可降解聚乳酸膜制备及其在白乌鱼贮藏保鲜中的应用
发布时间：2021-07-11 10:32
为进一步开发适合食品包装使用的聚乳酸可降解塑料,本文以聚乳酸颗粒为溶质,研究了不同食品级溶剂对聚乳酸成膜性的影响,并对所得聚乳酸膜的表面形貌、热学性能、透光性能、红外光谱、接触角以及内部结构进行了评价,得到的主要结果如下:（1）不同食品级溶剂对聚乳酸成膜性的影响。以氯仿溶剂制备的聚乳酸膜为参照,对比了食品级酯类、冰乙酸对聚乳酸成膜性的影响,发现三种溶剂均可以制备聚乳酸成膜,且制得的聚乳酸薄膜具有相似的透光率和力学性能。因此,采用食品级酯类（乙酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸丁酯和乙酸乙酯）和食用冰乙酸取代氯仿制备可降解聚乳酸膜具有可行性。（2）食品级溶剂溶解法制备聚乳酸膜的性能。以氯仿溶剂制备的聚乳酸膜为参照,对冰乙酸、乙酸甲酯作为溶剂制备的膜进行性能表征,发现不同溶剂制备的聚乳酸膜在热稳定性和结晶性等方面的差异不显著。考虑到原料来源、制作成本等因素,选择采用食品级冰乙酸制备可降解聚乳酸膜具有更好的性价比。（3）食品级溶剂制备聚乳酸膜的形成机理。将聚乳酸加入到溶剂中,聚乳酸分子间因强烈的分子凝聚力而交联在一起,利用旋转涂膜法,获得聚乳酸膜。发现以冰乙酸、乙酸甲酯和氯仿作溶剂制备得到聚乳酸膜的表面...
【文章来源】：成都大学四川省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
直接聚合法合成聚乳酸Fig.1.1SynthesisofpolylacticacidbyDirectpolymerization
成都大学硕士学位论文3③熔融-固相聚合法乳酸熔融缩聚反应后初步得到低分子的聚合物，再将该聚合物放于熔点温度以下，玻璃化转变温度以上的条件下进行进一步的聚合，从而得到相对分子量较高的聚乳酸的合成方法称为熔融-固相聚合法[11]。能进行进一步聚合是由于大分子的端基和无定形区的低分子能够进行反应，从而生成高分子聚合物，使合成的聚乳酸的分子量和结晶度都得到了显著提升[12]。该方法制备的聚乳酸相对分子量较高，但是反应时间较长。吴启凡等[13]以SnCl2/TSA作为复合催化剂，采用熔融-固相聚合法对聚乳酸的聚合反应进行研究。结果表明，通过熔融-固相聚合法获得的聚乳酸粘均分子量更高，粘均分子量为低聚物的3.7倍，并且最后获得的聚乳酸能达到最大的相对分子量。（2）丙交酯开环聚合目前，国内外研究学者做了很多关于聚乳酸合成方法上面的研究，其主要集中在丙交酯开环聚合法[14]。丙交酯开环聚合的反应原理如图1.2所示。由于不同的反应机理和使用的引发剂不一样，可将丙交酯开环聚合分为阴离子型开环聚合、阳离子型开环聚合和配位开环聚合三种。三种丙交酯开环聚合法的优缺点比较见表1.3。图1.2丙交酯开环聚合法合成聚乳酸Fig.1.2SynthesisofpolylacticacidbyLactidering-openingpolymerization表1.3三种丙交酯开环聚合法的比较Table1.3ComparisonofthreekindsofLactidering-openingpolymerization方法优点缺点阴离子型开环聚合催化剂活性高、可进行溶液或本体聚合聚合物分子量不高、容易发生消旋反应阳离子型开环聚合反应速度较快产物性能不稳定且光学纯度不够配位开环聚合反应可控性好、产物的强度高、分子量较高反应成本高①阴离子型开环聚合
可降解聚乳酸膜制备及其在白乌鱼贮藏保鲜中的应用12和73.45%，表明聚乳酸薄膜光学性能比较良好，可以达到大多数包装薄膜的使用要求。不同溶剂制备的聚乳酸薄膜的透光率比较是乙酸丁酯<乙酸乙酯<甲酸乙酯<乙酸甲酯<冰乙酸<氯仿。这可能是由于不同溶剂的挥发速度不一致，导致制膜过程中聚乳酸不同程度的析出，影响薄膜的透光率。乙酸甲酯、冰乙酸和氯仿的透光率显著高于甲酸乙酯、乙酸乙酯和乙酸丁酯（p<0.05），乙酸甲酯、冰乙酸和氯仿的之间的透光率无显著性差异（p>0.05），这可能是由于在形成膜的过程中，乙酸甲酯、冰乙酸和氯仿对聚乳酸的溶解度较大，使得聚乳酸结晶排列具有较好的规整性。图2.1不同溶剂对聚乳酸膜透光率的影响Fig.2.1Effectofdifferentsolventsontransmittanceofpolylactidemembrane2.3.2膜吸水性分析吸水性在食品贮藏保鲜方面具有重要影响，包装材料具有一定的抗水性有利于保持食品的品质[62]。图2.2为不同溶剂对聚乳酸膜吸水性的影响。由图2.2可知，甲酸乙酯的吸水率显著高于其他溶剂制备的聚乳酸薄膜吸水率和保鲜膜的吸水率（p<0.05），达到了22.98%。这可能是由于甲酸乙酯对聚乳酸的溶解度较小，制备的聚乳酸薄膜结晶性能不好，表面不平整存在孔洞。而冰乙酸、乙酸甲酯、乙酸丁酯、氯仿、乙酸乙酯和保鲜膜的吸水率无显著性差异（p>0.05），分别为3.35%、7.33%、9.53%、9.92%、10.93%和2.08%。吸水率大小为保鲜膜<冰乙酸<乙酸甲酯<乙酸丁酯<氯仿<乙酸乙酯<甲酸乙酯。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同温度贮藏过程中海鲈鱼品质变化和货架期预测模型的建立[J]. 周倩倩,谢晶. 上海海洋大学学报. 2020(03)
[2]不同抗冻剂对冻藏鲢鱼滑品质特性的影响[J]. 黄建联. 中国食品学报. 2019(12)
[3]水华蓝藻粉/低密度聚乙烯复合材料光谱特征与性能反馈研究[J]. 赵冰冰,方艳,张发宇,武康,汪家权. 光谱学与光谱分析. 2019(11)
[4]特色水产白乌鱼养殖技术[J]. 蒋明健. 渔业致富指南. 2019(20)
[5]聚乳酸薄共聚膜对樱桃番茄自发气调保鲜的影响[J]. 云雪艳,李晓芳,刘孟禹,道日娜,董同力嘎. 食品与发酵工业. 2019(20)
[6]聚赖氨酸复合涂膜对金鲳鱼冷藏保鲜效果[J]. 张涵,徐高原,冯爱国,申铉日,王佳媚. 食品工业. 2019(05)
[7]乳酸嫩化牦牛肉的工艺优化[J]. 王可,祝超智,赵改名,田玮,郝婉名,张文华. 肉类研究. 2019(04)
[8]基于FTIR及XRD鉴别化学防护面料结构及组成[J]. 张杰,张婷婷,陈祯,任玮,霍晓兵. 塑料工业. 2019(04)
[9]冷藏过程中一氧化碳对白乌鱼肉品质的影响[J]. 张龙翼,张崟,张鹏程,李远桥,田茂均,王晓林,柯欢,熊伟. 现代食品科技. 2019(03)
[10]冻藏温度对斑点叉尾鮰鱼片蛋白质特性和感官品质的影响[J]. 刘小莉,彭欢欢,李莹,周剑忠,赵江涛. 中国食品学报. 2019(01)
硕士论文
[1]包装材料对冻藏鱼类及生物防腐剂对调理鱼类冷藏期间品质影响[D]. 涂钰.大连工业大学 2017
[2]双螺杆反应挤出法开环聚合制备聚乳酸的研究[D]. 李杨.东华大学 2014
[3]聚乳酸的合成研究[D]. 江佳晶.江苏科技大学 2012
[4]聚乳酸及其共聚物的制备和降解性能研究[D]. 马晓妍.北京化工大学 2004
本文编号：3277924
【文章来源】：成都大学四川省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
直接聚合法合成聚乳酸Fig.1.1SynthesisofpolylacticacidbyDirectpolymerization
成都大学硕士学位论文3③熔融-固相聚合法乳酸熔融缩聚反应后初步得到低分子的聚合物，再将该聚合物放于熔点温度以下，玻璃化转变温度以上的条件下进行进一步的聚合，从而得到相对分子量较高的聚乳酸的合成方法称为熔融-固相聚合法[11]。能进行进一步聚合是由于大分子的端基和无定形区的低分子能够进行反应，从而生成高分子聚合物，使合成的聚乳酸的分子量和结晶度都得到了显著提升[12]。该方法制备的聚乳酸相对分子量较高，但是反应时间较长。吴启凡等[13]以SnCl2/TSA作为复合催化剂，采用熔融-固相聚合法对聚乳酸的聚合反应进行研究。结果表明，通过熔融-固相聚合法获得的聚乳酸粘均分子量更高，粘均分子量为低聚物的3.7倍，并且最后获得的聚乳酸能达到最大的相对分子量。（2）丙交酯开环聚合目前，国内外研究学者做了很多关于聚乳酸合成方法上面的研究，其主要集中在丙交酯开环聚合法[14]。丙交酯开环聚合的反应原理如图1.2所示。由于不同的反应机理和使用的引发剂不一样，可将丙交酯开环聚合分为阴离子型开环聚合、阳离子型开环聚合和配位开环聚合三种。三种丙交酯开环聚合法的优缺点比较见表1.3。图1.2丙交酯开环聚合法合成聚乳酸Fig.1.2SynthesisofpolylacticacidbyLactidering-openingpolymerization表1.3三种丙交酯开环聚合法的比较Table1.3ComparisonofthreekindsofLactidering-openingpolymerization方法优点缺点阴离子型开环聚合催化剂活性高、可进行溶液或本体聚合聚合物分子量不高、容易发生消旋反应阳离子型开环聚合反应速度较快产物性能不稳定且光学纯度不够配位开环聚合反应可控性好、产物的强度高、分子量较高反应成本高①阴离子型开环聚合
可降解聚乳酸膜制备及其在白乌鱼贮藏保鲜中的应用12和73.45%，表明聚乳酸薄膜光学性能比较良好，可以达到大多数包装薄膜的使用要求。不同溶剂制备的聚乳酸薄膜的透光率比较是乙酸丁酯<乙酸乙酯<甲酸乙酯<乙酸甲酯<冰乙酸<氯仿。这可能是由于不同溶剂的挥发速度不一致，导致制膜过程中聚乳酸不同程度的析出，影响薄膜的透光率。乙酸甲酯、冰乙酸和氯仿的透光率显著高于甲酸乙酯、乙酸乙酯和乙酸丁酯（p<0.05），乙酸甲酯、冰乙酸和氯仿的之间的透光率无显著性差异（p>0.05），这可能是由于在形成膜的过程中，乙酸甲酯、冰乙酸和氯仿对聚乳酸的溶解度较大，使得聚乳酸结晶排列具有较好的规整性。图2.1不同溶剂对聚乳酸膜透光率的影响Fig.2.1Effectofdifferentsolventsontransmittanceofpolylactidemembrane2.3.2膜吸水性分析吸水性在食品贮藏保鲜方面具有重要影响，包装材料具有一定的抗水性有利于保持食品的品质[62]。图2.2为不同溶剂对聚乳酸膜吸水性的影响。由图2.2可知，甲酸乙酯的吸水率显著高于其他溶剂制备的聚乳酸薄膜吸水率和保鲜膜的吸水率（p<0.05），达到了22.98%。这可能是由于甲酸乙酯对聚乳酸的溶解度较小，制备的聚乳酸薄膜结晶性能不好，表面不平整存在孔洞。而冰乙酸、乙酸甲酯、乙酸丁酯、氯仿、乙酸乙酯和保鲜膜的吸水率无显著性差异（p>0.05），分别为3.35%、7.33%、9.53%、9.92%、10.93%和2.08%。吸水率大小为保鲜膜<冰乙酸<乙酸甲酯<乙酸丁酯<氯仿<乙酸乙酯<甲酸乙酯。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同温度贮藏过程中海鲈鱼品质变化和货架期预测模型的建立[J]. 周倩倩,谢晶. 上海海洋大学学报. 2020(03)
[2]不同抗冻剂对冻藏鲢鱼滑品质特性的影响[J]. 黄建联. 中国食品学报. 2019(12)
[3]水华蓝藻粉/低密度聚乙烯复合材料光谱特征与性能反馈研究[J]. 赵冰冰,方艳,张发宇,武康,汪家权. 光谱学与光谱分析. 2019(11)
[4]特色水产白乌鱼养殖技术[J]. 蒋明健. 渔业致富指南. 2019(20)
[5]聚乳酸薄共聚膜对樱桃番茄自发气调保鲜的影响[J]. 云雪艳,李晓芳,刘孟禹,道日娜,董同力嘎. 食品与发酵工业. 2019(20)
[6]聚赖氨酸复合涂膜对金鲳鱼冷藏保鲜效果[J]. 张涵,徐高原,冯爱国,申铉日,王佳媚. 食品工业. 2019(05)
[7]乳酸嫩化牦牛肉的工艺优化[J]. 王可,祝超智,赵改名,田玮,郝婉名,张文华. 肉类研究. 2019(04)
[8]基于FTIR及XRD鉴别化学防护面料结构及组成[J]. 张杰,张婷婷,陈祯,任玮,霍晓兵. 塑料工业. 2019(04)
[9]冷藏过程中一氧化碳对白乌鱼肉品质的影响[J]. 张龙翼,张崟,张鹏程,李远桥,田茂均,王晓林,柯欢,熊伟. 现代食品科技. 2019(03)
[10]冻藏温度对斑点叉尾鮰鱼片蛋白质特性和感官品质的影响[J]. 刘小莉,彭欢欢,李莹,周剑忠,赵江涛. 中国食品学报. 2019(01)
硕士论文
[1]包装材料对冻藏鱼类及生物防腐剂对调理鱼类冷藏期间品质影响[D]. 涂钰.大连工业大学 2017
[2]双螺杆反应挤出法开环聚合制备聚乳酸的研究[D]. 李杨.东华大学 2014
[3]聚乳酸的合成研究[D]. 江佳晶.江苏科技大学 2012
[4]聚乳酸及其共聚物的制备和降解性能研究[D]. 马晓妍.北京化工大学 2004
本文编号：3277924
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