【摘 要】
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保鲜垫具有简单高效、适用性广等优点已应用于采后水果保鲜等领域,对阻碍微生物侵染、延长水果保鲜期具有显著作用。目前,基于二氧化硫（SO2）气体释放实现抑菌功能的保鲜垫已广泛应用。然而,在应用过程中这些传统的保鲜垫中SO2释放速率单一,或短时突释或长效低释,均无法达到缓释的效果,且相关负载保鲜剂的载体材料通常不可降解,容易造成环境污染。淀粉作为一种天然可降解高分子聚合物,价格便宜、来源广泛、天然无毒,
【基金项目】
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广东省重点研发计划项目（2019B020210002）； 广州市开发区国际合作项目（2018GH18）；
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保鲜垫具有简单高效、适用性广等优点已应用于采后水果保鲜等领域,对阻碍微生物侵染、延长水果保鲜期具有显著作用。目前,基于二氧化硫（SO2）气体释放实现抑菌功能的保鲜垫已广泛应用。然而,在应用过程中这些传统的保鲜垫中SO2释放速率单一,或短时突释或长效低释,均无法达到缓释的效果,且相关负载保鲜剂的载体材料通常不可降解,容易造成环境污染。淀粉作为一种天然可降解高分子聚合物,价格便宜、来源广泛、天然无毒,已广泛应用于环保材料领域。淀粉基发泡材料具有良好的缓冲性能,可对包装物进行有效保护;同时其对湿度有高度敏感性,可作为挥发性保鲜成分（因子）的良好载体。基于淀粉分子的结构特征和性能开发新型缓控释保鲜材料,延长水果保鲜期,将为我国农产品保鲜技术的发展提供新的途径和技术方法。本论文采用项目组前期开发出的淀粉基发泡板（淀粉含量＞91%）为缓释载体材料,开发了一种可基于淀粉材料亲水行为,通过材料吸湿量进行SO2缓控释放的新型保鲜垫,同时其具备缓冲保护及可降解性能。论文主要研究内容和结果如下:1.淀粉基发泡板载体材料的制备及性能研究:采用水蒸气发泡协同挤出技术制备淀粉基发泡板材料,并基于淀粉的湿敏特性开展了不同湿度梯度下发泡材料的结构及性能变化研究。在98%相对湿度下,发泡材料的吸湿率可达26%,且回弹率超过70%,表现出良好的缓冲性能;淀粉基发泡板材料具有优异的降解性能,45天内降解率可达97.37%。负载焦亚硫酸钠（保鲜剂）的发泡材料在湿度环境下进行SO2缓控释放时,可使释放峰值下降至对照组中的10%左右,表现出良好的缓释性能。2.新型SO2缓释保鲜垫的制备及性能研究:以淀粉基发泡板材料为缓释载体,选取焦亚硫酸钠为保鲜剂,设计并开发出具有类似“三明治”结构、并可基于材料吸湿量进行SO2缓控释放的淀粉基缓释保鲜垫,并探究了不同外界环境湿度条件（86%/93%/98%）对保鲜垫性能的影响。研究结果表明,随着保鲜垫吸湿量逐渐增大,SO2释放均呈现出初期高速释放与后期慢速释放相结合的释放模式。外界环境湿度的增大使保鲜垫的吸湿速率与最大吸湿量增加,SO2缓释曲线呈现整体下移的趋势。不同相对湿度下的抑菌性能试验表明,新型保鲜垫对致病菌均具有较好的抑制效果,且在93%RH下表现出最佳的抑菌性能。当焦亚硫酸钠用量为25 g/m~2时,保鲜垫对贮藏环境中霉菌的抑制率高达80%3.新型SO2缓释保鲜垫在葡萄保鲜中的应用研究:采用巨峰葡萄为研究对象,对保鲜过程中葡萄的腐烂率、落粒率、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、VC含量以及SO2残留量等指标进行测定,并探究不同焦亚硫酸钠用量对保鲜效果的影响。与对照组相比较,采用保鲜垫处理后的葡萄的腐烂率与落粒率显著下降,可溶性固形物含量、可滴定酸含量与VC含量的下降速率显著减慢。在焦亚硫酸钠用量为15 g/m~2时表现出最佳保鲜性能,可使常温下巨峰葡萄保鲜期延长15天,且贮藏结束后SO2残留量为4.27 mg/kg,低于国标限定值10 mg/kg。。
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