隨著(zhù)塑料聚合物包裝膜逐漸暴露的潛在安全性風(fēng)險因素越來(lái)越多,加之人們環(huán)保意識的增強,相關(guān)科研人員和企業(yè)一直在尋求更為安全環(huán)保的包裝膜材料替代物。近年來(lái),以天然的植物蛋白質(zhì)制成的可食性包裝膜逐漸成為熱點(diǎn)。
植物蛋白膜是指植物蛋白質(zhì)通過(guò)熱、堿、鹽等作用使分子亞基解離,蛋白質(zhì)分子變性,三維空間結構展開(kāi),使得埋藏在分子內部的部分疏水基團、琉基和二硫鍵等暴露出來(lái),一些琉基可形成新的二硫鍵,結合成立體網(wǎng)絡(luò )結構;在空氣-水界面中,蛋白質(zhì)疏水基團伸向空中,親水基團則保留在水中,從而在水平面形成定向排列蛋白質(zhì)層,得到具有一定阻隔性能和機械強度的可食用蛋白質(zhì)膜。這類(lèi)薄膜在適中的相對濕度下對于油脂、氧氣及風(fēng)味氣體有很好的阻隔特性,亦可生物降解,降低對環(huán)境污染。
多種植物蛋白都具有成膜性,其中小麥面筋蛋白因材料獲取容易而研究zui多。從小麥面粉中提取出來(lái)的活性面筋脫水干燥,稱(chēng)為活性谷阮粉。小麥谷阮粉主要由麥谷蛋白和麥醇溶蛋白組成,由于麥谷蛋白具有彈性,麥醇溶蛋白具有延伸性,小麥谷阮粉能與水形成網(wǎng)絡(luò )結構,因而具有優(yōu)良的成膜性等。然而,小麥蛋白膜的應用至今沒(méi)有實(shí)現大規模的工業(yè)化生產(chǎn)和商業(yè)應用,其主要原因在于對水分的敏感性。由于小麥蛋白膜固有的親水特性,導致其放置水中后強度下降,出水易碎,同時(shí)對水蒸氣的阻隔性也不甚理想。因此,未來(lái)的研究重點(diǎn)應集中在對小麥蛋白膜的力學(xué)性能和阻隔性能的改進(jìn)與監測方面。
小麥蛋白膜拉伸性能和透濕性能測試方法
1、測試儀器
拉伸性能:濟南蘭光機電技術(shù)有限公司XLW(PC)智能電子拉力試驗機,專(zhuān)業(yè)用于測試各種軟包裝材料拉伸性能等力學(xué)特性的電子拉力試驗機,適用于塑料薄膜、膠粘劑、膠粘帶、不干膠、貼劑、保護膜、組合蓋、背板材料、無(wú)紡布、橡膠、紙張纖維等產(chǎn)品的拉伸、剝離、變形、撕裂、熱封、粘合、穿刺力等性能測試。滿(mǎn)足多項國家和標準:ISO 37、GB 8808、GB/T1040.1-2006、GB/T 1040.2-2006、GB/T1040.3-2006、GB/T 1040.4-2006、GB/T1040.5-2008、GB/T 4850-2002、GB/T12914-2008、GB/T 17200、 GB/T16578.1-2008、 GB/T 7122、 GB/T2790、GB/T 2791、GB/T 2792、GB/T 17590、ASTM E4、ASTM D882、 ASTM D1938、ASTMD3330、ASTM F88、 ASTM F904、JIS P8113、QB/T 2358、QB/T1130。
透濕性:濟南蘭光機電技術(shù)有限公司W(wǎng)3/060,基于杯式法測試原理,是一款專(zhuān)業(yè)用于薄膜試樣的水蒸氣透過(guò)率測試儀,適用于塑料薄膜、復合膜等膜、片狀材料與、建材領(lǐng)域等多種材料的水蒸氣透過(guò)率的測定。滿(mǎn)足多項國家和標準:ISO 2528、GB 1037、GB/T16928、ASTM E96、ASTM D1653、TAPPI T464、DIN 53122-1、JIS Z0208、YBB 00092003。
2、測試方法
2.1 拉伸性能
參照GB1040《塑料拉伸性能的測定》進(jìn)行測試。拉伸強度是指試驗中,試樣承受的zui大拉伸應力,以MPa為單位。
按照標準要求制備試樣:長(cháng)150mm,寬10mm~25mm的長(cháng)條蛋白膜試樣,試樣中部應有間隔為50mm的兩條平行標線(xiàn)。將試樣放到夾具中,使得夾具間的初始距離為100mm±5mm,并使試樣的長(cháng)軸線(xiàn)與試驗機的軸線(xiàn)成一條直線(xiàn)(如圖1)。設置XLW(PC)智能電子拉力機的試驗速度為50mm/min測試試樣的拉伸強度。每次試驗做三個(gè)平行試樣,取平均值。
2.2 透濕性能
參照GB 1037-88《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗方法杯式法》進(jìn)行試驗。將預先處理好的蛋白膜試樣放置于W3/060的透濕杯內(見(jiàn)圖2圖3),再將裝有試樣的透濕杯置入測試腔內,設置試驗參數。在一定的溫度下,使試樣的兩側形成一特定的濕度差,水蒸氣透過(guò)透濕杯中的試樣進(jìn)入干燥的一側,通過(guò)測定透濕杯重量隨時(shí)間的變化量,從而求出試樣的水蒸氣透過(guò)率等參數。
3、相關(guān)測試案例及文獻研究
在《小麥蛋白膜改良及成膜機理研究》一文中,沈陽(yáng)農業(yè)大學(xué)的佟穎以谷朊粉為成膜基料,利用蘭光XLW(PC)智能電子拉力試驗機和W3/030水蒸氣透過(guò)率測試儀測試了不同廠(chǎng)家谷朊粉的成膜特性和膜拉伸強度、透濕性等性能,拉伸強度在2.8~3.5MPa之間,水蒸氣透過(guò)率在7.5%~8.5%之間。結果表明:當料液比為1∶15時(shí),谷朊粉膜的綜合性能*;在谷朊粉中添加甘油可以降低膜的脆性,使膜柔韌性增強,且對阻濕性影響相對較?。ㄔ摂祿?lái)源于文獻《小麥蛋白膜改良及成膜機理研究》)。
4、結論
Labthink XLW系列智能電子拉力試驗機和W3/030、W3/060水蒸氣透過(guò)率測試儀,具有測試效率高、準確性與重復性好等優(yōu)點(diǎn)。Labthink蘭光作為包裝檢測設備研發(fā)與制造業(yè)的者,始終致力于為客戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)、的包裝檢測設備和檢測服務(wù),并存儲了大量的包裝材料性能數據,可為客戶(hù)提供參考。欲了解相關(guān)的檢測設備及檢測服務(wù),您可登陸濟南蘭光公司查看或致電咨詢(xún)。愈了解,愈信任!濟南蘭光機電技術(shù)有限公司愿借此與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)交流與合作。
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