淀粉复合膜生物降解性能与应用研究

发布时间：2020-06-13 21:54

【摘要】：淀粉具有来源广泛、价格低廉、可再生、可生物降解并且降解产物对环境友善等优点,成为公认的制备可生物降解塑料制品的理想原材料。本文研究了淀粉三层复合膜的降解过程及降解周期,淀粉复合膜中间层为添加50%聚乙烯醇(PVA)的淀粉层,两边为聚乳酸(PLA)/聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)外层。通过测定淀粉复合膜在受控堆肥条件下其排放的二氧化碳量来确定其最终需氧生物分解能力及其崩解程度,通过测定失重率、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、差示扫描量热(DSC)等方法观察降解前后淀粉复合膜的形貌、结晶度、化学结构等变化,并利用其优良的阻氧性能进行高油食品的包装应用研究,拓展淀粉复合膜在食品包装上的应用范围。主要研究结果如下:1.淀粉复合膜在受控堆肥条件下表现出良好的生物降解性,在降解前36 d二氧化碳生成总量和降解速率基本与淀粉/PVA膜持平,说明这段时间主要是淀粉复合膜中的淀粉层在降解;36 d后淀粉复合膜生物降解达到平稳阶段,说明这段时间中间层可降解物质基本降解完全,开始降解PLA/PBAT外层,56 d后生物分解率可达47.23%。2.淀粉复合膜在土埋降解的56 d内,外观和微观形貌都发生了显著变化,出现孔洞和裂缝,并且分层现象严重;淀粉复合膜前42 d失重较快,之后进入缓慢失重阶段;X-射线衍射结果显示淀粉复合膜降解过程中其结晶度降低;红外结果显示淀粉复合膜降解前后没有产生新的基团,只是大分子分解为小分子的过程;DSC结果显示淀粉复合膜降解过程中晶体结构被破坏。3.淀粉复合膜可以有效的阻隔氧气进入包装内部,在50℃高温加速氧化和常温贮藏条件下,随贮藏时间的延长,淀粉复合膜包装的烘焙小麦胚芽酸价、过氧化值、丙二醛含量升高程度都明显小于高阻隔膜包装的烘焙小麦胚芽,DPPH自由基清除率、ABTS自由基清除率、碘值和总酚含量的降低程度也明显小于高阻隔膜包装的烘焙小麦胚芽。淀粉复合膜能够很好地延缓烘焙小麦胚芽的氧化变质,与常规包装膜相比更有利于延长烘焙小麦胚芽的货架期,为拓展淀粉膜在高油食品包装上的应用奠定了基础。
【图文】：

图 2 堆肥生物降解试验装置图Fig.2 Compost biodegradation test device diagram物降解试验制备：从校园试验田收集土壤，，手工去除大块的杂质

图 5 PE 膜、PLA/PBAT 膜和淀粉复合膜降解过程中的生物分解率.5 Biodegradation rate during degradation of PE film, PLA/PBAT film and starch composite film试验材料的二氧化碳释放总量，图 5 为试验材料去掉空白后二氧化碳00 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56时间（d）
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS206.4

【参考文献】

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本文编号：2711800