摘要
环境保护和资源利用问题已经成为现代社会进步、人类文明的重要标志。
本文从保护生态环境、控制“白色污染”的角度出发,对淀粉基可食性餐具的成型工艺及其性能进行了试验研究。在确保主原料可食的条件下,通过预试验确定了影响餐具成型的六个主要因素及各个因素的取值范围。参照GB18006.1-1999《一次性可降解餐饮具通用技术条件》,制定了试验指标,通过正交试验研究餐具的最佳成型工艺。在最佳成型工艺条件下,分别以山梨醇、甘油、乙二醇以及聚乙二醇600作为增塑剂,以液态石蜡和硬脂酸作为防水剂,以海藻酸钠和羧甲基纤维素钠作为补强剂,研究各个添加剂对餐具使用性能的影响,并确定出能改善餐具使用性能的添加剂。通过红外光谱谱图分析找出餐具使用性能和各化学官能团之间的关系。通过此研究,希望为以后的试验研究提供参考。
通过上述试验研究,得出以下结论:
1.在不添加任何添加剂的前提条件下,餐具的最佳成型工艺条件是:含水率为50%,压力为3000N,初始温度70℃,最终温度110℃,定型时间6min,保温时间10min。
2.以山梨醇、甘油、乙二醇及聚乙二醇600 作为增塑剂时,甘油是改善餐具使用性能的最佳增塑剂,其次是山梨醇,其中聚乙二醇对餐具的使用性能改善不明显。
3.以山梨醇、甘油、乙二醇为增塑剂研究复合增塑剂。复合增塑剂的最佳配比为:甘油:山梨醇:乙二醇=1:1:1。
4.以液态石蜡和硬脂酸作为防水剂时,液态石蜡是改善餐具防水性能最佳的防水剂。
5.以海藻酸钠和羧甲基纤维素钠作为补强剂时,海藻酸钠是较好的补强剂。
6.羰基和羧基的增多使餐具的防水性能下降,H2O、CH3和CH2能影响餐具的增塑性能,餐具的强度随着C≡C官能团的增多而增大。
Protecting environment and using resources have become important signs of modern social progress and civilization.
This paper discusses the formational technique and capability of starch edible tableware for protecting environment, controlling ‘white pollution’. Under the condition of primary material is edible, through the preliminary experiment decided the central factor and range of factor. This experiment is practiced according to 3 performance standards used in GB18006.1—1999 General Specification for Single Use and Degradable Lunch Container and Drinking Set . Through orthogonal test , the most optimized technical parameters can be find. Influence of plasticizers,waterproof and intensifier on using performance of tableware was studied when the condition of the most optimized technical parameters is applied.Through attenuated total internal reflectance analysis, the molecule can be find which influence using performance of starch edible tableware. According as this study, reference is provided for the later researcher. Results showed:
1. Without any additive, the most optimized technical parameters is 50% moisture content,3000N pressure force, 70oC initial temperature,110oC terminal temperature,6 min forming time, and 10 min keeping time.
2.Influence of plasticizers such as sorbitol,glycerol,glycol and polymer glycol 600 etc, the best plasticizers is glycerol. The second is sorbitol. Thereinto polyethylene glycol 600 is worst plasticizers.
3.Studied multiple plasticizers, when plasticizers is sorbitol,glycerol and ethylene glycol. The best multiple plasticizers is sorbitol:glycerol:ethylene glycol equal to 1:1:1.
4.When waterproof is stearic acid and paraffin. The best waterproof is paraffin.
5.Studied intensifier, when intensifier is sodium alginate and Carboxymethyl cellulose natrium. The best intensifier is sodium alginate.
6.Waterproof will be reduced when the -COO-and -COOH is increase. H2O、CH3 and CH2 will influence plasticization of tableware. The intensifier of tableware will accretion if C≡C of tableware manifold.
引文
[1].汪芳安,刘敏. 一次性可饲餐具的研究概况.包装与食品机械,1999,(17)4:29～30
[2].侯莉侠,侯俊才,孙骊.开发中的可食性餐具. 中国包装工业, 2004,2:43～44
[3].郭文川,朱新华.一次性可降解餐具的研究与应用现状.包装与食品机械,2001,1:32～34
[4].黄加瑞.可替代一次性发泡塑料餐具理想产品的探索与发展.中国包装,2000,(20)1:43～45
[5].刘志沈,王延江.正在崛起的一次性植物秸秆餐具.包装与食品机械,1998,(16)4:26～28
[6].王永秋,冀兰涛,伍光勤.可降解餐饮具及“治白对策”.建筑人造板,2001,3:42～45
[7].何双敏.纸浆模餐具的内施胶技术.中国包装工业,2000,7(4)8:33～34
[8].王建和.非木质人造板的开发和利用.林业勘探研究,1990,1:12～13
[9].王芮栋.植物纤维餐具的现状分析与对策.包装工程,1998,(19)6:45～46
[10].丁武.秸秆复合餐具耐水性能的试验研究:[D],2000,6
[11].刘建龙.生物全降解淀粉快餐具生产技术及设备.山东食品发酵,(117)2:42～44
[12].一次性可食性热塑淀粉全降解餐具.http://www.sina.net,2003 年7 月10 日,产经网-中国包装报
[13].耿博.可降解性包装材料.包装世界,1999,1:57～58
[14].李军,桑雪梅,王晓风.绿色包装材料的进展.重庆环境科学,2003,(25)6:43～45
[15].何均.生物全降解技术在新型餐具中的应用.天津化工,2002,4:31～32
[16].张元琴,黄勇.以纤维素材料为基质的生物降解材料的研究进展.高分子材料科学与工程,1999,(15)5:25～28
[17].昌义,姜鲲.以粮食为原料的一次性生物降解餐具的制造方法.适用技术市场,1997,1:20～20
[18].刘蔼馨.绿色包装与包装无害化.中国包装工业,2000,4:44～45
[19].国外生物降解塑料的研究与开发,中国包装,1996,2:28
[20].张绍印,欧建志,王小敏.干法纸浆模铸制备轻体包装材料的技术探讨.中国包装工业,2000,5:35～37
[21].马恒臣.浅谈纸餐盒防油防水剂的选择与使用.中国包装工业,1999,11:22～23
[22].李明.TL-1 型纸质快餐盒专用胶粘剂的研究.粘结,1997,5:16～18
[23].周高潮.纸纤维模塑餐具大规模生产技术及系列产品开发研究概况.包装世界,2000,3:71
[24].戴红旗.纸浆模塑餐盒防油防水性能研究.林产工业,1998,4:19～21
[25].李及珠,谢太和,蔡奕辉.可降解植物纤维增强淀粉塑料发泡餐具的研制.塑料工业,2002,5:45～46
[26].邬义明主编.植物纤维化学.北京:轻工业出版社,1990
[27].蔺艳琴,揣成智.热塑性塑料/天然植物纤维复合材料的研究.塑料科技,1999,4:8～10
[28].彩虹.植物纤维餐具研制成功3.食品文摘,2000,2:75
[29].杨福馨,吴龙奇.食品包装实用新材料新技术.北京:化学工业出版社,2002
[30].董金狮.各种新型餐具生产实用优缺点比较和评价.中国环保产业,2000,2:25～27
[31].陈燕燕,顾正彪.淀粉与蛋白质塑料包装.食品科学,1996,9:62～65
[32].我国绿色包装技术新成果.食品文摘,2000,5:62
[33].淀粉快餐盒在辽宁问世.包装与食品机械,1998,2:46
[34].彩虹.泡塑餐具、纸餐具究竟谁是环保餐具.食品文摘,2000,4:78
[35].将迪青,刘定晟,杨俊.塑料与纸之争.中国包装,2000,4:42～43
[36].王瑞栋.植纤餐具的现状分析与对策.包装工程,1998,(19)6:45～46
[37].汪云.用于纸餐具制造的新型防油防水剂研制成功.中国装工业,2004,6:10
[38].相继红.秆餐具、包装材料加工技术的发展与应用.农技推广,2002,1:41
[39].熊汉国,曾庆想.国内降解塑料的生产现状及发展中应注意的问题.化工环保,2000,3:17～20
[40].食用粉类餐具.北京农业信息网,2003-3-5
[41].小麦粉(面粉)基本知识.http://www.beidahuang.net.cn/lscp/xiaomai/about/
[42].胡阳.淀粉基生物降解一次性筷子基料及性能研究.中国农业科学院作物品种资源研究所,[D],2000,6
[43].邱清华等.全淀粉热塑性塑料研究进展.现代化工,1999,2:15～17
[44].邱扬威等.全淀粉热塑性塑料的研制.塑料工业,1998,4,106～108
[45].廖建和等.木薯淀粉-聚乙烯醇生物降解薄膜的研究.华南热带作物学院学报,1997,1:21～26
[46].仇厚援等.木薯淀粉磷酸脂的研究.热带作物学报,1998,19(增刊):16～19
[47].马晓飞,于九皋.淀粉/聚酯体系生物可降解材料.高分子通报,1998,2:15～22
[48].卫芳.浅谈小麦品质与面粉特性.内蒙古科技与经济,1999:113～114
[49].熊汉国等.淀粉的塑化机理及其在生物降解餐具上的应用.食品科学,2001,10:37～39
[50].孔宪会,王东黎.新型快餐盒生物降解性能试验方法初探.铁道劳动安全卫生与环保,1997,2:95～96
[51].萌讯.玉米淀粉树脂有百亿美元市场.粮油食品科技,2000,4:44
[52].胡宝泉等. GB18006.1-1999《一次性可降解餐饮具通用技术条件》,GB/T18006.2—1999《一次性可降解餐饮具降解性能实验方法》标准实施指南,国家质量技术监督标准化司编,中国标准出版社,北京,2000:103～133
[53].郭文川,侯莉侠.淀粉基可食性餐具热压成型工艺的试验研究.包装工程,2004,3:24～27
[54].杨中平,阎晓莉.试验优化设计.西安:西北农林科技大学,2000
[55].罗建锋,田少军.增塑剂对可食性小麦蛋白膜性能的影响.郑州工程学院学报,2003,2:35～38
[56].邱清华,田林,喻继文等.全淀粉热塑性塑料研究进展.淀粉与淀粉糖,1999,2:11～13
[57].邱威扬,喻继文,陈云.全淀粉热塑性塑料的研制.塑料工业,1998,4:106～108
[58].王东华,程发,张镜吾.可食膜的力学性能及阻隔性能.天津农林科技,200,4:5～8
[59].杨君,孙明远等.可食性魔芋葡甘聚糖耐水耐高温复合膜的制备及性能研究.农业工程学报,2002,3:106～112
[60].夏杨毅等.提高淀粉包装膜强度研究.西南农业大学学报,1999,6:279～283
[61].周爱梅,陈冬玲,林日高等.可食性包装薄膜及其应用.广州食品工业科技,2002(增刊):57～60
[62].陈新健,刘通讯.可食性小麦面筋蛋白膜机械性能的研究.广东工业大学学报,1998,1:23～26
[63].胡新宇,李新华.可食性淀粉膜制备材料与工艺的研究.沈阳农业大学学报,2000,6:267～271
[64].林日高,李雁等.可食性羧甲基纤维素膜成膜特性的研究Ⅱ.脂质对羧甲基纤维素膜的阻湿性和机械性能的影响.华南农业大学学报,2000,3:67～70
[65].魏连江,谢来苏.一次性可降解餐饮具中的常用助剂.天津造纸,2002,2:24～27
[66].戴红旗,毕松林.纸浆模塑餐盒防油防水性能研究.林产工业,1998,4:25～27
[67].陈从贵,刘进杰,张杰等.淀粉多糖基可食性包装纸的改性研究.食品科学,2003,3:39～43
[68].罗学刚.高强度可食性魔芋葡甘聚糖薄膜应用研究初报.天然产物研究与开发,2000,4:12~16
[69].陈宗道,陈永红等.可食性包装膜与合成包装膜综合性质的对比研究.食品与发酵工业,1999,6:10～13
[70].http://www.coco163.com/zldq/H/H0996.htm
[71].周崇宜.红外光谱分析与鉴定.塑料技术,2001,4:58～62
[72].红外光谱法. http://eol.jlu.edu.cn/software/08/09/001/01/00001/index.html
[73].邓勃,宁永成,刘密新.仪器分析.北京:清华大学出版社,1991
[74].徐广通,袁洪福,陆婉珍.现代近红外光谱技术及应用进展.光谱学与光谱分析,2000,4:134～143
[75].刘爱秋,邓晓建等.近红外光谱分析技术及其在农业领域的应用.西南农业学报,2003,2:98～103
[76].曹干.现代近红外光谱技术在农业研究中的应用.广东农业科学,2004(增刊):6～12
[77].李珊等.扇贝裙边中糖胺聚糖的气相色谱定量分析及红外光谱分析.中国海洋药物杂志,2004,12,6:8～12
[78].刘姬,赵国华,陈宗道等,中红外光谱在食品掺假检测中的应用,广州食品工业科技,(18)4:43～47
[79].俞建成,周建成等.近红外光谱分析的应用.红外月刊,2003,8:24～29
[80].严衍禄,赵龙莲,李军会.近红外光谱分析的信息处理技术.光谱与光谱学分析,2000,6:777～780
[81].朱明华编.仪器分析.北京:高等教育出版社,1993
[82].王镇浦,王镇棣译.仪器分析.北京:北京大学出版社,1991
[83].陈国珍等著.荧光分析法. 北京:科学出版社,1990
[84].http://bytime.bjmu.edu.cn/北京大学医学网
[85].张军,郑咏梅,王芳荣,陈星旦.谷物近红外光谱分析中常用数据处理方法.吉林大学学报,2003,1:4～10
[86].陆婉珍,袁洪福.现代近红外分析技术.北京,中国石化出版社,2000
[87].吴瑾光.近代傅立叶变换红外光谱技术及应用(上).北京:科学技术出版社,1994
[88].彭玉魁.近红外光谱技术及其在农业中的应用.杨凌:陕西农业科技,2001,3:25～29
[89].张子仪,陈雪秀,任鹏等.近红外光谱分析技术.北京:中国农业科技出版社,1992
[90].http://www.brukeroptics.com/opus/tutor_html_en/startseite_ie.htm
[91].http://www.chem17.com/company/articleshow.asp?ar_id=1050
[92].中国农业科学院畜牧研究所编.近红外光谱分析技术.北京:中国农业科技出版社,1993
[93].王宗明,何欣翔,孙殿卿.实用红外光谱学.北京:石油化学工业出版社,1978
[94]. www.bipt.edu.cn
[95].邓芹英,刘岚,邓慧敏.波谱分析教程.北京:科学出版社,2003
[96].吴平平等.实用傅立叶变换红外光谱学,北京:中国环境科学出版社,1991
[97].泉美治,加藤俊二,芝哲夫等主编.刘振海,李春鸿,张建国译.仪器分析导论,北京:化学工业出版社,2005
[98].朱明华编.仪器分析,北京:高等教育出版社,2002
[99].董庆年.红外光谱法,北京:石油化学工业出版社,1977
[100].黄呜龙.红外光谱与有机化合物分子结构的关系,北京:科学出版社,1958
[101].王宗明等.实用红外光谱学,第二版,北京:石油化学出版社,1990
[102].贝拉米LJ 著.复杂分子的红外光谱.黄维垣,聂崇实等译.北京:科学出版社,1975
[103].张叔良.红外光谱分析新技术,北京:中国医药科技出版社,1993
[104].薛奇.高分子结构研究中的光谱方法,北京:高等教育出版社,1995
[105].吴谨光主编.近代傅立叶变换红外光谱技术及应用(上,下),北京:科技文献出版社,1994
[106].钟海庆.红外光谱法入门.北京:化学工业出版社,1984
[107].美D.C.哈里斯M.D.伯特卢西著. 胡玉才戴寰译.北京:高等教育出版社,1988
[108].http://zhangzc.jahee.com/image/IR/IR.htm 红外光谱谱图辅助分析网页之一,基团的特征频率和指纹区图
[109].王桂清,刘敏娜.红外光谱技术的近代进展及其应用.现代仪器,2003-11-03
[110].Ranna A.K.,Mandal A.,et al,Appl.Polym.Sci.,1998,69:329～338
[111].Mitra C.,Basak R.K.,et al.,Appl.Polym.Sci.,1998,67:1093～1100
[112].Sanchez A C, Popinear Y, Mangavel C, et al ,Effect of different plasticizers on the mechanical and surface properties of wheat glidin films,J Agric Food Chem,1998,46:4539~4544
[113].Gontard N,Guilbert S,Cuq J L,Water and glycerol as plasticizers affect mechanical and water vapor barrier properties of an edible wheat gluten,Jornal of Food Science,1993,1:206～211
[114].Lasatity R,Sc D,The chemistry of cereal proteins,CRC Press Inc,Boca Raton,Florida,1984
[115].Dean D,Duxbury,Milk protein-Derived Edible Coating Extend Fruit,Vegetable Shelf life,Food Drocessing,1989,11:56~58
[116].Relmye R P,Torres A,Oxygen transmission rate of an adible methylcelluose-Palmitic acid film,Food Processing Engineering,1990,4:125～132
[117].NorrisKH,BarnesRF,MooreJE,ShenkJS,Prediction forag equality by NIRS,Animal Sci,1976,43(4):899～897
[118]. D. A. Skoog and J. J. Leary,"Principles of Instrumental Analysis",4th ed.,Saunders College Publ., 1992
[119]. OttoMatthias,Chemometrics-Statistics and computer Application in Analytical Chemistry,Weinheim,German Wiley-Vch,1998