1. 研究目的与意义
塑料广泛应用于食品的包装及保鲜，但合成塑料易造成#8220;白色污染#8221;；此外，有的塑料作为食品包装材料容易产生有害气体和异味，对人体有一定的毒副作用，同时影响被包装食品的风味。近年来，随着人们环保意识的增强及对食品品质要求的提高，环保型甚至可食性膜包装取代塑料包装，成为了食品包装发展的一个新趋势。天然高分子价廉、生物相容性好、可降解，但天然高分子单独使用时，力学性能不好、热性能较差、抗紫外辐射能力差，利用层状无机物与天然高分子共混制备插层纳米复合材料，是提高材料综合性能的有效方法。【1】
而我们研究普鲁兰多糖-聚乙烯醇-Laponite RD 生物可降解膜将会拓展环保型复合薄膜的应用，同时有益于环境的保护、食品品质的提高。
2. 研究内容和预期目标
（1）研究内容：本实验通过研究不同添加量的Laponite RD 对普鲁兰多糖-聚乙烯醇-Laponite RD 生物可降解薄膜性能的影响，研究Laponite RD 的添加量对复合膜混合性能、膜厚度、抗拉强度、水蒸气透过率、阻氧性等性质的影响，从而得出Laponite RD 的最适成膜添加量。
（2）拟解决问题：通过改变普鲁兰多糖-聚乙烯醇-Laponite RD 生物可降解薄膜中Laponite RD 的含量，改善复合膜的力学性能与阻隔性能性能，为可降解薄膜在食品保鲜行业能够得到广泛应用提供基础。
（3）写作提纲：
3. 国内外研究现状
普鲁兰多糖（Pullulan）是由出芽短梗霉（Aureobacidium pullulans）分泌的无色、无味、无臭的高分子胞外多糖，具有无毒、安全、耐热、耐盐、耐酸碱、黏度低、可塑性强、成膜性好等特点。普鲁兰多糖可直接制成薄膜，或在物体表面涂抹或喷雾涂层也可成为紧贴物体的薄膜，薄膜的最特殊的性质是比其它高分子薄膜的透气性能低，氧、氮、二氧化碳等几乎完全不能通过。薄膜还具有较大的透湿性。【2】但是单一成分的普鲁兰多糖可食性膜的机械性能较差。
聚乙烯醇（简称PVA）具有优异的生物降解性，是一种含有大量羟基的聚合物，分子内存在大量氢键。PVA 薄膜具有极好的透明度和光泽性、非带电性、较大的拉伸强度和撕裂强度、良好的耐油性能、极好的气体阻隔性、热合性与粘接好、透湿性大、脱膜性和金属镀性好等优点。【3】
PVA和天然高分子比如淀粉、大豆蛋白具有高度的相容性，相互之间容易形成氢键。如Elizondo等【11】在开发基于苋菜粉和聚乙烯醇混合物的生物降解薄膜时，测试了五种不同的PVA类型，具有更高水解度（HD）的PVA的共混物具有更高的抗拉强度（TS）和穿刺力（PF）；当评估基于苋菜粉和PVA 325（10-50％）的符合薄膜时，随着PVA 325含量的增加，所有薄膜机械性能都得到增强；PVA和苋菜粉制备的薄膜在水中的溶解度随着PVA含量的增加而降低。祝二斌等【6】发现在壳聚糖-PVA复合薄膜中，壳聚糖与PVA间存在强烈的氢键相互作用，氢键的存在使壳聚糖的热稳定性提高，聚乙烯醇结晶性下降，促进壳聚糖与聚乙烯醇相容。谭英杰等【7】发现淀粉-PVA复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率随着聚乙烯醇含量的增加,呈现上升的趋势。当聚乙烯醇含量达到50%时(淀粉与聚乙烯醇的质量比为1∶ 1),共混膜的力学性能最好,拉伸强度达到13.3 MPa,断裂伸长率达到160%。而普鲁兰多糖的性质与直链淀粉相似，因此 PVA与普鲁兰多糖共混能够改善它们的物理机械性能，从而制备出可完全生物降解的材料。
4. 计划与进度安排
将普鲁兰多糖、PVA、Laponite RD按照一定的比例进行充分混合，以甘油为增塑剂，制成复合膜。测定复合膜的膜厚、拉伸强度、WVP、透氧性、水分含量、接触角；将样品置于真空干燥机中干燥后剪碎磨粉，然后利用X-射线衍射法进行分析（小角区，3~60#176;）；将复合膜浸入液氮数秒后取出折断，取平滑横断面进行扫描电镜分析，观察复合膜表面和断面的微观结构；利用透射电镜（EM）获得复合膜组织结构、晶体结构和化学成分等方面的信息；进行DSC分析。将测定结果进行汇总、分析后得出最合适的成膜比例。最后进行鸡蛋涂膜保鲜实验，观察复合膜的保鲜效果。
研究计划：2022.1.1-2022.1.15：提交开题报告，翻译外文文献
2022.1.1-2022.4.31：实验操作，分析数据
5. 参考文献
[1]杨连利.聚乙烯醇-海藻酸钠/累托石纳米复合膜结构及性能研究[J].包装工程,2011,32(03):5-8.
[2]许勤虎,徐勇虎,闫雪冰,咸燕,赵仲林.普鲁兰多糖及应用进展研究[J].山西食品工业,2003(02):19-21，42.
[3]武战翠. 聚乙烯醇基生物可降解复合材料的制备及性能研究[D].西北师范大学,2012.
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