我國是水果的生產(chǎn)和消費(fèi)大國，果源豐富，但腐 爛率也較高，發(fā)達(dá)國家的水果損失率低于 5%，而我 國的損失率高達(dá) 20%~30%，因采后處理技術(shù)的欠缺， 每年的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá) 700 億元，提升果蔬保鮮效果刻 不容緩。2018 年中央經(jīng)濟(jì)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(shù)是將高分子 溶液均勻涂抹在水果表面，通過在膜內(nèi)形成氣調(diào)環(huán)境 來抑制果實的呼吸作用，延緩營養(yǎng)物質(zhì)代謝消耗，降 低腐爛率，從而延長其保質(zhì)期，利用高分子涂膜材料 還可在不損傷果體的情況下增強(qiáng)對外界環(huán)境的耐受 力，因而近年來備受關(guān)注。

主要試劑：聚乙烯醇 1799 型，醇解度為 98%~ 99%，麥克林試劑網(wǎng)；硬脂酸，相對分子量為 284.48， 分析純，天津市永大化學(xué)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(wǎng)；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(jìn)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(shù)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(xué)有限公司； GBH-1 電子萬能材料試驗機(jī)，廣州標(biāo)際包裝設(shè)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(zé)任公司；TOM-9240A 型數(shù)顯電熱鼓 風(fēng)干燥箱，TOMOS 生命科學(xué)集團(tuán)；BSC-150 恒溫恒 濕培養(yǎng)箱，上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；3-5 臺式低速離心機(jī)，上海托莫斯科科學(xué)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。

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(zhì)量分?jǐn)?shù)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(jī)械攪拌 20 min，轉(zhuǎn)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。

膜的結(jié)構(gòu)采用 Nicolet/Nexus 670 型傅里葉變換 紅外光譜儀進(jìn)行測定，具體方法參照參考文獻(xiàn)。

膜的厚度、透濕度、溶解度、溶脹度、拉伸強(qiáng)度、 斷裂伸長率、透明度等相關(guān)指標(biāo)按照參考文獻(xiàn)進(jìn)行測定。

以西梅為例，將新采摘的西梅隨機(jī)分為 3 組， 分別標(biāo)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(jìn)行鮮度指標(biāo)的測定?？扇苄怨毯亢唾|(zhì)量損 失率的測定按照文獻(xiàn)方法進(jìn)行，呼吸強(qiáng)度按照楊 振生的方法進(jìn)行測定。

每組實驗做 3 次平行測試實驗，利用 Origin 8 進(jìn) 行數(shù)據(jù)分析及誤差棒處理。

聚乙烯醇膜和硬脂酸/聚乙烯醇復(fù)合膜的 FT-IR 譜見圖 1。在圖 1 中，譜線 1 對應(yīng)于聚乙烯醇膜，譜 線 2 為添加硬脂酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10 %的硬脂酸/聚乙烯 醇復(fù)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(jù)吸收峰的峰 形、強(qiáng)度及不同基團(tuán)特定的紅外吸收區(qū)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(xiàn) C=O 伸縮振動 吸收峰，在 1087 cm?1 處出現(xiàn) C—O 吸收峰，同時在 1139 cm?1處出現(xiàn)了 1 個新的吸收強(qiáng)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(qū)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(tuán) 與納米二氧化鈦（Nano-TiO2）/纖維素納米纖維（CNF） 復(fù)合體系表面的—OH 基團(tuán)發(fā)生脫水反應(yīng)，形成酯鍵， 提高了 Nano-TiO2 和 CNF 復(fù)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(tài)結(jié)構(gòu)及 分子鏈長度會影響膜的力學(xué)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(jié)晶，不具有成 膜性。當(dāng)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(tài)結(jié)構(gòu)，而使硬脂酸/聚乙烯醇復(fù)合膜中聚 乙烯醇分子鏈的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，導(dǎo)致硬脂酸/聚 乙烯醇復(fù)合膜的力學(xué)性能下降。此外，硬脂酸作為添 加劑加入到聚乙烯醇中，當(dāng)硬脂酸與聚乙烯醇分子間 的相互作用強(qiáng)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(yīng)力傳遞能力下降，這可能 是導(dǎo)致硬脂酸/聚乙烯醇復(fù)合膜力學(xué)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(zhì)量損失率不斷上 升，并且硬脂酸/PVA 組、純 PVA 組和對照組的質(zhì)量 損失率差距不斷增大。貯藏至第 6 天時，硬脂酸/PVA 組的質(zhì)量損失率為 11.58 %，純 PVA 組的質(zhì)量損失率 為 15.01%，對照組的質(zhì)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(qiáng)，效果越顯著，此外其形成的氣調(diào) 微環(huán)境降低了西梅的代謝消耗。

隨著硬脂酸添加量的增加，復(fù)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(qiáng) 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(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，結(jié)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(guī)整性，這是造成 復(fù)合膜力學(xué)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(qiáng)度、 可溶性固形物和質(zhì)量損失率等指標(biāo)，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(jìn)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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