納米保鮮技術(shù).ppt

納米保鮮技術(shù),食品納米技術(shù),納米食品,可塑性,阻隔性,穩(wěn)定性,抗菌性,保鮮性,1,2,3,4,5,1 納米復(fù)合材料（PNMC）的特征,PNMC的可塑性：徐存英的研究表明納米粉體粒徑小，比表面積大，表面能高，有可能與基體聚合物在界面上產(chǎn)生良好的結(jié)合，從而在一定用量范圍內(nèi)使復(fù)合材料的力學(xué)性能提高。,PNMC的穩(wěn)定性：二氧化鈦具有在光照、與鹵素接觸或加熱條件下不變色，抗菌性能不下降的優(yōu)點，加入聚合物裝材料能保持很高的穩(wěn)定性。,PNMC的阻隔性：通過納米復(fù)合的方法可以有效的降低氣體和液體對高分子的滲透作用，層狀無機(jī)納米粒子填充的高分子材料中，無機(jī)粒子的長徑比越大，氣體、液體滲透性越低,PNMC的抗菌性：納米TiO2具有光催化殺菌作用。光催化反應(yīng)產(chǎn)生活性物質(zhì)（活性氧），使菌體有機(jī)物分解而產(chǎn)生抗菌效果。,PNMC的保鮮性：果蔬采摘后體內(nèi)乙烯的大量累積，將嚴(yán)重影響果蔬的鮮度，納米TiO2的光催化能夠?qū)a(chǎn)生的乙烯氧化分解成二氧化碳和水，達(dá)到去除乙烯的效果。另外，納米銀能氧化催化乙烯，減少果蔬保鮮中乙烯的積累,01,02,03,04,聚合物/金屬納米復(fù)合材料,聚合物/氧化物納米復(fù)合材料,聚合物/半導(dǎo)體納米復(fù)合材料,聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料,2 PNMC的分類,05,聚合物/聚合物納米復(fù)合材料,06,聚合物/碳酸鹽納米復(fù)合材料,目前已經(jīng)應(yīng)用于食品包裝中的有:耐熱性能優(yōu)良的MMT（蒙脫土）納米復(fù)合包裝材料、阻燃性能優(yōu)異的聚乳酸（PLA）-MMT 復(fù)合材料、抗拉伸性能良好的聚乙烯（PE）-SiO2復(fù)合包裝材料、抵御紫外線的氯乙烯（PVC）-MMT 納米復(fù)合材料、優(yōu)異氣體阻隔性的MMT 復(fù)合聚合物材料等。,3 納米復(fù)合包裝材料的制備,常用方法：蒸發(fā)冷凝、氣相沉積、溶膠凝膠法、沉淀法、膠溶法、微乳液法、超臨界干燥法、冷凍干燥法、溶劑替換法、水熱法等。,3.1 納米TiO2復(fù)合包裝材料的制備,（1）納米TiO2粉末的制備,施春熒將鈦酸四丁酯溶于無水乙醇，以冰醋酸作抑制劑，控制鈦酸四丁酯的水解，減小水解產(chǎn)物的團(tuán)聚，得到顆粒細(xì)小且均勻的溶膠。調(diào)節(jié)pH值至3，攪拌，在溶膠中慢慢加入乙醇溶液，使膠體粒子形成開放的骨架結(jié)構(gòu)，溶膠失去流動性，形成凝膠。 60恒溫真空干燥凝膠得黃色晶體，研磨晶體，放入馬福爐中升溫至250灼燒，保溫，再升溫至800進(jìn)行活化，除去有機(jī)成分，得白色的納米TiO2粉末。,（2）納米TiO2的表面改性,徐存英等先把一定量的二氧化鈦粉體懸浮于含硬脂酸的甲苯溶液中，邊攪拌邊加熱至100，恒溫1h。然后，趁熱過濾，并用正已烷洗滌多次。最后，在50的干燥箱中干燥。,對改性效果進(jìn)行檢驗： 未改性的納米TiO2是極性的，能懸浮在水中，大顆粒則沉淀于底部；而改性后的納米TiO2是非極性的，不能與水相溶，不能用水潤濕，只能漂浮于水面上。,（3）納米TiO2與聚合物的復(fù)合納米TiO2/PVC薄膜的制備,工藝過程（陳麗等）,PVC 納米TiO2 ND-201,DOP，環(huán)氧大豆油 有機(jī)錫 硬脂酸等,混合,高速混合,冷卻,擠出吹膜,30min,160,3.2納米銀的制備,常用方法：微孔乳液法、機(jī)械球磨法、模板法、相轉(zhuǎn)移法、化學(xué)還原法、水熱合成法、生物還原法、電化學(xué)法等。,化學(xué)還原法制備納米銀：,銀源：AgNO3 還原劑：抗壞血酸、硼氫化鈉、檸檬酸鈉等,通常，在制備納米銀的工藝中會加入十二烷基硫酸鈉等作為表面活性劑，防止銀粒子團(tuán)聚。,4 納米保鮮技術(shù)在食品保鮮中的應(yīng)用,1）納米塑料包裝材料對果蔬的保鮮作用； 2）納米涂膜材料對果蔬保鮮作用的影響； 3）將納米級抗菌劑、保鮮劑直接加入果蔬包裝,王偉偉等用含納米TiO2的保鮮紙包裝迷你黃瓜的研究發(fā)現(xiàn)，納米TiO2涂膜紙能有效抑制微生物生長, 將保鮮紙和保鮮膜結(jié)合來包裝黃瓜，可使黃瓜保質(zhì)期大大延長。在一定濃度范圍內(nèi), 納米TiO2含量越高, 保鮮紙的保鮮效果越好。且應(yīng)用保鮮膜保鮮黃瓜可有效防止黃瓜水分流失, 但對微生物的抑制作用不顯著, 若將保鮮紙結(jié)合保鮮膜包裝, 不僅能有效保持水分, 還能防止微生物滋生, 保護(hù)黃瓜營養(yǎng)物質(zhì)不損失, 從而達(dá)到更好的保鮮效果。,納米TiO2包裝保鮮,1）納米塑料包裝材料對果蔬的保鮮作用,張瑤等將聚乙烯制品混入1.5(質(zhì)量分?jǐn)?shù))Ag納米粉制成塑料粒子，然后生產(chǎn)出規(guī)格16cm 9.5cm4.5cm含納米銀的塑料保鮮盒和保鮮袋(厚度約0.006cm)，用于楊梅保鮮的研究。結(jié)果表明，納米塑料包裝材料對楊梅果實呼吸并無抑制作用，在提高楊梅好果率和延長貨架期方面有正面效果，同時，在抑制Vc分解方面具有一定的作用。,納米銀包裝保鮮,宋賢良等將納米TiO2均勻分散在玉米淀粉涂膜液中，對圣女果進(jìn)行涂膜處理，探討其對貯藏過程中果實失重率、可溶性固形物含量、硬度、腐爛率、Vc 含量及總酸含量變化的影響，以研究納米TiO2/玉米淀粉復(fù)合涂膜液對圣女果涂膜保鮮的效果。結(jié)果表明，隨著復(fù)合涂膜液中納米TiO2用量的增加，圣女果的失重率、可溶性固形物含量和腐爛率是先減小后增大，而硬度、Vc含量和總酸含量則呈現(xiàn)先增大后減小的變化規(guī)律。,2）納米涂膜材料對果蔬保鮮作用的影響,納米TiO2涂膜保鮮,An等針對蘆筍在貯藏過程中失水嚴(yán)重和微生物繁殖的特點，研究納米銀和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）涂膜對綠蘆筍貯藏品質(zhì)的影響結(jié)果表明，納米銀/PVP涂膜的綠蘆筍在失重、色澤、質(zhì)構(gòu)等方面均好于對照組，納米銀/PVP涂膜具有較好的保鮮效果，微生物控制良好。,納米銀涂膜保鮮,3）將納米級抗菌劑、保鮮劑直接加入果蔬包裝,張慜等將準(zhǔn)納米銀溶液作為防腐劑或制成復(fù)合防腐劑添加到番茄汁、番茄和胡蘿卜混合汁等蔬菜汁中，結(jié)果表明準(zhǔn)納米銀可減弱加工工藝中的殺菌強(qiáng)度，與其他防腐劑混合防腐，效果顯著。,準(zhǔn)納米粒子：是指粒徑在101109nm范圍的粒子,5 納米保鮮技術(shù)研究進(jìn)展,5.1超聲波處理與納米包裝的復(fù)合作用,伊?xí)枣玫冗\用超聲波清洗結(jié)合納米包裝技術(shù)對鮮切生菜進(jìn)行保鮮貯藏，通過測定貯藏期間生菜的主要品質(zhì)、生理和微生物指標(biāo)以探討其保鮮作用。結(jié)果表明，納米包裝在抑制生菜質(zhì)量損失，保持葉綠素、還原糖、Vc含量方面效果都要優(yōu)于超聲波作用，而超聲波處理（240 W、10 min、20 ）在抑制生菜酶活和表面微生物上的作用要較納米包裝好；超聲波處理結(jié)合納米包裝對生菜的保鮮效果最佳，能夠降低質(zhì)量損失率，較好地保葉綠素和還原糖含量，控制微生物的生長，抑制多酚氧化酶和過氧化物酶活性，從而延緩衰老和褐變。,5.2納米TiO2和納米銀復(fù)合應(yīng)用于食品保鮮,楊燕婷將銀系納米抗菌材料、脫鈦型納米二氧化鈦、凹凸棒土混合應(yīng)用于聚乙烯塑料混勻0.5h然后用雙螺桿擠出成型機(jī)吹膜形成厚度為50m的納米薄膜，并將其應(yīng)用于金針菇的保鮮。 研究表明金針菇在4條件下貯藏15d，納米包裝金針菇的失重率、腐爛指數(shù)、相對電導(dǎo)率和褐變度與對照的相比均有下降；可溶性固形物、游離氨基酸和可溶性蛋白質(zhì)保留量顯著高于對照。,5.3食品加工與包裝技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用,林津?qū)Σ枞~分別進(jìn)行急冷處理和抽氣充氮與納米包裝技術(shù)結(jié)合連用發(fā)現(xiàn)，相對于傳統(tǒng)的冷風(fēng)處理和普通的鋁塑復(fù)合包裝，與納米包裝技術(shù)結(jié)合使用更有利于延緩茶葉營養(yǎng)成分的散失。納米包裝技術(shù)與其它食品加工的聯(lián)合應(yīng)用有效提高了茶葉的保險品質(zhì),5.4納米保鮮材料的毒理學(xué)研究,納米銀獨特的量子效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和極大的比表面積, 在它與生物分子(蛋白質(zhì)、細(xì)胞膜成分等)的交互作用及細(xì)胞毒性的產(chǎn)生中發(fā)揮著重要的作用, 這種作用機(jī)制會導(dǎo)致它與生物分子間的化學(xué)反應(yīng)和物理吸附作用, 并隨著細(xì)胞攝入