生物可降解包装膜的制备、改性及应用

前 言

食品包装材料作为食品包装的载体, 对于食品的保鲜保质、 流通销售具有重要意义。 在众多的包装材料中, 塑料以其无可比拟的优异性能被广泛用于包装工业。 现代塑料生产的 1 / 4 以上都用于制作包装材料, 塑料包装材料总产量约占包装材料总产量的 1 / 3, 而用于食品包装的量占塑料总产量的 1 / 4。 大量的废弃包装材料已经成了不可忽略的污染问题, 严重威胁着人和地球上其他生命的生存环境。 随着全球禁塑令号角的吹响, 生物可降解食品包装材料也成为了食品行业关注的热点。 但生物可降解材料自身性能缺陷限制了其在包装领域的推广应用, 且对于不同食品, 包装用材料的性能要求也不尽相同。 小到一个吸管, 大到一个包装袋, 想取代现有的不可降解材料都成为现今食品包装的技术瓶颈。 因此, 生物可降解材料包装性能的提升已经成为食品工业中亟待解决的一个关键技术问题。

本书作者团队十余年来针对生鲜肉类、 果蔬类包装需求, 围绕生物可降解材料的性能提升及应用效果评价做了大量的研究工作。 本书作者团队一直在这个交叉学科的研究工作中不断进行探索, 先后承担了多项相关的国家和省部级基金项目, 把研究方向锁定在生物可降解生鲜食品包装材料的研发上。 作为食品科学和高分子科学的一个小小的交叉领域, 本书作者团队默默无闻, 坚持耕耘, 通过大量的富有成效的研究工作, 从理论上取得了一定的成果, 并在应用实验中取得了初步成效。 在可降解材料被各国提到战略推进目标的背景下, 本书作者团队总结过往的科研积累, 为关注可降解食品包装材料的企业和专家学者提供一定的参考。

本书主要从生鲜食品保鲜保质对生物可降解材料的理化及加工性能需求, 尤其是对生鲜食品保鲜保质至关重要的气体渗透性入手, 以物理共混、 气相沉积、层合等物理方法, 结合共聚、 交联等化学方法调控材料的组成、 结晶状态、 微相结构, *终实现通过控制制备方法来控制材料气体渗透及选择渗透性能。 在结合生鲜食品呼吸气体交换的基础上, 制备保鲜包装材料。 进一步, 将这些材料用于应用实验, 评估材料的包装保鲜效果。

由于食品保鲜包装技术为多学科交叉的综合应用技术, 影响生鲜食品的品质的因素繁多复杂, 所涉及的知识内容非常广泛, 而作者的学识有限, 若有疏漏与不妥之处, 欢迎各位读者不吝指正。

后 记

随着人们对不可降解塑料带来的生态影响和人体健康研究的深入, 人们发现这些废弃的塑料已经严重威胁到了生态系统的循环和人类的健康, 禁止使用不可降解塑料势在必行。 世界各国都在积极采取系列的措施来控制不可降解塑料的应用, 并投入大量的财力、 物力、 人力以加快可降解塑料的研发。 本书主要基于作者近十年的研究成果汇总而成, 结合大量的材料性能基础数据和果蔬保鲜效果的基础数据, 可以看到各种可降解材料虽然存在一定的性能缺陷, 但通过物理共混、 化学合成和其他改性方法处理后, 可降解材料使用性能是完全能够满足甚至超过现有的不可降解塑料包装材料性能的。 在未来, 包装将会是生物降解塑料*大的应用领域。 相比传统塑料材料, 新型降解材料成本较高, 需要进一步降低原材料的成本, 攻克原材料的生产技术难题, 解决大规模工业化生产问题。 但由于可降解材料自身性能的限制, 成本会高于现有不可降解塑料的生产成本, 但随着人们环保意识的提升, 综合考虑环境治理成本和其他成本选择价格稍高的新型降解材料将会是未来食品包装的必然趋势, 因此, 生物降解塑料行业有着巨大的发展前景和广阔的应用市场。

本书主要以生鲜肉品和果蔬为主要研究对象, 根据其品质特征和腐败变质机理, 就多种生物可降解包装材料在其保鲜中的应用进行了论述比较, 展望其潜在的价值并为食品保鲜包装研究与应用提供参考。

本书分为五章。主要从生鲜食品保鲜保质对生物可降解材料的理化及加工性能需求，尤其是对生鲜食品保鲜保质至关重要的气体渗透性入手，以物理共混、气相沉积、层合等物理方法，结合共聚、交联等化学方法调控材料的组成、结晶状态、微相结构，*终实现通过控制制备方法控制材料气体渗透及选择渗透性能。在结合生鲜食品呼吸气体交换的基础上，制备保鲜包装材料。

董同力嘎

1972年生，内蒙古通辽人，蒙古族，教授，博士生导师，主要研究方向为食品包装与安全控制技术。入选内蒙古自治区草原英才，主持国家自然科学基金项目3项，内蒙古自然科学基金项目2项，内蒙古自治区科技计划项目2项，横向及纵向项目20余项。主讲“食品包装学”、“高分子物理与化学”“食品工程原理”等课程。主编《食品包装学》；副主编《肉品工艺学》；参编《乳及乳制品工艺学》等5部教材、专著2部。发表学术研究论文186篇，其中SCI收录论文90余篇，申请并获得国家发明专利7项。

云雪艳

1990年生，安徽省太和人，汉族，副教授，博士生导师。获批国家自然科学基金2项，内蒙古自然科学基金1项；2019入选内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划支持，草原英才工程青年创新创业人才培养计划支持。参编《食品包装学》等教材；参编“Food Packaging”专著。以第1作者或通讯作者共发表学术研究论文30余篇，其中SCI收录14篇，EI收录3篇，申请国家发明专利8项，已授权5项。

第1章 绪论

第1节 生鲜食品包装现状

第二节 生物可降解材料概述

第二章 高阻隔性生物可降解材料的制备及其包装特性

第1节 高阻隔性聚乳酸薄膜

第二节 高阻隔性聚碳酸亚丙酯薄膜

第三节 小结

第三章 高 CO2 / O2 选择透过性薄膜的制备及其包装特性

第1节 聚乳酸共混改性薄膜

第二节 聚乳酸共聚改性薄膜

第三节 小结

第四章 冷鲜肉包装

第1节 冷鲜肉包装概述

第二节 生物可降解薄膜在冷鲜肉包装中的应用

第三节 小结

第五章 生鲜果蔬包装

第1节 生鲜果蔬包装概述

第二节 基于可降解聚乳酸薄膜的果蔬自发性气调包装膜的设计

第三节 聚乳酸薄膜在果蔬保鲜包装中的应用

第四节 聚己二酸/ 对苯二甲酸丁二酯系列薄膜在生鲜果蔬包装中的应用

第五节 聚己内酯系列薄膜在生鲜果蔬包装中的应用

后 记

致 谢

参考文献

本书是研究生物可降解包装膜先进技术的科技图书。