肉是飲食中的重要組成部分，人們可以從中獲 取豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，維持日常消耗。肉的品質(zhì)主要由 外觀、物性和風(fēng)味來判斷。其中肉色是消費(fèi)者衡量肉 品質(zhì)的重要指標(biāo)，良好的色澤可以刺激消費(fèi)者的購 買欲，且在無法接觸的狀況下，顏色是消費(fèi)者判斷 質(zhì)量的唯一標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)肉褪色時(shí)就被認(rèn)為不新鮮和不 衛(wèi)生，進(jìn)而導(dǎo)致部分肉品在銷售過程中出現(xiàn)滯銷現(xiàn) 象，由此可知肉的發(fā)色研究非常重要。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試劑與儀器

主要試劑有聚乳酸（PLA，Mw=100 000，美國(guó)Nature Works 公司）、亞硝酸鈉（西隴化工股份有限公 司）、氯仿（分析純，天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公 司）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF，分析純，麥克林試 劑公司）、亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用液（麥克林試劑公司）、 硼砂（分析純，天津南開允公合成技術(shù)有限公司）、亞 鐵氰化鉀（分析純，麥克林試劑公司）、乙酸鋅（分析 純，天津市盛奧化學(xué)試劑有限公司）、對(duì)氨基苯磺酸 （分析純，天津市福晨化學(xué)試劑廠）、鹽酸萘乙二胺 （分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）。 主要儀器有靜電紡絲機(jī)（TL-F6，中國(guó)通力微納 科技有限公司）、傅里葉紅外光譜儀（IRAffinity-1， 日本島津公司）、紫外分光光度計(jì)（UV-2450，日本島 津公司）、色差儀（CR-20，日本柯尼卡美能達(dá)有限公 司）、胴體 pH 計(jì)（pH-STAR，德國(guó)麥特斯公司）、掃 描電鏡（TM4000，日本日立高新技術(shù)公司）、接觸角 測(cè)定儀（JY-PHa，承德優(yōu)特檢測(cè)儀器制造有限公司）； 博迅GZX-9023MBE電熱鼓風(fēng)干燥箱、恒溫磁力攪拌器（MYP11-2A，上海梅穎浦儀器 儀表制造有限公司）、雙功能水浴恒溫?fù)u床（SHA-B， 江蘇金壇市宏華儀器廠）。

1.2 靜電紡絲溶液的配置

將 0.18 g 的 NaNO2 溶于 10 mL 的 DMF 中，使 用旋渦震蕩儀震蕩至完全溶解，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1.8%的均勻 NaNO2 母液。隨后取 6.5 g 聚乳酸顆粒溶 于 50 mL 氯仿溶液中，在室溫下磁力攪拌 8 h，得到 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 13%的均勻紡絲液。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1.8%的 NaNO2/DMF 溶液與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 13%的 PLA 溶液以 體積比為 10∶2，10∶1，10∶0.6，10∶0.3 的配比混 合均勻，得到不同體積配比負(fù)載 NaNO2 的紡絲液。

1.3 纖維的制備

往 15 mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 13%的 PLA 紡絲液加入 1 mL 的 DMF，磁力攪拌 15 min；將得到的均勻紡絲 溶液裝入注射器內(nèi)，盡量排除氣泡，安裝到 TL-F6 靜 電紡絲機(jī)上；注射器通過聚四氟乙烯管連接到針頭 上，連接高壓發(fā)生裝置；最后采用鋁箔紙覆蓋的接地 平板電極作為纖維接收裝置。采用單因素實(shí)驗(yàn)，研究 紡絲電壓、收集距離和速度對(duì) PLA 纖維形態(tài)的影響， 設(shè)定電壓分別為 8，10，15，20，25 kV，收集距離分 別為 15，20，25，30，35 cm，推進(jìn)速度為 0.3，0.5， 0.8，1.0 mL/h。紡絲針頭外徑為 0.91 mm、內(nèi)徑為 0.61 mm，紡絲溫度約為 20 ℃，紡絲相對(duì)濕度約為 30%。 最后將得到的纖維在真空干燥箱中烘干 1 h。

1.4 掃描電鏡測(cè)定

（SEM） 采用 TM4000 掃描電子顯微鏡觀察纖維的微觀形 貌。取長(zhǎng)寬大小一致的靜電紡絲纖維膜，置于導(dǎo)電膠表 面；再用濺射儀對(duì)其進(jìn)行纖維膜表面真空噴金處理，在 加速電壓為 15 kV 的條件下，用掃描電子顯微鏡拍攝不 同放大倍數(shù)的照片，觀察纖維的微觀形貌變化。用 Nano Measurer 測(cè)量纖維的平均直徑，每個(gè)樣品至少取 100 根 纖維。采用 Origin 8 繪制較為直觀的直徑分布圖。

2 結(jié)果與討論

在不同電壓下制備的聚乳酸纖維 SEM 及對(duì)應(yīng)的直徑分布，其中維持距離為 25 cm，速度為 0.5 mL/h，電壓依次為 8，10，15，20，25 kV。隨著紡絲電壓從 8 kV 增加至 25 kV（小于 8 kV 時(shí)，纖維無法成型），聚乳酸纖維直徑的分布均勻性 提高，且平均直徑呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)紡絲 電壓為 8 kV，纖維直徑較細(xì)（平均纖 維直徑僅為 1.44 μm），這是因?yàn)殡娂忞妷狠^低，其靜 電力不足以克服紡絲液的表面張力，紡絲液不能順利 地被劈裂成絲。當(dāng)紡絲電壓為 10 kV 到 15 kV 時(shí) ，纖維直徑增加。這是由于電壓升高導(dǎo) 致紡絲溶液中電荷增加，因此射流拉伸力變大，射流 到接收板的時(shí)間變短。在電壓較低的情況下，射流表 面的電荷斥力和電場(chǎng)力雖可以克服聚合物溶液的黏 應(yīng)力，但又由于電場(chǎng)力較小且加速度較小，進(jìn)而導(dǎo)致 纖維直徑較大，直徑不均勻、分布較亂。當(dāng)電壓增 加至 15 kV 以上時(shí)，電場(chǎng)的拉伸力變 大，射流的加速度增加，雖然射流的飛行時(shí)間變短， 但電場(chǎng)作用力大，射流加速度大，進(jìn)而導(dǎo)致纖維的直 徑降低。射流鞭動(dòng)范圍小且飛行相對(duì)集中、分布范圍 小，因此纖維直徑較為均勻。當(dāng)電壓繼續(xù)增大至 25 kV 時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度增加，電荷密度也隨之增 加，過大的電場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)造成射流加速度變大，牽引力 增加，射流飛行、鞭動(dòng)時(shí)間縮短，以致纖維在到達(dá)接 收極前沒有充分拉伸，造成其直徑極不均勻。在不同距離下制備的聚乳酸纖維 SEM 形貌與直 徑分布。維持速度為 0.5 mL/h，電壓為 15 kV， 距離依次為 15，20，25，30，35 cm。由圖 2 可知， 隨著距離增大，纖維的直徑在不斷降低。這是由于在 靜電紡絲過程中，纖維的接收距離會(huì)直接影響電場(chǎng)強(qiáng) 度，也會(huì)影響射流在電場(chǎng)中的拉伸程度和飛行時(shí)間， 接收距離越長(zhǎng)其所受到的電場(chǎng)強(qiáng)度越小。

3 結(jié)語

采用靜電紡絲技術(shù)制備了聚乳酸亞硝酸鈉發(fā)色 纖維，研究了紡絲電壓、收集距離及紡絲速度對(duì)纖維 形態(tài)、直徑分布和平均直徑的影響。探討了 PLA 與 NaNO2 的體積比對(duì)纖維親水性能的影響，并分析了 NaNO2 含量對(duì)聚乳酸亞硝酸鈉纖維膜形態(tài)和釋放速 率的影響。在對(duì)工藝參數(shù)分析后，得到適宜的紡絲工 藝參數(shù)：電壓為 15 kV，紡絲速度為 0.5 mL/h，接收 距離為 25 cm。隨著 NaNO2 含量增加，雖然聚乳酸亞 硝酸鈉纖維膜的直徑降低，但對(duì)親水性能的影響不明 顯。聚乳酸亞硝酸鈉纖維膜在釋放初期具有較快的釋 放速率，隨 NaNO2 含量增加，其釋放率降低，有較好 的緩釋性能。綜上所述，靜電紡絲發(fā)色纖維膜有望在 肉品發(fā)色護(hù)色方面有較好效果。



 

免責(zé)聲明：文章僅供學(xué)習(xí)和交流，如涉及作品版權(quán)問題需要我方刪除，請(qǐng)聯(lián)系我們，我們會(huì)在第一時(shí)間進(jìn)行處理。