高阻隔性生物可降解复合膜的制备及其在食品包装中的应用

目前，高阻隔性塑料包装材料在食品包装行业获得了迅速发展和广泛应用。它对食品起到了保质、保鲜、保风味以及延长货架寿命的作用。然而这些包装产生的白色污染，已经危害到自然环境和国民经济发展。使用生物降解塑料意义不仅仅体现在环保方面，对于循环经济、节约型社会的建设也将有积极的作用。生物降解塑料显然有着取之不尽的原料供应量，而分解后的生物降解塑料又将被植物吸收，形成一个物质的循环利用。其中，聚乳酸、二氧化碳基聚合物、聚己内酯和聚丁二酸以其优异的机械性能，广泛的应用领域，显著的环境效益和社会效益，赢得了全球塑料行业的瞩目和青睐。然而，其气体透过率较高的弱点，影响了其在食品包装领域中的广泛应用。.本课题，将着重研究这些生物可降解材料的阻隔性，制备高阻隔性包装材料的同时，探讨其在食品包装领域的应用的可行性。如果这项技术成熟，将在食品包装行业中具有良好的应用前景，产生良好的经济和社会效益

塑料软包装因其可以很好的保持食品的风味延长货架期，被广泛应用在食品包装工业中。然而随着石油资源的枯竭和白色污染的加剧，这些包装产生的白色污染，已经危害到自然环境和国民经济发展。为了摆脱对日趋枯竭的石油资源的依赖，维持生态环境，大力开发环境友好的可生物降解材料，替代石油基塑料产品，已成为当前研究开发的热点。生物可降解塑料原料可以来源于自然，而分解后又将被植物吸收，形成一个良好的物种循环利用。其中聚乳酸（PLLA）、聚碳酸亚丙酯（PPC）聚基内酯（PCL）等具有优异的机械性能，广泛的应用领域。然而由于气体的阻隔性差，无法在生鲜食品保鲜包装中应用。.本研究旨在通过沉积SiOx和涂覆聚乙烯醇（PVA）等方法提高生物可降解材料的阻隔性，制备完全可降解性包装薄膜。在探究聚合物的阻隔性与其取向度、物理老化时间、相分离、分子量等因素之间的关系的基础上对其紫外线、氧气和水蒸气阻隔性针对性改性。进一步将复合膜应用到冷鲜肉和圣女果等生鲜食品的自发型气调包装、气调包装、真空包装及抑菌性包装中。. 聚合物表面上沉积SiOx后大幅度提高了其对气体的阻隔性和CO2/O2的选择透过性，在PLLA表面上沉积SiOx层有效地提高了PLLA与PVA的层和效果。在聚合物多层膜中加入PVA薄层，提高了其氧气和水蒸气阻隔性，达到高阻隔性的目的。将复合膜结合真空包装、气调包装、抑菌包装应用到对冷鲜猪肉包装中，冷鲜肉的货架期可延长至20~50天。尤其是将沉积SiOx的保鲜膜作为自发型保鲜包装时，其气体的交换性对包装内部的气氛进行自动调节，长时间保持其内部气氛浓度适合生鲜食品保鲜的气氛条件，圣女果的自发型保鲜包装中其保鲜期延长至20天以上。. 基于这些研究结果，改性后的生物可降解复合材料 具有良好的气体和水蒸气阻隔性能和良好的力学性能，完全可替代市场上的不可降解塑料应用在食品包装中。