基于聚乙烯醇/二乙醇胺的LDPE选择性渗透膜制备与性能研究

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气调包装作为一种有效的生鲜保鲜技术,因其高效性和无需化学试剂处理的特点得到广泛应用。气调包装的效率和性能与包装膜的CO2和O2渗透性能密切相关,然而传统的塑料包装膜对于CO2和O2的选择性渗透能力较差,无法满足果蔬特别是高呼吸速率果蔬的MAP要求。因此研发能够高效选择性分离CO2和O2的选择性渗透膜对于果蔬保鲜包装具有重要的工程价值。本研究采用硅藻土为无机添加剂与LDPE树脂共混制备基膜,以戊二醛为交联剂、二乙醇胺为胺基载体复合PVA溶液制备涂膜材料,通过旋转涂覆的方式制备胺基载体MAP选择性渗透膜。研究硅藻土、二乙醇胺、戊二醛添加量等对CO2和O2选择性渗透的影响,对薄膜的选择性渗透进行稳定性研究,并研究选择性渗透膜对西兰花品质的影响,主要研究内容和研究成果如下:(1)以渗透系数、热封强度、分散效果、拉伸强度及表面张力为评价指标,确定硅藻土改性LDPE膜的工艺参数;以涂膜液粘度变化率,表面能为评价指标,确定涂膜液的工艺参数。结果表明,当硅藻土:LDPE树脂为3:100时,制备基膜渗透性较高,物理和阻隔性能综合性能最优,电晕处理强度达到80V/m2时,基膜的表面张力最大;当PVA添加量为11%时,制备涂膜液的性能最稳定,PSA96添加量为1%时,涂膜液的表面张力最低。(2)将不同含量的二乙醇胺、戊二醛与筛选的涂膜液进行混合,通过旋转涂覆制备选择性渗透膜,研究二乙醇胺、戊二醛添加量对CO2/O2选择性渗透的影响。结果表明,二乙醇胺添加量为20%时,选择性渗透膜的CO2/O2选择性系数可达5.13。当戊二醛添加量为0.7%时,选择性渗透膜稳定性最佳,CO2/O2选择性系数得到进一步提高,最高达9.23。(3)将制备的选择性渗透膜包装西兰花,进行贮藏试验,测定分析西兰花失重率、色差、可溶性固形物、硬度、褐变指数、维生素C等指标的变化,以此分析评价选择性渗透膜对于西兰花品质的影响。结果表明,选择性渗透膜包装的西兰花中各项品质指标均优于常用LDPE保鲜膜、渗透性较高的微孔膜和自然放置对照组,所制备选择性渗透膜能有效延长西兰花的货架期。
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