隨著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，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。
植物蛋白膜是指植物蛋白質(zhì)通過熱、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(jié)構(gòu)展開，使得埋藏在分子內(nèi)部的部分疏水基團、琉基和二硫鍵等暴露出來，一些琉基可形成新的二硫鍵，結(jié)合成立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；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的活性面筋脫水干燥，稱為活性谷阮粉。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(jié)構(gòu)，因而具有優(yōu)良的成膜性等。然而，小麥蛋白膜的應(yīng)用至今沒有實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)和商業(yè)應(yīng)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(dǎo)致其放置水中后強度下降，出水易碎，同時對水蒸氣的阻隔性也不甚理想。因此，未來的研究重點應(yīng)集中在對小麥蛋白膜的力學(xué)性能和阻隔性能的改進與監(jiān)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。滿足多項國家和標(biāo)準(zhǔn)：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，是一款專業(yè)用于薄膜試樣的水蒸氣透過率測試儀，適用于塑料薄膜、復(fù)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率的測定。滿足多項國家和標(biāo)準(zhǔn)：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》進行測試。拉伸強度是指試驗中，試樣承受的zui大拉伸應(yīng)力，以MPa為單位。
按照標(biāo)準(zhǔn)要求制備試樣：長150mm，寬10mm~25mm的長條蛋白膜試樣，試樣中部應(yīng)有間隔為50mm的兩條平行標(biāo)線。將試樣放到夾具中，使得夾具間的初始距離為100mm±5mm，并使試樣的長軸線與試驗機的軸線成一條直線（如圖1）。設(shè)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》進行試驗。將預(yù)先處理好的蛋白膜試樣放置于W3/060的透濕杯內(nèi)（見圖2圖3），再將裝有試樣的透濕杯置入測試腔內(nèi)，設(shè)置試驗參數(shù)。在一定的溫度下，使試樣的兩側(cè)形成一特定的濕度差，水蒸氣透過透濕杯中的試樣進入干燥的一側(cè)，通過測定透濕杯重量隨時間的變化量，從而求出試樣的水蒸氣透過率等參數(shù)。
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，沈陽農(nóng)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水蒸氣透過率測試儀測試了不同廠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，水蒸氣透過率在7.5%~8.5%之間。結(jié)果表明：當(dāng)料液比為1∶15時，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?shù)據(jù)來源于文獻《小麥蛋白膜改良及成膜機理研究》）。
4、結(jié)論
Labthink XLW系列智能電子拉力試驗機和W3/030、W3/060水蒸氣透過率測試儀，具有測試效率高、準(zhǔn)確性與重復(fù)性好等優(yōu)點。Labthink蘭光作為包裝檢測設(shè)備研發(fā)與制造業(yè)的者，始終致力于為客戶提供專業(yè)、的包裝檢測設(shè)備和檢測服務(wù)，并存儲了大量的包裝材料性能數(shù)據(jù)，可為客戶提供參考。欲了解相關(guān)的檢測設(shè)備及檢測服務(wù)，您可登陸濟南蘭光公司查看或致電咨詢。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)單位增進技術(shù)交流與合作。
