《纳米保鲜技术》PPT课件.ppt

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1、纳米保鲜技术,食品纳米技术,纳米食品,可塑性,阻隔性,稳定性,抗菌性,保鲜性,1,2,3,4,5,1 纳米复合材料（PNMC）的特征,PNMC的可塑性：徐存英的研究表明纳米粉体粒径小，比表面积大，表面能高，有可能与基体聚合物在界面上产生良好的结合，从而在一定用量范围内使复合材料的力学性能提高。,PNMC的稳定性：二氧化钛具有在光照、与卤素接触或加热条件下不变色，抗菌性能不下降的优点，加入聚合物装材料能保持很高的稳定性。,PNMC的阻隔性：通过纳米复合的方法可以有效的降低气体和液体对高分子的渗透作用，层状无机纳米粒子填充的高分子材料中，无机粒子的长径比越大，气体、液体渗透性越低,PNMC的抗菌性

2、：纳米TiO2具有光催化杀菌作用。光催化反应产生活性物质（活性氧），使菌体有机物分解而产生抗菌效果。,PNMC的保鲜性：果蔬采摘后体内乙烯的大量累积，将严重影响果蔬的鲜度，纳米TiO2的光催化能够将产生的乙烯氧化分解成二氧化碳和水，达到去除乙烯的效果。另外，纳米银能氧化催化乙烯，减少果蔬保鲜中乙烯的积累,01,02,03,04,聚合物/金属纳米复合材料,聚合物/氧化物纳米复合材料,聚合物/半导体纳米复合材料,聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料,2 PNMC的分类,05,聚合物/聚合物纳米复合材料,06,聚合物/碳酸盐纳米复合材料,目前已经应用于食品包装中的有:耐热性能优良的MMT（蒙脱土）纳米复合

3、包装材料、阻燃性能优异的聚乳酸（PLA）-MMT 复合材料、抗拉伸性能良好的聚乙烯（PE）-SiO2复合包装材料、抵御紫外线的氯乙烯（PVC）-MMT 纳米复合材料、优异气体阻隔性的MMT 复合聚合物材料等。,3 纳米复合包装材料的制备,常用方法：蒸发冷凝、气相沉积、溶胶凝胶法、沉淀法、胶溶法、微乳液法、超临界干燥法、冷冻干燥法、溶剂替换法、水热法等。,3.1 纳米TiO2复合包装材料的制备,（1）纳米TiO2粉末的制备,施春荧将钛酸四丁酯溶于无水乙醇，以冰醋酸作抑制剂，控制钛酸四丁酯的水解，减小水解产物的团聚，得到颗粒细小且均匀的溶胶。调节pH值至3，搅拌，在溶胶中慢慢加入乙醇溶液，使胶体粒

4、子形成开放的骨架结构，溶胶失去流动性，形成凝胶。60恒温真空干燥凝胶得黄色晶体，研磨晶体，放入马福炉中升温至250灼烧，保温，再升温至800进行活化，除去有机成分，得白色的纳米TiO2粉末。,（2）纳米TiO2的表面改性,徐存英等先把一定量的二氧化钛粉体悬浮于含硬脂酸的甲苯溶液中，边搅拌边加热至100，恒温1h。然后，趁热过滤，并用正已烷洗涤多次。最后，在50的干燥箱中干燥。,对改性效果进行检验：未改性的纳米TiO2是极性的，能悬浮在水中，大颗粒则沉淀于底部；而改性后的纳米TiO2是非极性的，不能与水相溶，不能用水润湿，只能漂浮于水面上。,（3）纳米TiO2与聚合物的复合纳米TiO2/PVC薄

5、膜的制备,工艺过程（陈丽等）,PVC纳米TiO2ND-201,DOP，环氧大豆油有机锡硬脂酸等,混合,高速混合,冷却,挤出吹膜,30min,160,3.2纳米银的制备,常用方法：微孔乳液法、机械球磨法、模板法、相转移法、化学还原法、水热合成法、生物还原法、电化学法等。,化学还原法制备纳米银：,银源：AgNO3还原剂：抗坏血酸、硼氢化钠、柠檬酸钠等,通常，在制备纳米银的工艺中会加入十二烷基硫酸钠等作为表面活性剂，防止银粒子团聚。,4 纳米保鲜技术在食品保鲜中的应用,1）纳米塑料包装材料对果蔬的保鲜作用；2）纳米涂膜材料对果蔬保鲜作用的影响；3）将纳米级抗菌剂、保鲜剂直接加入果蔬包装,王伟伟等用含

6、纳米TiO2的保鲜纸包装迷你黄瓜的研究发现，纳米TiO2涂膜纸能有效抑制微生物生长,将保鲜纸和保鲜膜结合来包装黄瓜，可使黄瓜保质期大大延长。在一定浓度范围内,纳米TiO2含量越高,保鲜纸的保鲜效果越好。且应用保鲜膜保鲜黄瓜可有效防止黄瓜水分流失,但对微生物的抑制作用不显著,若将保鲜纸结合保鲜膜包装,不仅能有效保持水分,还能防止微生物滋生,保护黄瓜营养物质不损失,从而达到更好的保鲜效果。,纳米TiO2包装保鲜,1）纳米塑料包装材料对果蔬的保鲜作用,张瑶等将聚乙烯制品混入1.5(质量分数)Ag纳米粉制成塑料粒子，然后生产出规格16cm 9.5cm4.5cm含纳米银的塑料保鲜盒和保鲜袋(厚度约0.0

7、06cm)，用于杨梅保鲜的研究。结果表明，纳米塑料包装材料对杨梅果实呼吸并无抑制作用，在提高杨梅好果率和延长货架期方面有正面效果，同时，在抑制Vc分解方面具有一定的作用。,纳米银包装保鲜,宋贤良等将纳米TiO2均匀分散在玉米淀粉涂膜液中，对圣女果进行涂膜处理，探讨其对贮藏过程中果实失重率、可溶性固形物含量、硬度、腐烂率、Vc 含量及总酸含量变化的影响，以研究纳米TiO2/玉米淀粉复合涂膜液对圣女果涂膜保鲜的效果。结果表明，随着复合涂膜液中纳米TiO2用量的增加，圣女果的失重率、可溶性固形物含量和腐烂率是先减小后增大，而硬度、Vc含量和总酸含量则呈现先增大后减小的变化规律。,2）纳米涂膜材料对果

8、蔬保鲜作用的影响,纳米TiO2涂膜保鲜,An等针对芦笋在贮藏过程中失水严重和微生物繁殖的特点，研究纳米银和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）涂膜对绿芦笋贮藏品质的影响结果表明，纳米银/PVP涂膜的绿芦笋在失重、色泽、质构等方面均好于对照组，纳米银/PVP涂膜具有较好的保鲜效果，微生物控制良好。,纳米银涂膜保鲜,3）将纳米级抗菌剂、保鲜剂直接加入果蔬包装,张慜等将准纳米银溶液作为防腐剂或制成复合防腐剂添加到番茄汁、番茄和胡萝卜混合汁等蔬菜汁中，结果表明准纳米银可减弱加工工艺中的杀菌强度，与其他防腐剂混合防腐，效果显著。,准纳米粒子：是指粒径在101109nm范围的粒子,5 纳米保鲜技术研究进展,5.1超声

9、波处理与纳米包装的复合作用,伊晓婷等运用超声波清洗结合纳米包装技术对鲜切生菜进行保鲜贮藏，通过测定贮藏期间生菜的主要品质、生理和微生物指标以探讨其保鲜作用。结果表明，纳米包装在抑制生菜质量损失，保持叶绿素、还原糖、Vc含量方面效果都要优于超声波作用，而超声波处理（240 W、10 min、20）在抑制生菜酶活和表面微生物上的作用要较纳米包装好；超声波处理结合纳米包装对生菜的保鲜效果最佳，能够降低质量损失率，较好地保叶绿素和还原糖含量，控制微生物的生长，抑制多酚氧化酶和过氧化物酶活性，从而延缓衰老和褐变。,5.2纳米TiO2和纳米银复合应用于食品保鲜,杨燕婷将银系纳米抗菌材料、脱钛型纳米二氧化钛

10、、凹凸棒土混合应用于聚乙烯塑料混匀0.5h然后用双螺杆挤出成型机吹膜形成厚度为50m的纳米薄膜，并将其应用于金针菇的保鲜。研究表明金针菇在4条件下贮藏15d，纳米包装金针菇的失重率、腐烂指数、相对电导率和褐变度与对照的相比均有下降；可溶性固形物、游离氨基酸和可溶性蛋白质保留量显著高于对照。,5.3食品加工与包装技术的联合应用,林津对茶叶分别进行急冷处理和抽气充氮与纳米包装技术结合连用发现，相对于传统的冷风处理和普通的铝塑复合包装，与纳米包装技术结合使用更有利于延缓茶叶营养成分的散失。纳米包装技术与其它食品加工的联合应用有效提高了茶叶的保险品质,5.4纳米保鲜材料的毒理学研究,纳米银独特的量子效应、小尺寸效应和极大的比表面积,在它与生物分子(蛋白质、细胞膜成分等)的交互作用及细胞毒性的产生中发挥着重要的作用,这种作用机制会导致它与生物分子间的化学反应和物理吸附作用,并随着细胞摄入而产生毒性效应。,目前，对纳米尺度物质的生物效应,尤其是毒理学与安全性问题,目前尚无法得到明确的结论.,近年来，纳米保鲜技术因其优越的保鲜性能已成为食品保鲜研究的热点，虽然纳米保鲜材料的研究还不够深入，目前相关的产品还不够丰富，但是可以预见，纳米包装材料将是果蔬保鲜材料的最主要发展方向之一，其前景十分广阔。,THANKS,