第四章 保鲜膜的配方、工艺及应用研究
90 4.1 PE/Ag纳米防霉保鲜膜
将安全、缓释、广谱的无机抗菌材料，（银系纳米材料）经特殊工艺处理后，以填料的形式添加到保鲜膜中，来替代各种化学防腐保鲜剂，一方面减少贮藏
技术环节；另一方面可防止使用化学防霉保鲜剂带来的次生伤害和二次污染对产品消费产生的阻碍[123～130]。
4.1.1 材料与方法
4.1.1.4保鲜膜的物理性能测试
拉伸强度与断裂伸长度：按国标GB 13022—91测定；
水蒸气透过率（杯式法）：按国标GB 10377—88测定。
4.1.1.5抑菌试验
（1）母粒抑菌效果试验[127]
滤纸圆片—培养基法，主要用于测试含银纳米母粒的抑菌效应，试验分四步进行：
①标准纳米防霉滤纸圆片制备：制备d=6mm的标准滤纸圆片数枚→高温灭菌→置于银系纳米母粒浸提液中浸泡1min→干燥滤纸吸干附表滞水→于无菌培
养皿中保存备用。
②标准孢子菌液制备：取50ml无菌容量瓶→加入少量无菌水→采样接种灰
霉菌孢子→定容→制备标准孢子菌液（浓度为15×109倍低倍镜下每视野80～100个左右孢子）→备用。
③接种培养基制备：于培养皿中加入PDA培养基（马铃薯培养基:马铃薯200g，琼脂15～20g,加水至1000ml，pH自然）上→点滴涂布试验第②步制备的标准孢子菌液0.5ml→制备成已接种灰霉菌的培养基→备用。
④纳米母粒抑菌处理：迅速将步骤①制备的4枚滤纸圆片均匀置于步骤③制备的培养基上→于26～28℃下恒温培养→定期测试抑菌圈面积，以常规PE母粒浸提液中浸泡的滤纸圆片为对照，计算相对抑制率。
相对抑制率（%）= ×100%
（2）保鲜膜制品抑制效果试验 薄膜圆片—孢子液法，主要用于测试含银纳米保鲜膜的抑菌效应，试验分滤纸片面积 滤纸片面积 抑菌圈面积 第四章 保鲜膜的配方、工艺及应用研究
91 三步进行。
①标准孢子悬浮液制备：取50ml无菌容量瓶→加入少量无菌水→采样接种灰霉菌孢子→定容制备浓度为3.8×105孢子/ml的标准孢子菌液→备用。
②标准纳米防霉保鲜膜样品制备：随机采样纳米保鲜膜片断→制成面积1×1cm2的保鲜膜方片→备用。
③纳米保鲜膜抑菌处理：取步骤①制备的标准菌液10ml→于50ml无菌三角瓶中→加入步骤②制备的纳米保鲜膜100片→于30℃恒温条件下800 N/min振荡培养→分别连续振荡2h、4h→取出1～2滴试液→显微镜下→测定孢子萌发数，以常规保鲜膜为对照。孢子萌发率和抑制萌发率计算公式为：
孢子萌发率（%）= ×100%
抑制萌发率（%） = ×100%
4.1.2 结果与分析
4.1.2.2纳米材料的抑菌效果
不同纳米母粒对灰霉菌的抑制作用如表4－1。4种含银纳米母粒中，试样1#、3#、4#对灰霉菌的抑制效果均>50%（标准抑菌率），抑制效应1#>3#>4#>2#。因此，这3种含银纳米材料均可以作为研制开发新型抑菌防霉保鲜膜的添加剂。
表4－1 不同银系纳米母粒对灰霉菌的抑制效果
Table 4-1 The inhibitory effect of Ag nano mother particle on grey mould
母粒编号 1 2 3 4
抑制率（%） 100 0 70 72.7
但4种样品膜对青霉菌抑制效应较弱，除4#对青霉菌有一定抑制力外，1#、2#、3#试样对青霉菌的生长繁殖几乎没有抑制作用，对细菌的抑制效应3#>4#>1#>2#。
4.1.2.3纳米保鲜膜对真菌抑制效果
灰霉菌为葡萄贮藏期主要病害。因此，重点利用1#、3#、4#含银系纳米母粒研制保鲜膜。对灰霉菌的抑制效果如表4－2。其抑制作用与含银系纳米母粒效果一致，1#>4#>2#>3#。但只有1#、4#纳米保鲜膜抑菌效应>50%，故贮藏保鲜试验重点研究1#和4#保鲜膜。 第四章 保鲜膜的配方、工艺及应用研究
92 表4－2 银系纳米保鲜膜对灰霉菌的抑制效果
Table 4-2 The inhibitory effect of Ag nano film on grey mould
处理 平均孢子萌发率（%） 抑制率（%）
1# 26.4 67.9
2# 45.7 44.4
3# 52.6 36.0
4# 30.2 63.3
水 82.3 -0.1
CK 82.2
0.0
* CK为常规葡萄专用保鲜膜，下同。
4.1.2.4纳米保鲜膜对灰霉菌抑制效应缓释性能分析
为了进一步测试纳米防霉保鲜膜的抑菌缓释性能，将试样1#、2#、3#、4#和对照膜经清水反复冲淋洗涤，然后再测试其抑菌作用，如表4－3。缓释效应3#>1#>2#>4#，但3#试样的最大抑菌效应仅36%（<50%）。因此，从总体效果来看1#最佳。第四章 保鲜膜的配方、工艺及应用研究
93 表4－3 银系纳米保鲜膜洗涤前后对灰霉菌的抑制效应
Table 4-3 The inhibitory effect of Ag nano film washed on grey mould
处理 平均孢子萌发率
（%） 洗涤前抑制率
（%） 洗涤后抑制率
（%） 差 值
1# 41.33 67.9 50.0
17.9
2# 64.28 44.4 21.9 22.5
3# 65.63 36.0 20.2 15.8
4# 63.35 63.3 23.0 40.3
CK 83.26 0.0 0.0 0.0
4.1.2.5物理性能分析
4.1.2.5物理性能分析
为了比较抗菌膜的物理性能是否符合常规保鲜膜的基本要求，测定了各种抗菌膜的物理性能参数，如表4－4。
表4-4结果表明：1#试样综合性能最佳。其水蒸汽透过量、水蒸汽透过系数和物理机械强度以及透明度、低温下软性、防结雾等指标均符合常规保鲜膜的性能要求。
表4－4 银系纳米保鲜膜的透湿与强度参数
Table 4-4 The H2O permeability and physical index of Ag nano film
处 理 水汽透过量
(g/m2·24h) 透湿系数
(cm2·S·Pa) 拉伸强度 断裂伸长率
δt
纵/MPa δt
横/MPa εt
纵（%）
εt
横（%）
1# 24.3 9.47×10-15 16.2 12.8 440 402
2# 20.4 7.95×10-15 15.0 11.7 276 398
3# 21.7 8.46×10-15 14.2 11.3 375 464
4# 18.2 7.09×10-15 9.8 8.7 287 389
CK 23.4 9.12×10-15 13.4 13.3 363 501
4.1.2.6巨峰葡萄保鲜效果分析
巨峰葡萄依据常规保鲜技术处理，采后于10℃亚常温条件下，0.5Kg小包装自发气调（MA）保鲜。纳米保鲜膜单因子MA保鲜40天的效果如表4－5。1#、2#、3#、4#膜的腐烂率均显著地优于对照，1#膜差异极显著，4种纳米膜的落粒率、果梗长霉指数、果梗保绿指数、气体成分等综合指标也均优于对照，并且与灰霉菌的抑制效应相一致。 第四章 保鲜膜的配方、工艺及应用研究
94
4.3 防雾保鲜膜研究
果蔬小包装自发气调（MAP）保鲜法被广泛地用于冷库、土窑洞、自然通风库和普通民房长、中、短期贮藏保鲜；冷藏箱、普通货柜的汽车、火车、船舶、飞机等不同时空、不同气候带运输保鲜；冷藏柜、普通货架、露天市场等不同春、夏、秋、冬季节销售保鲜。致使MAP保鲜经常处于温度、湿度剧烈变化状
态，袋内常发生结雾、结露、积水现象 [25，34，73] 。
结雾有利于保持贮藏环境的湿度，防止果蔬失水萎蔫，但不利市场营销、防腐和保鲜生理。结雾使保鲜膜透明度降低，低温时易结霜，不利于消费者选购；果蔬被雾（湿气）浸润时，失去果粉、色泽，表层绒毛、蜡质层、气孔、皮孔受到破坏，常失去保护与调节作用，易被氧化褐变，保鲜性能降低；特别是高温时，高湿可促使病原菌生长繁殖，导致果蔬大量腐烂[34，70，161]。由此可见，保鲜膜的防雾研究十分重要。
4.3.1 材料与方法
4.3.1.1防雾材料
1＃防雾母粒、2＃防雾母粒、3＃防雾母粒、125目陶土、麦饭石及硬脂酸锌皂化母粒、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸（Spam60）等。
4.3.1.5 测试方法
（1）机械性能、透气、透湿等测试方法，及采用仪器设备、条件等均同微孔膜研制试验。
（2）防雾性能测试
由于薄膜防雾、无滴性能测试尚未见国标、企标报道，结合保鲜膜使用条件，参照防雾机理研究，自行设计一套保鲜防雾性能测试方法。分别为：
a.杯式称重法：该法采用温水内置式蒸发冷凝原理模拟呼气法测试。
首先随机选择有代表样品膜5块，将试样膜剪切成约200×200mm样品，标号称重（记作W1）备用。
操作步骤：取200ml30℃水 → 装入1000ml口径120mm的保温杯中 → 盖上试样膜 →线绳固定，使膜面绷紧 → 分别于0℃、5℃、10、15℃、20℃静止30min → 取下线绳 → 轻轻将样膜放于已知重量（W0）的小烧杯中 → 称重（记作W2） → 取出样膜 → 置于滤纸上吸干膜表面滞水 → 再放回小烧杯称重（记作W3）。 第四章 保鲜膜的配方、工艺及应用研究
95 并注意观察记录测试中膜内表面浸润、结雾、水凝聚、滴水状况，注意调节测定时间，以试样内表面不形成水滴为宜。
膜滞水力率%100132www
膜吸水力率%1001013wwww
b.量角法
采用与称重法相同的取样、制样，于室温下向样膜上滴水，利用JY-82型
测定仪，测定水滴（珠）的接触角θ，以膜湿润、铺展水平来衡量防雾性能。
（3）应用性能测试
品种为蒜薹，0.03~0.04mm厚的防雾膜，各处理小包装5公斤，预冷后于-1~0℃下始终扎口贮藏，定期测定袋内结雾、积水指标和气体成分、贮藏效果。
结露性能分5级：1级——袋内表面无雾；2级——袋内表面有薄雾；3级——袋内表面雾较重，并有小水珠；4级——袋内表面有较大水珠；5级——袋内表面有大水珠，并流下。
薹梢长霉：1级——薹梢不长霉；2级——0～20％薹梢长霉；3级——20％～50％薹梢长霉；4级——50％～80％薹梢长霉；5级——80％以上薹梢长霉。
4.3.2 结果与分析
4.3.2.1力学性能测试
力学性能好坏是判断材料相熔性大小的重要指标之一。不同配方的防雾力学性能测试结果，第一组如表4-10，第二组如表4-11。
表4-10 第一组防雾膜力学性能测试结果
Table 4-10 Physical function of first series of anti-mist film
试 样 B B1 B2 W1 W2 G1 G2
拉伸强度（δt）
纵/横(Mpa) 13.4/13.3 16.0/8.04 12.5/6.47 12.9/9.20 15.1/8.30 11.6/6.78 12.0/7.40
断裂伸长率（εt）
纵/横 (%) 363/501 112/308 103/284 176/536 180/420 154/266
128/299
表4-11 第二组防雾膜力学性能测试结果
Table 4-11 Physical function of second series of anti-mist film
试样 K L M CT-1 CT-2 CM-1 CM-2 CMD
拉伸强度ζt（MPa） 纵向 11.8 12.4 12.9 9.62 9.68 9.01 10.1 10.2
