【摘 要】
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由于科技水平的不断提高和经济的不断增长,人们有意识也有能力追求更高的生活品质。随着致病微生物对人类健康安全的威胁,人们对食品包装的抗菌功能性要求也日益增长。最近由文献调查表明,目前可从抗菌涂层或抗菌食品包装膜的角度提升食品的品质安全,满足人们对于食品安全的新期待。目前研究学者们关注的抗菌剂大致包含有金属/金属氧化物,季铵盐,有机酸类、海藻酸钠、壳聚糖、卤胺等,也取得了一些成果,但在实际应用中仍存在
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由于科技水平的不断提高和经济的不断增长,人们有意识也有能力追求更高的生活品质。随着致病微生物对人类健康安全的威胁,人们对食品包装的抗菌功能性要求也日益增长。最近由文献调查表明,目前可从抗菌涂层或抗菌食品包装膜的角度提升食品的品质安全,满足人们对于食品安全的新期待。目前研究学者们关注的抗菌剂大致包含有金属/金属氧化物,季铵盐,有机酸类、海藻酸钠、壳聚糖、卤胺等,也取得了一些成果,但在实际应用中仍存在一定的问题。卤素类抗菌剂作为一种新型的抗菌剂具有广谱杀菌性,可再生性,低毒性,不易产生耐药性等特点得到了人们的广泛关注。本文在前人研究的基础上,成功制备出一种环状卤胺抗菌纤维素薄膜和非环状卤胺抗菌纤维素薄膜并对它们的性能进行了一系列系统的研究。(1)环状卤胺接枝纤维素抗菌薄膜的制备及性能研究将5,5-二甲基海因(DMH)与环氧氯丙烷(EPI)在单一水相中合成3-环氧丙基-5,5-二甲基海因(GH)并通过开环反应接枝到溶于水中的羧甲基纤维素钠(CMC)的分子链上得到CMC-GH水溶液,通过GH分子中的酰胺官能团的氯化反应获得具有抗菌消毒功能的成膜CMC-GH-Cl水溶液,将CMC-GH-Cl水溶液滴加到表面皿中成膜,获得具有优异的机械强度,阻水性和抗菌性能的环状卤胺接枝纤维素(CMC-GH-Cl)薄膜。通过FTIR、SEM、XPS和XRD表征制备的CMC-GH-Cl抗菌膜的结构和形态。结果表明,在最佳制备条件下,CMC-GH-Cl膜的氧化态氯含量(Cl~+/%)可达1.58%,室温条件下储存3周后膜中的Cl~+/%仍然有1.00%。机械性能测定表明CMC-GH-Cl膜的拉伸强度可达63.05MPa,断裂伸长率可达到13.06%。抗菌测定结果表明,CMC-GH-Cl膜可以在10分钟的接触时间内完全灭杀1.26×10~7CFU/m L金黄色葡萄球菌和在30分钟的接触时间内完全灭杀1.45×10~7CFU/m L大肠杆菌。研究表明,在较简便的制备工艺下,该种材料对金黄色葡萄球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E.coli)显示出十分强大的杀菌效果,具有良好的机械性能以及储存稳定性。(2)非环状卤胺接枝纤维素抗菌薄膜的制备及性能研究采用羧甲基纤维素钠(CMC)和羟丙基甲基纤维素(HPMC)做为骨架,通过和卤胺前置体N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)在单一水相中进行迈克尔加成反应后得到CMC/HPMC-MBA溶液,通过MBA分子中的酰胺官能团的氯化反应获得具有抗菌消毒功能的成膜CMC/HPMC-MBA-Cl水溶液,将CMC/HPMC-MBA-Cl水溶液滴加到表面皿中成膜获得具有优异的机械强度、耐水性、稳定性和强大抗菌性能的非环状卤胺接枝纤维素(CMC/HPMC-MBA-Cl)薄膜。通过FTIR、SEM、XPS和XRD表征制备的CMC/HPMC-MBA-Cl抗菌膜的结构和形态。结果表明,在最佳制备条件下,CMC/HPMC-MBA-Cl膜的氧化态(Cl~+/%)为含量可达2.20%,室温条件下储存2个月后膜中的Cl~+/%仍然有1.91%。机械性能测定表明CMC/HPMC-MBA-Cl膜的拉伸强度可达53.47MPa,断裂伸长率可达到17.32%。抗菌测定结果表明,CMC/HPMC-MBA-Cl膜能在1分钟的接触时间内完全灭活1.26×10~7CFU/m L金黄色葡萄球菌和在10分钟的接触时间内完全灭活1.45×10~7CFU/m L大肠杆菌。研究表明,在较简便的制备工艺下,该种膜材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌显示出较好的杀菌效果,具有良好的机械性能以及储存稳定性。
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