聚乙烯/壳聚糖-柠檬精油抗菌膜的制备及应用

目的为了获得具有优良抗菌性能的PE食品包装膜。方法以聚乙烯膜(PE)为基材,根据静电相互吸引的原理,将带负电的食品接触材料丙烯酸树脂阴离子乳液(1127-PAA)涂覆在PE上,再涂覆带正电的壳聚糖(CTS)/柠檬油(LEO),从而获得具有优良抗菌性能的PE食品包装膜。利用氨基黑染色和接触角实验对涂覆效果进行分析,考察PE-PAA-CTS/LEO复合膜中CTS与LEO的比例,以及CTS/LEO的层数对复合膜抗菌性的影响。以冷藏猪肉为保鲜对象,通过定期对冷藏猪肉的挥发性盐基氮(TVB-N值)、pH值、菌落总数、水分迁移、色差(a^*值、b^*值、L^*值)、质构(弹性、硬度和黏度)进行测定,对冷藏猪肉进行鲜度分析,评估复合膜的保鲜效果。结果将PAA,CTS依次均匀地涂覆在PE膜上,膜的接触角由原来的71°变为22°,亲水性得到大大提高;当复合膜中CTS与LEO的体积比为1:1,且CTS/LEO的层数为2层时,牛津杯测得抑菌圈的直径可达35.6 mm,其抗菌性较优且成本较低;与纯PE膜相比,综合挥发性盐基氮(TVB-N值)、pH值、菌落总数、色差(a^*值、b^*值、L^*值)、质构(弹性、硬度和黏度)和核磁共振指数等实验结果可知,PE-PAA-CTS/LEO抗菌膜能将冷藏猪肉的保质期延长2 d。结论与空白PE膜相比,PE-PAA-CTS/LEO复合膜能有效延长冷藏猪肉的保质期2 d,当PE+PAA膜上CTS/LEO的层数为2时,其抑菌效果最优且成本最低。

一步法制备可再生塑料薄膜及性能研究

目的利用餐厨垃圾四季豆,制备可再生塑料包装膜。方法以餐厨垃圾四季豆为模型,采用三氟乙酸(TFA)为溶剂,一步法将其浸泡溶解制备可再生塑料薄膜。采用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对薄膜结构和形貌进行表征;利用电感耦合等离子体-质谱仪(ICP-MS)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射光谱(XRD)对膜中存在矿物质元素的含量、存在形式及晶体结构进行探究和分析。结果得到四季豆可再生塑料薄膜中存在纤维素和木质素特征的红外图谱;在薄膜的断面,纤维素和木质素以不规则条纹状孔道分布;薄膜表面存在无机颗粒聚集体,薄膜表面粗糙度为29.6 nm;可再生塑料薄膜中存在多种微量矿物质元素,并主要以Ca3(PO4)2,MgO,MgCO3,KBr的形式存在于可再生塑料薄膜中,从而将植物中天然的矿物质元素引入可再生塑料薄膜。通过对可再生塑料薄膜力学性能的探讨,发现与微晶纤维素复合后,四季豆可再生塑料薄膜的拉伸强度由1.5MPa到37.7 MPa,断裂伸长率由133%到13%。结论四季豆废料可以在极大尺度内调控强极性可再生膜材的性能。复合膜的模量处于工程聚合物和弹性体与淀粉基天然聚合物之间的空白地带,填补了合成聚合物和淀粉基聚合物的性能差距。为我国餐厨垃圾的再利用提供了新的思路,也为仿生材料和生物质材料的制备提供了新参考。

硬脂酸对聚乙烯醇膜水果包装保鲜性能的影响

目的研究硬脂酸改性聚乙烯醇膜对水果保鲜性能的影响。方法采用溶液浇注法,以硬脂酸为改性剂,并辅以硬脂酸-96为乳化剂,聚乙二醇-400为增塑剂,对聚乙烯醇(PVA)膜进行改性,利用FT-IR对其结构进行分析,考察硬脂酸的添加量对膜的耐水性、拉伸强度、断裂伸长率和外观等包装性能的影响,并以西梅为保鲜对象,通过定期对西梅的呼吸强度、可溶性固含量和质量损失率进行测定,进行西梅的鲜度分析,评估改性膜的保鲜效果。结果硬脂酸与聚乙烯醇之间形成了酯键,膜的耐水性能得到明显提高,当硬脂酸的质量分数从0%增大至20%时,透湿度从294.42g/(m^2·h)降至75.99g/(m^2·h),降低了74.19%,溶解度从26.85%降至12.90%,膜的拉伸强度、断裂伸长率和透明度也略有降低;与空白组和PVA膜组对照,硬脂酸/PVA组将西梅的呼吸跃变峰值推迟了2d,明显降低了西梅的质量损失率,延缓了可溶性固形物含量变化速率,硬脂酸/PVA组将西梅的货架期延长了3.3d。结论采用硬脂酸改性聚乙烯醇,可增强膜的耐水性能,且提升了膜的包装强度,增强了膜的保鲜效果。

光触媒/弹性体对聚丙烯薄膜包装保鲜性能的影响

采用压片法研究光触媒和弹性体添加量对聚丙烯膜的透氧性能、力学性能、透光率的影响,探究了复合膜的抗菌性,并采用红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对其结构进行分析;190℃时将光触媒和弹性体与聚丙烯(PP)熔融共混,利用双螺杆流延共挤出制备聚丙烯复合透气膜,以香蕉为例,评价了复合膜的包装保鲜效果。研究结果表明,弹性体添加可提高复合膜的气体透过率,光触媒的添加可赋予复合膜的抗菌性,当弹性体的添加量为7.5%,光触媒配比为1∶15时,薄膜的氧气透过率上升到498.37cc/m^2×d×0.1MPa,提高了40.18%,而膜的拉伸强度由7.3MPa升到7.5MPa,几乎不变,透光率从91.1%降到88.3%,略有小幅度的降低,FT-IR结果表明弹性体和光触媒的添加对膜峰值的影响不大,没有产生新峰,仅物理结构发生了变化;SEM结果表明弹性体和光触媒与PP膜形成了孔洞或微孔结构。所得的弹性体/光触媒/PP复合薄膜能延长对香蕉的贮藏时间,对水果具有一定的保鲜效果。通过光触媒和弹性体对聚丙烯的改性,获得了一种新型的气调包装材料,为薄膜的功能化应用于果蔬贮藏保鲜提供了思路。