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传统塑料由于用量巨大且难以降解,带来了严重的环境问题。聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)是一种环境友好型可生物降解材料,在PBAT中加入抗菌剂制备抗菌活性食品包装薄膜,能够提高PBAT的综合性能,增大PBAT在食品安全包装方面的应用范围。本文利用三种硅烷偶联剂对纳米二氧化钛(TiO2)和纳米载银二氧化钛(Ag-TiO2)进行表面改性,得到改性效果最佳的纳米抗菌剂——mTiO2和mAg-TiO2,将纳米抗菌剂引入PBAT基体中,制备了 一系列PBAT纳米复合抗菌薄膜,并且考察了不同纳米复合抗菌薄膜对冷鲜肉的贮藏保鲜效果。主要研究结果如下:1.利用三种硅烷偶联剂对纳米TiO2和Ag-TiO2进行表面改性,红外光谱结果表明改性之后硅烷偶联剂KH-560、KH-570和KH-171已成功接枝在纳米TiO2和Ag-TiO2上。透射电子显微镜(TEM)结果表明,与未改性纳米粒子相比,改性后mTiO2和mAg-TiO2表面的粒径尺寸几乎没有变化。沉降实验和接枝率实验结果表明:对纳米TiO2的表面改性,当KH-570作为偶联剂,含量为100%,反应时间为24 h时,静置7 d后沉降高度最小,接枝率最高为20.01%,改性效果最好;对纳米Ag-TiO2的表面改性,当KH-171作为偶联剂,含量为40%,反应时间为24h时,静置7d后沉降高度最小,接枝率相对较高,为2.87%,在三种偶联剂中改性效果最好。2.通过溶液浇铸法得到PBAT薄膜和一系列PBAT纳米复合抗菌薄膜,场发射扫描电镜(FE-SEM)结果表明,向PBAT中加入少量mTiO2和mAg-TiO2后,纳米粒子能够在薄膜中分散均匀;与未改性纳米粒子相比,mTiO2和mAg-TiO2在PBAT中的分散性明显变好。随抗菌剂含量的增加,PBAT纳米复合薄膜的结晶度先增加后下降,当mTiO2含量为1 wt%(P/mT1)、mAg-TiO2含量为2wt%(P/mAT2)时,薄膜的结晶度最大。与纯PBAT薄膜相比,PBAT纳米复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率明显增加,氧气透过率和水蒸气透过率略有下降;加入mTiO2时,P/mT1薄膜的拉伸强度和断裂伸长率最大,分别为(29.9±2.6)MPa和(797.1±40.2)%。同时其透氧量和透湿量最小,与纯PBAT相比分别下降了 27.9%和30.7%;加入mAg-TiO2时,P/mAT2的拉伸强度和断裂伸长率最大,分别为(27.9±1.1)MPa和(816.9±26.7)%,且其氧气透过率和水蒸气透过率最小,分别下降了 3.2%和16.9%。抑菌圈实验表明,随着mTiO2、mAg-TiO2的增加,复合薄膜抗菌效果逐渐增加,抗菌剂含量相同时,加入mAg-TiO2的薄膜抗菌性更强。总体而言,与PBAT薄膜相比,P/mT1和P/mAT2复合薄膜的综合性能明显提高。3.分别用市购PE保鲜袋、自制纯PBAT膜、P/mT1和P/mAT2复合薄膜包装新鲜猪肉,于(4±1)℃条件下贮藏,定期测试冷鲜肉各项生理生化指标。当贮藏时间相同时,用P/mT1和P/mAT2薄膜包装的冷鲜肉菌落总数明显少于PE膜和PBAT膜,感官品质、汁液流失率和水分活度下降速率更慢;P/mAT2和P/mT1薄膜包装减缓了冷藏期间猪肉pH值的增加,在贮藏9天后,其pH值显著低于对照组;P/mAT2和P/mT1薄膜包装的冷鲜肉,TVB-N值明显低于PE对照和PBAT组;根据冷鲜肉的各项生理生化指标,不同组别的冷鲜肉货架期约为为:PE 对照组(9d)<PBAT(12d)<P/mT1(21d)<P/mAT2(24d)。其中,P/mAT2对猪肉的保鲜效果最好,P/mT1次之,两者都可以有效地抑制猪肉表面细菌生长,将猪肉的保质期延长了 12～15天。