改性竹纤维/PLA复合材料的制备及其在草莓包装中的应用研究

作     者：罗国荣 高玺捷 李万菊 徐丹 任丹 

作者机构：西南大学食品科学学院 广东省森林培育与保护利用重点实验室 西南大学果蔬物流保鲜与营养品质调控研究中心 

出 版 物：《食品与发酵工业》 (Food and Fermentation Industries)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 083201[工学-食品科学] 

基　　金：广东省森林培育与保护利用重点实验室开放基金资助项目(SPU 2023-06) 国家自然科学基金资助项目(32001263) 重庆市科学技术局技术创新与应用发展重点项目(CSTB2022TIAD-KPX0087) 

主　　题：复合材料 改性竹纤维 聚乳酸 界面相容性 草莓包装 

摘      要：随着绿色环保意识的增强，可降解植物纤维/高分子复合材料的食品包装受到广泛关注。然而亲水性竹纤维（bamboo fiber，BF）与疏水性聚乳酸（hydrophobic polylactic acid，PLA）之间的界面不相容性削弱了BF在复合材料中的力学增强效果，因此复合材料的界面调控尤为重要。该文探究了氧化石墨烯（graphene oxide，GO）改性BF对PLA基复合材料性能的影响，并将该PLA基复合材料作为草莓托盘包装，研究其对草莓贮藏品质的影响。结果表明，纤维的加入可提高复合材料的模量，其中GOBF/PLA的改善效果最显著（较纯PLA，GOBF/PLA的弯曲和拉伸模量分别提高了16.39%和35.90%）。GOBF/PLA具有更高的玻璃化转变温度，呈现出较好的界面结合性能。与BF相比，GOBF的异相成核能力更强，促使GOBF/PLA具有更低的冷结晶温度和更高的结晶度。SEM结果显示，BF/PLA弯曲断面有大量孔洞和微裂缝，GOBF/PLA的则仅有少量微裂缝。亲水性纤维的加入降低了复合材料的强度和憎水性，但与BF相比，GOBF对材料强度和憎水性的影响较小。草莓贮藏结果显示，GOBF/PLA可显著降低草莓果实的腐烂率，且延缓贮藏后期草莓果实可滴定酸含量的下降，对草莓果实具有更好的保鲜效果。综上，本研究可为一次性使用、绿色环保果蔬托盘的开发和应用提供参考。