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    真空干燥箱在纖維包裝的制備的使用

    返回列表 來源:未知 發布日期:2019-09-12 10:35【

    肉是飲食中的重要組成部分,人們可以從中獲 取豐富的營養物質,維持日常消耗。肉的品質主要由 外觀、物性和風味來判斷。其中肉色是消費者衡量肉 品質的重要指標,良好的色澤可以刺激消費者的購 買欲,且在無法接觸的狀況下,顏色是消費者判斷 質量的唯一標準。當肉褪色時就被認為不新鮮和不 衛生,進而導致部分肉品在銷售過程中出現滯銷現 象,由此可知肉的發色研究非常重要。

    1 實驗

    1.1 試劑與儀器

    主要試劑有聚乳酸(PLA,Mw=100 000,美國Nature Works 公司)、亞硝酸鈉(西隴化工股份有限公 司)、氯仿(分析純,天津市風船化學試劑科技有限公 司)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF,分析純,麥克林試 劑公司)、亞硝酸鈉標準使用液(麥克林試劑公司)、 硼砂(分析純,天津南開允公合成技術有限公司)、亞 鐵氰化鉀(分析純,麥克林試劑公司)、乙酸鋅(分析 純,天津市盛奧化學試劑有限公司)、對氨基苯磺酸 (分析純,天津市福晨化學試劑廠)、鹽酸萘乙二胺 (分析純,國藥集團化學試劑有限公司)。 主要儀器有靜電紡絲機(TL-F6,中國通力微納 科技有限公司)、傅里葉紅外光譜儀(IRAffinity-1, 日本島津公司)、紫外分光光度計(UV-2450,日本島 津公司)、色差儀(CR-20,日本柯尼卡美能達有限公 司)、胴體 pH 計(pH-STAR,德國麥特斯公司)、掃 描電鏡(TM4000,日本日立高新技術公司)、接觸角 測定儀(JY-PHa,承德優特檢測儀器制造有限公司); 
    博迅GZX-9023MBE電熱鼓風干燥箱、恒溫磁力攪拌器(MYP11-2A,上海梅穎浦儀器 儀表制造有限公司)、雙功能水浴恒溫搖床(SHA-B, 江蘇金壇市宏華儀器廠)。

    1.2 靜電紡絲溶液的配置

    將 0.18 g 的 NaNO2 溶于 10 mL 的 DMF 中,使 用旋渦震蕩儀震蕩至完全溶解,得到質量分數為 1.8%的均勻 NaNO2 母液。隨后取 6.5 g 聚乳酸顆粒溶 于 50 mL 氯仿溶液中,在室溫下磁力攪拌 8 h,得到 質量分數為 13%的均勻紡絲液。質量分數為 1.8%的 NaNO2/DMF 溶液與質量分數為 13%的 PLA 溶液以 體積比為 10∶2,10∶1,10∶0.6,10∶0.3 的配比混 合均勻,得到不同體積配比負載 NaNO2 的紡絲液。

    1.3 纖維的制備

    往 15 mL 質量分數為 13%的 PLA 紡絲液加入 1 mL 的 DMF,磁力攪拌 15 min;將得到的均勻紡絲 溶液裝入注射器內,盡量排除氣泡,安裝到 TL-F6 靜 電紡絲機上;注射器通過聚四氟乙烯管連接到針頭 上,連接高壓發生裝置;最后采用鋁箔紙覆蓋的接地 平板電極作為纖維接收裝置。采用單因素實驗,研究 紡絲電壓、收集距離和速度對 PLA 纖維形態的影響, 設定電壓分別為 8,10,15,20,25 kV,收集距離分 別為 15,20,25,30,35 cm,推進速度為 0.3,0.5, 0.8,1.0 mL/h。紡絲針頭外徑為 0.91 mm、內徑為 0.61 mm,紡絲溫度約為 20 ℃,紡絲相對濕度約為 30%。 最后將得到的纖維在真空干燥箱中烘干 1 h。

    1.4 掃描電鏡測定

    (SEM) 采用 TM4000 掃描電子顯微鏡觀察纖維的微觀形 貌。取長寬大小一致的靜電紡絲纖維膜,置于導電膠表 面;再用濺射儀對其進行纖維膜表面真空噴金處理,在 加速電壓為 15 kV 的條件下,用掃描電子顯微鏡拍攝不 同放大倍數的照片,觀察纖維的微觀形貌變化。用 Nano Measurer 測量纖維的平均直徑,每個樣品至少取 100 根 纖維。采用 Origin 8 繪制較為直觀的直徑分布圖。

    2 結果與討論

    在不同電壓下制備的聚乳酸纖維 SEM 及對應的直徑分布,其中維持距離為 25 cm,速度為 0.5 mL/h,電壓依次為 8,10,15,20,25 kV。隨著紡絲電壓從 8 kV 增加至 25 kV(小于 8 kV 時,纖維無法成型),聚乳酸纖維直徑的分布均勻性 提高,且平均直徑呈現先升高后降低的趨勢。當紡絲 電壓為 8 kV,纖維直徑較細(平均纖 維直徑僅為 1.44 μm),這是因為電紡電壓較低,其靜 電力不足以克服紡絲液的表面張力,紡絲液不能順利 地被劈裂成絲。當紡絲電壓為 10 kV 到 15 kV 時 ,纖維直徑增加。這是由于電壓升高導 致紡絲溶液中電荷增加,因此射流拉伸力變大,射流 到接收板的時間變短。在電壓較低的情況下,射流表 面的電荷斥力和電場力雖可以克服聚合物溶液的黏 應力,但又由于電場力較小且加速度較小,進而導致 纖維直徑較大,直徑不均勻、分布較亂。當電壓增 加至 15 kV 以上時,電場的拉伸力變 大,射流的加速度增加,雖然射流的飛行時間變短, 但電場作用力大,射流加速度大,進而導致纖維的直 徑降低。射流鞭動范圍小且飛行相對集中、分布范圍 小,因此纖維直徑較為均勻。當電壓繼續增大至 25 kV 時,電場強度增加,電荷密度也隨之增 加,過大的電場強度會造成射流加速度變大,牽引力 增加,射流飛行、鞭動時間縮短,以致纖維在到達接 收極前沒有充分拉伸,造成其直徑極不均勻。在不同距離下制備的聚乳酸纖維 SEM 形貌與直 徑分布。維持速度為 0.5 mL/h,電壓為 15 kV, 距離依次為 15,20,25,30,35 cm。由圖 2 可知, 隨著距離增大,纖維的直徑在不斷降低。這是由于在 靜電紡絲過程中,纖維的接收距離會直接影響電場強 度,也會影響射流在電場中的拉伸程度和飛行時間, 接收距離越長其所受到的電場強度越小。

    3 結語

    采用靜電紡絲技術制備了聚乳酸亞硝酸鈉發色 纖維,研究了紡絲電壓、收集距離及紡絲速度對纖維 形態、直徑分布和平均直徑的影響。探討了 PLA 與 NaNO2 的體積比對纖維親水性能的影響,并分析了 NaNO2 含量對聚乳酸亞硝酸鈉纖維膜形態和釋放速 率的影響。在對工藝參數分析后,得到適宜的紡絲工 藝參數:電壓為 15 kV,紡絲速度為 0.5 mL/h,接收 距離為 25 cm。隨著 NaNO2 含量增加,雖然聚乳酸亞 硝酸鈉纖維膜的直徑降低,但對親水性能的影響不明 顯。聚乳酸亞硝酸鈉纖維膜在釋放初期具有較快的釋 放速率,隨 NaNO2 含量增加,其釋放率降低,有較好 的緩釋性能。綜上所述,靜電紡絲發色纖維膜有望在 肉品發色護色方面有較好效果。




     


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