗(yan)中(zhong)將黑胡蘿卜(bu)花青(qing)(qing)素引(yin)入殼(ke)聚糖(tang)/PVA/膨(peng)潤(run)土(tu)納米復合材料(liao)中(zhong)制備pH敏感膜(mo)(mo)(mo)。pH值變化(hua)后(hou),在(zai)含花青(qing)(qing)素的(de)膜(mo)(mo)(mo)中(zhong)檢(jian)測到可見(jian)的(de)顏(yan)色變化(hua)。由于(yu)采用(yong)插層方法,在(zai)膨(peng)潤(run)土(tu)的(de)存在(zai)下,膜(mo)(mo)(mo)的(de)抗拉(la)強度(du)下降。同時(shi),含花青(qing)(qing)素薄膜(mo)(mo)(mo)的(de)拉(la)伸強度(du)高于(yu)無(wu)花青(qing)(qing)素薄膜(mo)(mo)(mo)。此外,添加膨(peng)潤(run)土(tu)和(he)(he)花青(qing)(qing)素可以有效抑制不良細菌(jun)的(de)生(sheng)長。這種薄膜(mo)(mo)(mo)具(ju)有應(ying)用(yong)于(yu)智能(neng)活性(xing)食品包裝(zhuang)的(de)潛力。
膨潤(run)土(tu)作為(wei)填料在聚合物(wu)基(ji)(ji)質中使用(yong)(yong),經(jing)(jing)過(guo)季(ji)銨(an)鹽(yan)改(gai)性(xing)(xing)的(de)膨潤(run)土(tu)不僅可以(yi)增強(qiang)聚合物(wu)基(ji)(ji)質的(de)力(li)學性(xing)(xing)能,也可以(yi)增強(qiang)其抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)性(xing)(xing)能。Gulay Baysal等(deng)以(yi)蒙脫土(tu)(MMT)為(wei)原料,經(jing)(jing)十(shi)六烷(wan)基(ji)(ji)三(san)(san)甲基(ji)(ji)溴化磷(lin)(HD)和十(shi)六烷(wan)基(ji)(ji)三(san)(san)甲基(ji)(ji)溴化銨(an)(CT)改(gai)性(xing)(xing),制備了食品包(bao)裝(zhuang)用(yong)(yong)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)納米復合膜(mo)并(bing)測定復合膜(mo)對金黃色葡萄(tao)球菌(jun)(jun)(jun)和大腸桿(gan)菌(jun)(jun)(jun)的(de)抑菌(jun)(jun)(jun)活性(xing)(xing)。經(jing)(jing)兩(liang)種季(ji)銨(an)鹽(yan)分別改(gai)性(xing)(xing)后的(de)淀粉(CS)/蒙脫土(tu)膜(mo)的(de)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)性(xing)(xing)能良好(hao),與季(ji)銨(an)鹽(yan)復合的(de)淀粉薄膜(mo)具有(you)作為(wei)納米結構材(cai)料應用(yong)(yong)于食品包(bao)裝(zhuang)的(de)潛力(li)。
另外,Afsaneh Nouria等采用簡便、環保的方法制備了(le)蒙脫石-銅氧化物(MMT-CuO)納米復合(he)(he)材料,并將其引入殼聚(ju)(ju)糖(tang)(tang)(CS)基體(ti)中(zhong),以提(ti)高其光學(xue)、機械和(he)(he)抗菌性(xing)(xing)能。用DRD和(he)(he)SEM等測試對材料進行了(le)表征。實驗中(zhong)只有(you)3%的MMT-CuO-nanocomposite的摻入增加(jia)了(le)殼聚(ju)(ju)糖(tang)(tang)膜對革蘭氏(shi)陽性(xing)(xing)菌和(he)(he)革蘭氏(shi)陰(yin)性(xing)(xing)菌的抗菌活(huo)性(xing)(xing),而(er)MMT-CuO納米復合(he)(he)材料的抗菌活(huo)性(xing)(xing)對兩種革蘭氏(shi)陰(yin)性(xing)(xing)菌(大腸桿(gan)菌和(he)(he)銅綠假單胞菌)的致死率超過99%。故殼聚(ju)(ju)糖(tang)(tang)-MMT-CuO納米復合(he)(he)膜有(you)望成為一種新型(xing)的活(huo)性(xing)(xing)食品(pin)包裝(zhuang)材料。
同樣,Bourakadi K E等以(yi)殼聚(ju)糖/聚(ju)乙烯(xi)醇(CS/PVA)和改性硫(liu)代苯并咪唑(zuo)-膨潤土(MMT)為基(ji)材,采用鑄(zhu)造法制備了一種新型的生(sheng)物復合膜。
相比于純(chun)膜(CS/PVA)而言(yan),復合膜對試(shi)驗所用(yong)的所有(you)細菌(jun)(jun)(銅綠(lv)葡萄球菌(jun)(jun)、金黃色葡萄球菌(jun)(jun)和大腸桿菌(jun)(jun))均(jun)具(ju)有(you)較好的抗菌(jun)(jun)活性,在(zai)活性包裝應(ying)用(yong)方(fang)面(mian)具(ju)有(you)一定的潛力。
范方(fang)方(fang)等以膨(peng)潤(run)土(tu)為載體,殼(ke)(ke)聚(ju)(ju)糖為殺菌(jun)劑制備(bei)了(le)膨(peng)潤(run)土(tu)/殼(ke)(ke)聚(ju)(ju)糖/PVA保(bao)(bao)(bao)鮮(xian)膜(mo)(mo)。通過對(dui)貯(zhu)藏期(qi)間(jian)芒果(guo)的腐(fu)爛指數、呼(hu)吸強度等指標的測定,研究了(le)保(bao)(bao)(bao)鮮(xian)膜(mo)(mo)對(dui)芒果(guo)的保(bao)(bao)(bao)鮮(xian)效果(guo),并與市(shi)面上的保(bao)(bao)(bao)鮮(xian)膜(mo)(mo)保(bao)(bao)(bao)鮮(xian)效果(guo)進(jin)行了(le)對(dui)比(bi)。結(jie)果(guo)表明,與市(shi)售(shou)保(bao)(bao)(bao)鮮(xian)膜(mo)(mo)相(xiang)比(bi),其自制保(bao)(bao)(bao)鮮(xian)膜(mo)(mo)保(bao)(bao)(bao)鮮(xian)效果(guo)更佳。因此,將(jiang)殼(ke)(ke)聚(ju)(ju)糖加入保(bao)(bao)(bao)鮮(xian)膜(mo)(mo)中(zhong),制備(bei)出抗菌(jun)性較好的薄膜(mo)(mo),可以減(jian)少芒果(guo)在運輸(shu)和貯(zhu)藏過程中(zhong)的腐(fu)爛率。
資料(liao)來源:《林(lin)濤,王俊(jun),殷學(xue)風(feng),等.膨(peng)潤(run)土在傳統領域及抗菌材料(liao)中的應用研究(jiu)進(jin)展[J].陜(shan)西科技大(da)學(xue)學(xue)報,2020,38(06):124-132.》