生物聚酯保鲜膜的制备及其保鲜效果比较

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2023.10.013

中国塑料 ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (10): 93-100.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2023.10.013

• 高分子功能改性与极端服役应用 • 上一篇下一篇

生物聚酯保鲜膜的制备及其保鲜效果比较

孙颖¹^,²(), 白林¹, 刘明昊¹, 翁云宣¹^,²(), 陈礼平³

^1.北京工商大学化学与材料工程学院，北京 100048
^2.轻工业塑料加工应用研究所，北京 100048
^3.安徽丰原生物技术股份;有限公司，安徽蚌埠 233700

收稿日期:2023-09-05 出版日期:2023-10-26 发布日期:2023-10-23
通讯作者: 翁云宣（1972—），男，教授，从事生物基材料及环境友好高分子材料研究，wyxuan@th.btbu.edu.cn
E-mail:btbusunying@163.com;wyxuan@th.btbu.edu.cn
作者简介:孙颖（1991—），女，实验师，从事食品接触材料及环境友好高分子材料研究，btbusunying@163.com
基金资助:
北京市教育委员会科学研究计划项目资助(KM202210011006);国家自然科学基金面上基金(52073004);北京市自然科学基金面上科学基金项目(4222042)

Preparation and freshness preservation effect of biopolyester freshness preservation film

SUN Ying¹^,²(), BAI Lin¹, LIU Minghao¹, WENG Yunxuan¹^,²(), CHEN Liping³

^1.College of Chemistry and Materials Engineering，Beijing Technology and Business University，Beijing 100048，China
^2.Institute of Plastic Processing & Application of Light Industry，Beijing 100048，China
^3.BBCA Biochemical，Bengbu 233700，China

Received:2023-09-05 Online:2023-10-26 Published:2023-10-23
Contact: WENG Yunxuan E-mail:btbusunying@163.com;wyxuan@th.btbu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

以蓝莓为研究对象，利用双螺杆挤出机和流延机制备聚乙醇酸（PGA）/聚对苯二甲酸‑己二酸丁二酯（PBAT）生物降解复合膜，以酶活为考核指标，探究了不同复合膜对蓝莓保鲜品质的影响。以热失重、气体透过率、气体组成表征保鲜膜质量。结果表明，60%PGA/40%PBAT组可以有效抑制多酚氧化酶（PPO）活性含量升高，延缓抗坏血酸过氧化物酶（APX）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性降低，PGA组延缓过氧化物酶（POD）活性和pH值降低；因此，PGA和PBAT复配后的生物降解保鲜膜更有利于蓝莓的保鲜，尤其是60%PGA/40%PBAT保鲜膜，其CO₂的体积分数可以控制在 2 %~3 %之内，而O₂的体积分数则会因为储存的时长而不断下降，达到10 %~12 %；保存6天后酶活分别为：PPO为3.42 U/g、APX为5.98 U/g、SOD为8.37 U/g、POD为81.12 U/g、CAT为115.78 U/g。

关键词: 蓝莓保鲜, 生物降解材料, 保鲜膜改性, 动力学

Abstract:

Taking blueberry as a research object， a series of biodegradable composite films based on polyglycolic acid （PGA） and polybutylene terephthalate adipate （PBAT） were prepared by using a twin⁃screw extruder according the tape casting mechanism. The quality of cling film was characterized in terms of thermal weight loss， gas permeability， and gas composition. The results indicated that a mass ration of PGA to PBAT of 60∶40 could effectively inhibit an increase in the content of polyphenol oxidase （PPO） activity and delay a decrease in ascorbic acid peroxidase （APX）， superoxide dismutase （SOD）， and catalase （CAT） activity. The PGA group delayed the decrease of peroxidase （POD） activity and pH value. Therefore， the biodegradable preservation film composed of PGA and PBAT is more advantageous to the preservation for blueberries， especially for the preservation film containing 60 % PGA and 40 % PBAT. The CO₂ volume fraction could be controlled within 2 %~3 %， whereas the O₂ volume fraction continued to decrease with a variation of storage time to reach 10 %~12 %. After storage for six days， the enzyme activity was 3.42 U/g for PPO， 5.98 U/g for APX， 8.37 U/g for SOD， 81.12 U/g for POD， and 115.78 U/g for CAT.

Key words: blueberry preservation, biodegradable material, modification of cling film, dynamics

中图分类号:

TQ317

孙颖, 白林, 刘明昊, 翁云宣, 陈礼平. 生物聚酯保鲜膜的制备及其保鲜效果比较[J]. 中国塑料, 2023, 37(10): 93-100.

SUN Ying, BAI Lin, LIU Minghao, WENG Yunxuan, CHEN Liping. Preparation and freshness preservation effect of biopolyester freshness preservation film[J]. China Plastics, 2023, 37(10): 93-100.

图/表 15

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可生物降解聚酯保鲜膜	回归方程	R²	A_f	B_f	S_SS	R_RMSE
对照	y=-0.305 2x²+2.474x+1.113	0.920 2	1.06	1.00	0.02	0.31
80%PGA/20%PBAT	y=-0.295 5x²+2.142 2x+1.243	0.949 1	1.03	1.00	0.01	0.19
20%PGA/80%PBAT	y=-0.313 4x²+2.447 5x+1.107	0.912 3	1.06	1.00	0.02	0.30
60%PGA/40%PBAT	y=-0.278 8x²+2.005x+1.337	0.967 0	1.03	1.00	0.00	0.14
PBAT	y=-0.345 7x²+2.483 1x+0.974	0.933 1	1.04	1.00	0.01	0.25
PGA	y=-0.306 6x²+2.454 3x+1.087	0.928 7	1.05	1.00	0.02	0.28

可生物降解聚酯保鲜膜	回归方程	R²	A_f	B_f	S_SS	R_RMSE
对照	y=-0.305 2x²+2.474x+1.113	0.920 2	1.06	1.00	0.02	0.31
80%PGA/20%PBAT	y=-0.295 5x²+2.142 2x+1.243	0.949 1	1.03	1.00	0.01	0.19
20%PGA/80%PBAT	y=-0.313 4x²+2.447 5x+1.107	0.912 3	1.06	1.00	0.02	0.30
60%PGA/40%PBAT	y=-0.278 8x²+2.005x+1.337	0.967 0	1.03	1.00	0.00	0.14
PBAT	y=-0.345 7x²+2.483 1x+0.974	0.933 1	1.04	1.00	0.01	0.25
PGA	y=-0.306 6x²+2.454 3x+1.087	0.928 7	1.05	1.00	0.02	0.28

可生物降解聚酯保鲜膜	回归方程	R²	A_f	B_f	S_SS	R_RMSE
对照	y=-0.120 2x²-0.091 3x+9.839	0.917 5	1.06	1.00	0.02	0.53
80%PGA/20%PBAT	y=-0.220 4x²+0.691 6x+9.168	0.926 2	1.04	1.00	0.01	0.48
20%PGA/80%PBAT	y=-0.199 6x²+0.462 6x+9.382	0.929 9	1.05	1.00	0.02	0.50
60%PGA/40%PBAT	y=-0.275 5x²+1.144 5x+8.795	0.915 9	1.04	1.00	0.01	0.50
PBAT	y=-0.199 1x²+0.507 8x+9.351	0.922 2	1.05	1.00	0.02	0.51
PGA	y=-0.215 4x²+0.671 2x+9.202	0.917 8	1.04	1.00	0.01	0.50

可生物降解聚酯保鲜膜	回归方程	R²	A_f	B_f	S_SS	R_RMSE
对照	y=-0.120 2x²-0.091 3x+9.839	0.917 5	1.06	1.00	0.02	0.53
80%PGA/20%PBAT	y=-0.220 4x²+0.691 6x+9.168	0.926 2	1.04	1.00	0.01	0.48
20%PGA/80%PBAT	y=-0.199 6x²+0.462 6x+9.382	0.929 9	1.05	1.00	0.02	0.50
60%PGA/40%PBAT	y=-0.275 5x²+1.144 5x+8.795	0.915 9	1.04	1.00	0.01	0.50
PBAT	y=-0.199 1x²+0.507 8x+9.351	0.922 2	1.05	1.00	0.02	0.51
PGA	y=-0.215 4x²+0.671 2x+9.202	0.917 8	1.04	1.00	0.01	0.50

可生物降解聚酯保鲜膜	回归方程	R²	A_f	B_f	S_SS	R_RMSE
对照	y=-1.018 9x+13.433	0.983 6	1.02	1.00	0.00	0.25
80%PGA/20%PBAT	y=-0.808 3x+13.134	0.997 8	1.01	1.00	0.00	0.07
20%PGA/80%PBAT	y=-0.846 9x+13.244	0.997 2	1.01	1.00	0.00	0.08
60%PGA/40%PBAT	y=-0.737 7x+13.335	0.927 5	1.03	1.00	0.01	0.39
PBAT	y=-0.843 1x+13.186	0.996 6	1.01	1.00	0.00	0.09
PGA	y=-0.865 1x+13.221	0.999 0	1.00	1.00	0.00	0.05

生物聚酯保鲜膜的制备及其保鲜效果比较

Preparation and freshness preservation effect of biopolyester freshness preservation film

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可生物降解聚酯保鲜膜	回归方程	R²	A_f	B_f	R_RMSE
对照	y=-1.580 4x²+11.341x+59.864	0.911 5	1.01	1.00	1.35
80%PGA/20%PBAT	y=-2.182 9x²+16.808x+56.198	0.952 2	1.01	1.00	1.48
20%PGA/80%PBAT	y=-2.149 6x²+15.986x+56.524	0.980 5	1.01	1.00	0.86
60%PGA/40%PBAT	y=-2.068 2x²+16.257x+56.808	0.945 0	1.02	1.00	1.58
PBAT	y=-1.473 2x²+10.887x+60.834	0.926 5	1.01	1.00	1.17
PGA	y=-1.879 6x²+13.937x+57.086	0.957 3	1.01	1.00	1.13

可生物降解聚酯保鲜膜	回归方程	R²	A_f	B_f	R_RMSE
对照	y=-0.377 1x²+2.622 9x+110.62	0.933 2	1.00	1.00	0.28
80%PGA/20%PBAT	y=-1.759 3x²+12.567x+102.17	0.979 2	1.00	1.00	1.28
20%PGA/80%PBAT	y=-0.904 6x²+6.430 8x+107.22	0.928 8	1.00	1.00	0.69
60%PGA/40%PBAT	y=-1.689 8x²+12.634x+100.7	0.913 5	1.01	1.00	1.49
PBAT	y=-0.806 8x²+5.775 2x+107.69	0.910 3	1.00	1.00	0.70
PGA	y=-1.245x²+8.775 3x+105.43	0.945 6	1.01	1.00	0.82

可生物降解聚酯保鲜膜	CO₂透过率/cm³·m·（m²·d·Pa）^-1	O₂透过率/cm³·m·（m²·d·Pa）^-1	CO₂/O₂选择透过比
空白	-	-	-
80%PGA/20%PBAT	80.34±2.21	8.57±0.72	9.4
20%PGA/80%PBAT	89.21±2.72	8.86±0.59	10.1
60%PGA/40%PBAT	82.02±1.61	8.53±0.46	9.6
PBAT	93.67±3.75	8.82±0.55	10.6
PGA	25.75±1.28	7.11±0.22	3.6

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