含聚乙烯醇和茶多酚的新型食品包装膜

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鉴于食品质量安全的重要性,开发新型的抗菌、抗氧化活性食品包装受到高度重视。抗氧化剂和抗菌剂会降低包装内的含氧量,从而延缓微生物的生长。其中最常用的天然抗氧化剂是从茶叶中提取的多酚。

一般来说,茶多酚是一类广泛的有机化合物,大量存在于茶叶中,但即使在葡萄酒、巧克力、水果、蔬菜和特级初榨橄榄油中也是如此。顾名思义,多酚类物质含有几种酚类物质,它们具有很强的抗氧化活性,因此也具有抗癌和杀菌的特性。

研究的目的YLiu等人。(超声超声化学,2018年7月31日在线提供)旨在开发具有良好抗菌性能的活性食品包装材料。以聚乙烯醇(PVA)和茶多酚(TP)为复合材料制备可生物降解薄膜。聚乙烯醇是一种合成的乙烯醇聚合物。由于它是水溶性的和高度不透气的,它被用作纸张或包装膜的阻挡层,如用于塑料瓶的PET。

薄膜的制备。首先,将PVA粉末溶解在去离子水中,将溶液加热至90℃以加速过程,然后添加TP粉末。使用以下PVA/TP重量比:9:1、8:2、7:3、6:4和5:5。还将甘油作为增塑剂添加到溶液中。然后,通过将超声探头的尖端直接浸入液体中,以40 kHz的频率和50 W的功率对每种混合物进行0、10、20、30和40分钟的超声处理。改变处理时间,研究超声对成膜的影响。在处理结束时,将得到的混合物倒在平板上,正如制备薄膜所用的经典浇铸方法所设想的那样。在处理结束时,将得到的混合物倒在平板上,正如制备薄膜所用的经典浇铸方法所设想的那样。

超声波。近年来,超声处理被用于制备不同的复合材料薄膜。超声波是机械声波,其特征是频率高于人类听力的上限。一般来说,这种处理会产生强烈的热效应和机械效应。这些作用导致被处理的混合物升温,并形成几个反应中心;这两种效应都加快了反应的速度。

此外,超声搅拌所得溶液的搅拌强度远大于机械搅拌所得溶液的搅拌强度。这意味着高度改进的混合,其中溶液组分甚至在微观尺度上均匀化。换句话说,超声处理可使初始悬浮液中存在的聚合物解聚或解聚。一般来说,通过超声处理获得的复合膜非常耐用,内部结构致密、无裂纹,从而提高了机械性能和阻隔性能。此外,表面形态非常均匀和光滑。上述研究证明了超声波处理对PVA/TP活性包装材料性能的积极影响。

特别地,在机械性能(拉伸强度和断裂伸长率)、透明度和氧阻隔性能方面,在材料中的超声时间和PVA/TP比率方面都具有相同的行为。特别地,在机械性能(拉伸强度和断裂伸长率)、透明度和氧阻隔性能方面,在材料中的超声时间和PVA/TP比率方面都具有相同的行为。然而,如果继续治疗,薄膜特性恶化。在超声时间不变的情况下,随着PVA/TP重量比的增大,材料的性能先增大后减小,当PVA/TP质量比为8:2时达到最大值。

因此,PVA/tp8:2薄膜经30min处理后性能最佳。TP在材料性能的改善中起着基础性的作用,因为例如,纯PVA的性能不受超声波的很大影响。至于阻隔性能,TP的贡献可能是因为它可以在氧分子通过薄膜时起到阻隔作用,从而增强对PVA气体的不渗透性。使用这种处理方法获得的阻隔性能的改善可能是因为超声波减小了生物聚合物聚集体的尺寸并改善了它们在膜内的均匀分布,从而阻止了气体分子的通过。

另外,PVA/TP薄膜经超声处理后,其抑菌效果增强,显示出与先前所述性质相同的趋势。在PVA/TP比例为8:2、处理30min的条件下,薄膜具有良好的抑菌性能,对金黄色葡萄球菌的抑菌率为95.5±4.2%,对大肠杆菌的抑菌率为91.8±3.7%。这一结果使得PVA/TP薄膜适合作为食品包装的活性抗菌材料。

结论。采用流延法制备了PVA/TP复合薄膜。研究了超声波处理长度和PVA/TP比对薄膜性能的影响。结果表明,超声处理虽然降低了材料的拉伸强度和断裂伸长率,但提高了材料的力学性能、透明性和阻隔性。这些薄膜具有良好的性能和抗菌活性,以及生物降解性,证明了它们作为活性食品包装材料的适用性。

参考文献。Liu等人。,超声超声化学,2018年7月31日在线提供

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