适用于樱桃番茄的SPEEK/PEG/PVDF自发气调保鲜膜的制备和应用研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:troy0215
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
樱桃番茄属于呼吸跃变型果实,采后呼吸代谢旺盛,易导致营养损失、组织破坏,进而腐烂变质,严重影响其商业价值。因此,开展樱桃番茄采后保鲜技术的研究对相关产业至关重要。自发气调包装技术可通过调节贮藏环境的气体浓度,使果蔬维持在适宜其贮藏的水平,从而延长果蔬的贮藏期。本论文通过考察樱桃番茄的呼吸代谢特点,建立其在不同温度下的呼吸模型,确定了适用于樱桃番茄保鲜用的自发性气调膜参数;依据樱桃番茄的气调保鲜条件,以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙二醇(PEG)、磺化聚醚醚酮(SPEEK)作为原材料,制备了PEG/PVDF、SPEEK/PEG/PVDF共混气调膜,并对共混膜的透气性、透湿性、力学性能等进行分析,建立樱桃番茄的气调包装保鲜体系,并取得有效的保鲜效果。本论文的研究内容和结果如下:(1)樱桃番茄呼吸模型的建立及气调包装设计。采用密闭系统法测定樱桃番茄贮藏环境内的呼吸强度的变化,建立樱桃番茄在不同温度下的呼吸模型,确定樱桃番茄气调包装的各项参数。结果表明,樱桃番茄的呼吸速率随温度的升高不断增大,随贮藏时间的延长而逐渐减弱。樱桃番茄呼吸初值的研究表明樱桃番茄是中等温度敏感性蔬菜。5℃贮藏条件下化学动力学方程的拟合效果最佳,对该模型进行验证中发现试验值与预测值之间的绝对误差在0.02~1.08 m L/(kg·h)之间,T检验结果表明试验值与预测值间无显著性差异。由化学动力学模型及气体平衡方程确定樱桃番茄气调包装的各项参数:贮藏温度5℃、贮藏环境气体成分5%O2和5%CO2,薄膜厚度为2.2×10-5 m;薄膜有效扩散面积为2.2×10-2 m~2;樱桃番茄保鲜重量为0.13 kg,适用于樱桃番茄的气调包装薄膜对CO2和O2渗透系数分别为:6.86×10-13 cm~3·cm/(cm~2·s·Pa)、1.13×10-13cm~3·cm/(cm~2·s·Pa),气体分离比为6.07。(2)PEG/PVDF共混膜的制备及性能表征。采用溶剂挥发法制备PEG/PVDF共混膜,并对PEG/PVDF膜的微观结构和性能进行了表征。结果表明,当PEG分子量小于6000时,PEG/PVDF共混膜的CO2渗透速率,CO2/O2分离比及亲水性均随PEG分子量的增加而增大的趋势,当PEG分子量达8000时,性能又变差,选用分子量为6000的PEG。当PEG含量超过10%时,共混膜的机械性能下降,且能在共混膜表面明显观察到PEG晶体,说明PEG与PVDF的相溶性降低。10%PEG/PVDF共混膜的综合性能最佳,此膜的气体分离比达4.7,CO2透过系数较PVDF增加了1.89倍,为2.01×10-13 cm~3·cm/(cm~2·s·Pa),表面接触角为80.4°,有较好的亲水性,可作为樱桃番茄气调保鲜膜的基础材料,进一步改性优化。(3)SPEEK/PEG/PVDF共混膜的制备及性能表征。采用后磺化法制备SPEEK,通过溶剂挥发法制备SPEEK/PEG/PVDF气调膜,并对膜的微观结构和性能进行了表征。SPEEK材料的XRD、FTIR表征结果显示,PEEK分子主链上成功引入磺酸基团,采用~1H-核磁共振法测得制备的SPEEK的磺化度为78%。随着SPEEK添加量的增多,共混膜的亲水性,透湿性,吸水率,力学性能及溶胀性均有一定程度的增加。当SPEEK添加量为12 wt.%时,SPEEK/PEG/PVDF膜对CO2和O2的透过系数分别为5.01×10-13cm~3·cm/(cm~2·s·Pa),8.07×10-14 cm~3·cm/(cm~2·s·Pa),分离比为6.21,该膜对气体的选择透过性有较好的调控作用,气体透过率也基本满足樱桃番茄自发气调保鲜膜的理论设计要求。(4)SPEEK/PEG/PVDF气调膜保鲜樱桃番茄的研究。选用10%PEG/PVDF膜和12%SPEEK/PEG/PVDF气调膜保鲜樱桃番茄,探讨樱桃番茄贮藏过程中的感官和理化性质指标。结果表明,12%SPEEK/PEG/PVDF气调膜处理组在平衡状态下CO2的浓度在5%左右,O2的浓度在6.4%~6.8%范围内波动,樱桃番茄处于低O2高CO2环境中,呼吸受到抑制,保藏30天后仍具有良好的感官品质。12%SPEEK/PEG/PVDF气调膜组显著降低了樱桃番茄的失重率,保持樱桃番茄较低的膜透性和较高的好果率、硬度、可滴定酸含量、VC及TSS含量,减少腐烂的发生,延长贮藏期。此膜对樱桃番茄有良好的气调保鲜效果,与PVDF膜组和对照组相比能分别延长12天和20天以上。NMR结果进一步表明,12%SPEEK/PEG/PVDF自发气调膜能有效延缓樱桃番茄的成熟衰老进程。
其他文献
氯喹是一种在临床上应用多年的药物,除具有众所周知的抗疟活性外,还具有抗炎、抗癌与广谱的抗病毒活性。2019年年底,新型冠状病毒肺炎(COVID-19)出现并波及全球,新冠刚爆发时,研究者在体外筛选抗病毒药物时发现氯喹能有效抑制新型冠状病毒的复制。因氯喹生产工艺成熟,无专利限制且供应充足,很快就被多个国家紧急批准用于治疗新冠肺炎。然而由于氯喹及羟基氯喹在作为抗疟药物、红斑狼疮等药物时临床发现存在的一
学位
当今世界能源短缺问题日益严峻,新型节能技术的发展迫在眉睫。而我国渔船数量巨大,造成的能量浪费相当可观。同时海上淡水资源匮乏,渔船出海淡水需求大,因此研究如何回收渔船余热进行海水淡化很有意义。由于渔船海上作业的特殊性,传统的海水淡化技术不适合在渔船上应用。相比之下,膜式空气加湿减湿海水淡化技术作为一种新型膜蒸馏海水淡化技术,具有常压可操作、结构简单、运行稳定、维护成本低等优势,在渔船上利用该技术生产
学位
报纸
为提升交通影响评价管理工作的科学性,提高城市交通管理的数字化水平,迫切需要整合交通行业大数据资源,建立全面高效的管理信息化系统,以大数据赋能新时代交通管理。通过调研国内主要城市交通影响评价管理现状,立足交通影响评价管理工作实际需求,构建以数据资源管理子系统、业务管理子系统、模型子系统、决策支持子系统组成的综合管理系统架构,着重介绍数据资源管理子系统和决策支持子系统,全面梳理交通影响评价全过程的数据
期刊
科学使用农药,使农药做到定点施药、减量增效是当前农业发展的重要挑战。悬浮种衣剂是含有农药活性成分和成膜剂等非活性成分的新型农药制剂,使农药直接进入靶标,可显著提高农药利用率,增加作物产量。成膜剂是悬浮种衣剂的关键组分,如何让成膜剂同时满足既不被雨水淋溶,又具有优秀的透水透气性的特点,是农药悬浮种衣剂的研究难点和热点。本论文以工业碱木质素为疏水单体、聚乙二醇为亲水单体,通过共聚反应合成具有适宜亲疏水
学位
膜技术在如今的生产生活中应用广泛,具有无毒无害、易于规模化、能耗低、易维护、无相变等优点,是一种高效且环保的技术。聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)由于具有表面能低、耐热性好、刚度韧性强、化学稳定性好、易加工等优点,在膜技术当中占有着重要的地位。膜的微观结构和化学特性决定了其宏观性能。在分子水平上对其进行模拟,有助于深度理解对其构效关系起决定性的因素,并可为设计
学位
养猪业的健康发展对保障人民生活、稳定经济状态至关重要,猪疫病是养猪业健康发展的一大障碍。猪寄生虫病是猪疫病中的一类,是猪身上一种常见的慢性消耗性疾病。猪体内长期存在寄生虫感染会影响猪的生长发育及生产效益,而且当猪感染人畜共患寄生虫时还可能威胁人的健康。因此,猪感染寄生虫的早期诊断和防治对于养猪业的健康发展非常重要。本论文通过宏基因组测序分析广东、贵州、江西、云南四省13份不同病史、不同猪类别(母猪
学位
近年来,淡水资源的缺乏引起了广泛的关注,现有的海水淡化技术由于高成本、高能耗、污染大等问题限制了其应用,因此,高效、节能、低价的海水淡化技术成为了急需解决的问题。太阳能是自然界中的可再生资源,太阳能驱动的界面光热蒸发受到了极大的关注,而光热蒸发的关键则取决于光热材料。目前的光热材料则存在成本高、制备过程复杂、光吸收率低等问题,这在很大程度上限制了界面蒸发技术的应用。木质素是全球第二大生物质资源,具
学位
轻质烃是重要的化工原料,因其组分间具有相近的沸点,采用普通精馏方法难以实现节能降耗。针对传统的四塔连续精馏轻烃分离工艺(T1~T4)存在综合能耗大、分离费用高等问题,本文基于某30万吨年轻烃分离装置,提出一种混合整数非线性(MINLP)-遗传算法联用的热泵-换热网络超结构优化模型,利用热泵耦合与分壳塔技术,建立了新型轻烃高效节能工艺,从而实现近沸点轻质烃分离能耗及费用的大幅降低。本文首先提出了一种
学位
生物炼制是促进环境可持续发展和能源经济转变的重大战略需求。5-羟甲基糠醛(5-HMF)是最主要的生物质炼制平台化合物,可用于制备多种高附加值产品。固体酸催化葡萄糖反应是目前最具发展前景的5-HMF制备技术,但仍存在催化效率低、产物得率不高等突出问题。本研究以纳米纤维素作为固体酸催化剂载体,利用其丰富孔隙结构和表面反应位点提高固体酸负载量,从而改进5-HMF的催化转化效率。主要研究内容和结果如下:(
学位