玉米交联淀粉/稻草纤维复合膜的制备及应用研究

来源 :黑龙江八一农垦大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangshilei19850715
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由于能源短缺和日益严重的环境污染问题,研究绿色、安全的可降解包装材料已成为当前越来越受欢迎的话题,开发并利用农作物及其副产物制备绿色、环保的包装材料已成为世界各国科学家研究的热点,同时是天然高分子等环境友好材料领域未来研究和发展方向,也是利用农作物副产物以减少环境污染和缓解能源短缺的有效途径之一;另一方面,与国外相比,我国果蔬在采后流通和储存中损失严重,这给相关人员和企业带来了一定的经济损失,为了避免此过程中不必要的浪费,开发全降解、低成本、无污染的绿色包装材料具有重要的价值。所以本论文以玉米交联淀粉和稻草纤维为主要原料,添加增塑剂、增强剂和交联剂等制备综合性能较优的复合膜材料,并将其用于果蔬保鲜包装,为今后的果蔬保鲜包装研究提供理论依据和技术支持。(1)玉米交联淀粉/稻草纤维复合膜的制备及工艺参数的确定本课题利用单因素的试验方法,以复合膜的力学性能、透湿性、透气性、水溶性等性能和微观结构表征为评价指标,确定原材料和添加剂的最佳添加量制备性能较优的复合膜。试验配比如下:选取2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%(m/v)的玉米交联淀粉;2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%(m/v)的聚乙烯醇(PVA)和羧甲基纤维素(CMC)为复合增强剂(质量比PVA:CMC=1:2);0.5%、0.75%、1.0%、1.25%、1.5%(m/v)的稻草纤维;2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%(v/v)的甘油作为增强剂;1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%的乙二醛为交联剂制备复合膜,(以上添加量均为占溶剂体积分数的百分比)。由试验得出:当玉米交联淀粉含量为3.0%(m/v)、稻草纤维含量为1.0%(m/v)、复合增强剂添加量为3.0%(m/v)、甘油添加量为3.0%(v/v)、乙二醛添加量为2.0%(v/v)时得到的复合膜性能最优;测试指标:拉伸强度为22.26 MPa,断裂伸长率为24.64%,透湿量为265.21(g·m2)-1·24h,透CO2系数为5.63×10-16m2·s-1·Pa-1。利用土埋降解法对复合膜的降解进行测试,试验结果显示:在第50 d时复合膜的失重率达到50%以上,所以有较好的降解性能。(2)复合膜保鲜包装的应用采用草莓和桑葚为试验原料,设计实验组、对照组(LDPE保鲜膜)和空白组,通过测定草莓和桑葚的失重率、腐烂率、可溶性固形物和菌落总数和感官评定等指标来验证复合膜的保鲜包装效果。由试验得出:在4℃条件下,随着贮藏时间的延长,在腐烂率、可溶性固形物含量和菌落总数方面,复合膜的保鲜包装效果优于LDPE膜,复合膜包装的草莓和桑葚在第7 d时开始逐渐腐烂,LDPE膜包装的草莓和桑葚在将近第6 d时就已经大面积腐烂,且包装盒内有酸腐的气味;此外,在20℃和30℃的条件下对草莓和桑葚进行包装贮藏,综合来看,复合膜的保鲜效果在优于LDPE膜。
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