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    上海博迅培養箱對于水果包裝保鮮性能的使用

    返回列表 來源:未知 發布日期:2019-08-30 15:19【

    我國是水果的生產和消費大國,果源豐富,但腐 爛率也較高,發達國家的水果損失率低于 5%,而我 國的損失率高達 20%~30%,因采后處理技術的欠缺, 每年的經濟損失高達 700 億元,提升果蔬保鮮效果刻 不容緩。2018 年中央經濟工作會議提出,藏糧于地、 藏糧于技、貯藏在于保鮮。涂膜保鮮技術是將高分子 溶液均勻涂抹在水果表面,通過在膜內形成氣調環境 來抑制果實的呼吸作用,延緩營養物質代謝消耗,降 低腐爛率,從而延長其保質期,利用高分子涂膜材料 還可在不損傷果體的情況下增強對外界環境的耐受 力,因而近年來備受關注。



    1 實驗

    1.1 試劑與儀器


    主要試劑:聚乙烯醇 1799 型,醇解度為 98%~ 99%,麥克林試劑網;硬脂酸,相對分子量為 284.48, 分析純,天津市永大化學試劑有限公司;PEG-400, 廣州博峰化工科技有限公司,純度為 90%;乳化劑 AE-96,食品級,麥克林試劑網;酚酞指示劑,相對 分子量為 318.33,上海展云化工有限公司;草酸,相 對分子量為 126.07,分析純,無錫市展望化工試劑有 限公司;氯化鋇,相對分子量為 244.26,分析純,無 錫市展望化工試劑有限公司;智利進口西梅,京東果 真果蔬專營店。 主要儀器:FA2004C 型電子天平,上海佑科儀器 儀表有限公司;GB-3 型數字測厚儀,東莞市快捷量 具儀器有限公司;移液槍,上海麥尚科學有限公司; GBH-1 電子萬能材料試驗機,廣州標際包裝設備有限 公司;DF-101S 集熱式恒溫加熱磁力攪拌器,鞏義市 予華儀器有限責任公司;TOM-9240A 型數顯電熱鼓 風干燥箱,TOMOS 生命科學集團;BSC-150 恒溫恒 濕培養箱,上海博迅實業有限公司醫療設備廠;3-5 臺式低速離心機,上海托莫斯科科學儀器有限 公司;722 可見分光光度計,上海佑科儀器儀表有限公司。



    1.2 復合膜的制備

    將 5 g 聚乙烯醇均勻溶解于 95 mL,100 ℃的去 離子水中,冷卻至室溫后,向其添加 0.5 mL 聚乙二 醇-400。同時分別加入質量分數為 0%,5%,10%, 15%,20%的硬脂酸和 0.025 mL 的乳化劑 AE-96,加 熱溫度為 95 ℃,機械攪拌 20 min,轉速為 550 r/min。 取出膜液并冷卻至室溫,離心 5 min,脫氣泡,然后 在玻璃板上流延,置于 35 ℃烘箱中烘 14~16 h,常溫 下冷卻,揭膜,待用,以純 PVA 膜為對照。



    1.3 復合膜的結構測定

    膜的結構采用 Nicolet/Nexus 670 型傅里葉變換 紅外光譜儀進行測定,具體方法參照參考文獻。



    1.4 膜的性能表征

    膜的厚度、透濕度、溶解度、溶脹度、拉伸強度、 斷裂伸長率、透明度等相關指標按照參考文獻進行測定。



    1.5 保鮮性能的測定

    以西梅為例,將新采摘的西梅隨機分為 3 組, 分別標記為 A,B,C。其中,A 組為對照組,不做 任何保鮮處理;B 組采用 PVA 涂膜處理;C 組采用硬 脂酸/PVA 涂膜處理。在室溫下放置,定時取一定量 樣品進行鮮度指標的測定。可溶性固含量和質量損 失率的測定按照文獻方法進行,呼吸強度按照楊 振生的方法進行測定。



    1.6 數據分析

    每組實驗做 3 次平行測試實驗,利用 Origin 8 進 行數據分析及誤差棒處理。



    2 結果分析與討論

    聚乙烯醇膜和硬脂酸/聚乙烯醇復合膜的 FT-IR 譜見圖 1。在圖 1 中,譜線 1 對應于聚乙烯醇膜,譜 線 2 為添加硬脂酸質量分數為 10 %的硬脂酸/聚乙烯 醇復合膜的紅外光譜。由 FT-IR 譜圖可知,實驗組和 對照組分別在 3290 cm?1 ,2939 cm?1 ,1415 cm?1 ,1088 cm?1 ,842 cm?1 等處有相同吸收峰。根據吸收峰的峰 形、強度及不同基團特定的紅外吸收區域,可判斷出其吸收峰分別為—OH 伸縮振動吸收峰、—CH 的伸 縮振動峰、—CH2 的彎曲振動峰、C—O 伸縮振動引 起的羥基特征吸收峰、C—C 伸縮振動引起的碳鏈 特征峰。實驗組在 1739 cm?1 處出現 C=O 伸縮振動 吸收峰,在 1087 cm?1 處出現 C—O 吸收峰,同時在 1139 cm?1處出現了 1 個新的吸收強度較小的 C—O 吸 收峰。這符合酯鍵 C-O-C 的伸縮振動在 1330~ 1030 cm?1 區域有 2 個吸收峰的特征,表明實驗組中 存在酯鍵。這與楊峰利用硬脂酸中的—COOH 基團 與納米二氧化鈦(Nano-TiO2)/纖維素納米纖維(CNF) 復合體系表面的—OH 基團發生脫水反應,形成酯鍵, 提高了 Nano-TiO2 和 CNF 復合物疏水性的原理是一 致的。



    聚乙烯醇分子鏈在成膜時形成的聚集態結構及 分子鏈長度會影響膜的力學性能。硬脂酸又名十八烷 酸,是一種在常溫下不溶于水的固體結晶,不具有成 膜性。當聚乙烯醇與硬脂酸混合流延成膜時,聚乙烯 醇與硬脂酸分子間的相互作用會影響聚乙烯醇分子 鏈的聚集態結構,而使硬脂酸/聚乙烯醇復合膜中聚 乙烯醇分子鏈的網絡結構發生改變,導致硬脂酸/聚 乙烯醇復合膜的力學性能下降。此外,硬脂酸作為添 加劑加入到聚乙烯醇中,當硬脂酸與聚乙烯醇分子間 的相互作用強度小于聚乙烯醇分子間的相互作用,使 得聚乙烯醇分子鏈之間的應力傳遞能力下降,這可能 是導致硬脂酸/聚乙烯醇復合膜力學性能下降的主要 原因。涂膜組和對 照組的西梅隨著貯藏時間的延長,質量損失率不斷上 升,并且硬脂酸/PVA 組、純 PVA 組和對照組的質量 損失率差距不斷增大。貯藏至第 6 天時,硬脂酸/PVA 組的質量損失率為 11.58 %,純 PVA 組的質量損失率 為 15.01%,對照組的質量損失率為 17.93 %。這主要 是由于涂膜的膜層能夠有效降低西梅水分的蒸騰作 用,阻水性能越強,效果越顯著,此外其形成的氣調 微環境降低了西梅的代謝消耗。



    3 結語

    隨著硬脂酸添加量的增加,復合膜的透濕度、溶 解度和溶脹度顯著降低,耐水性能明顯提高;拉伸強 度和斷裂伸長率呈下降趨勢;透明度略有下降。 通過 FT-IR 對膜進行結構分析,結果表明,隨著 硬脂酸添加量的增加,C-O-C 鍵的生成使得聚乙烯醇 的分子鏈變長,影響了其分子鏈的規整性,這是造成 復合膜力學性能下降的主要原因。 以西梅為例,采用涂膜處理,并綜合呼吸強度、 可溶性固形物和質量損失率等指標,PVA 組可將貨架 期延長 2 d;硬脂酸/PVA 組由于其良好的阻隔性,減 緩了腐敗進程,可將西梅的貨架期延長 3.3 d。改性 PVA 膜可明顯提高西梅的包裝保鮮效果。



     


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