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一种蛋白质/多糖可食性膜的制备及性能研究

作　者: 李慧
导　师: 卢立新
学　校: 江南大学
专　业: 包装工程
关键词: 机械性能海藻酸钠复合膜流变性动态力学分析相容性
分类号: TB383.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

可食性复合膜是以2种或2种以上不同种类的可食性天然大分子物质为原料制成的一种可生物降解的薄膜。由于力学性能和阻隔性能较差,在一定程度上限制了它作为包装膜的应用。本文从方便食品的内包装的要求出发,以海藻酸钠为主要成膜物质,以甘油为增塑剂,通过添加其他辅助物质对膜的机械性能、阻水蒸气性能、阻氧性能进行优化。对机械性能的研究是在保证一定的透明度和溶解性的基础上,通过不同的配比优化膜的机械性能,发现当三种主要成膜材料的配比为3:1:0.5时,复合膜有最优的机械性能。其次,通过改变甘油添加量、干燥温度和对膜溶液进行微波和均质处理来提高复合膜的机械性能。结果表明:添加甘油可以明显改善膜的柔韧性,提高膜断裂伸长率;微波处理能有效改善包装膜的机械性能;均质处理可以显著提高膜的透光率。通过添加蔗糖酯、品秀单甘脂、橄榄油、硬脂酸、软脂酸等不同的疏水物质,发现复合膜中加入少量蔗糖酯可以使膜的阻水性降低。最后,对复合膜的阻氧性能的进行了研究,发现其阻氧性能低于塑料包装膜,并且乳清蛋白的加入明显提高膜的阻氧性。测试了不同配比溶液的流变曲线,研究了剪切速率对溶液粘度的影响。溶液的粘度随剪切速率的增加而减小,属于非牛顿流体。而且明胶的加入使溶液的粘度和凝胶温度都降低。利用动态热机械分析(DMA)对不配比膜的力学性能进行了研究,试验结果表明3:1:0.5复合膜的无定形区取向低,链段活动能力强,结构比较单一。由动态粘弹谱反映的无定形区结构还可以解释不同膜物理性质的差异。因此在实际应用过程中,根据包装物的需要选择与之匹配的膜,才能达到较好的保护效果。使用红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及分光光度计等仪器,对膜的微观结构进行研究。结果表明:共混膜中海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、明胶之间存在着强烈的相互作用和良好的相容性,三者共混明显改善了海藻酸钠和羧甲基纤维素钠一元膜和海藻酸钠/羧甲基纤维素钠二元膜的性能。对影响海藻酸钠/羧甲基纤维素钠/明胶复合膜封合的主要影响因素:粘合剂浓度、封合温度、封合时间、封合压力进行了研究。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章绪论  9-16
  1.1 立题意义及背景  9
  1.2 可食用膜的研究现状  9-14
    1.2.1 可食用膜基料研究  9-11
    1.2.2 本课题研究中选用的成膜基料  11
    1.2.3 可食用膜改性研究  11-13
    1.2.4 本课题研究中选用的改性方法  13
    1.2.5 可食性膜的应用研究  13-14
  1.3 可食性膜的问题及发展趋势  14
  1.4 本课题主要研究内容  14-16
第二章成膜物质和制膜工艺对海藻酸钠  16-37
  2.1 引言  16
  2.2 材料与方法  16-18
    2.2.1 材料  16
    2.2.2 主要仪器设备  16
    2.2.3 试验方法  16-18
  2.3 性能测试  18
  2.4 结果与讨论  18-36
    2.4.1 成膜剂浓度的选择  18-19
    2.4.2 明胶添加量对可食膜性能的影响  19-21
    2.4.3 海藻酸钠与羧甲基纤维素钠配比对可食膜性能的影响  21-24
    2.4.4 甘油添加量对可食膜性能的影响  24-26
    2.4.5 干燥温度对可食膜性能的影响  26-28
    2.4.6 对成膜溶液进行微波处理对可食膜性能的影响  28-32
    2.4.7 明胶溶液均质处理对膜性能的影响  32-34
    2.4.8 脂类疏水物质对优化膜阻湿性能的影响  34-35
    2.4.9 乳清蛋白对优化膜阻氧性能的影响  35-36
  2.5 本章小结  36-37
第三章海藻酸钠/羧甲基纤维素钠/明胶可食膜的物性研究  37-48
  3.1 引言  37
  3.2 材料与方法  37-38
    3.2.1 材料  37
    3.2.2 主要仪器设备  37
    3.2.3 试验方法  37-38
  3.3 结果与讨论  38-46
    3.3.1 不同配比溶液的剪切速率-粘度分析  38-39
    3.3.2 不同配比溶液温度-模量分析  39-41
    3.3.3 不同配比膜动态粘弹谱分析  41-43
    3.3.4 不同配比膜蠕变特性分析  43-45
    3.3.5 不同配比膜应力松弛特性分析  45-46
  3.4 本章小结  46-48
第四章海藻酸钠/羧甲基纤维素钠/明胶可食膜的结构表征  48-54
  4.1 引言  48
  4.2 材料与方法  48-49
    4.2.1 材料  48
    4.2.2 主要仪器设备  48
    4.2.3 试验方法  48-49
  4.3 结果与讨论  49-52
    4.3.1 几种可食膜透光率分析  49
    4.3.2 几种可食膜红外光谱分析  49-50
    4.3.3 几种可食膜X-射线衍射分析  50-51
    4.3.4 几种可食膜扫描电镜分析  51-52
    4.3.5 几种可食膜紫外吸收分析  52
  4.4 本章小结  52-54
第五章对可食膜封合工艺参数确定及优化  54-63
  5.1 引言  54-55
  5.2 材料与方法  55
    5.2.1 材料  55
    5.2.2 主要仪器设备  55
    5.2.3 试验方法  55
  5.3 结果与讨论  55-62
    5.3.1 粘合剂浓度对可食膜封合强度的影响  55-56
    5.3.2 封合压力对可食膜封合强度的影响  56-57
    5.3.3 封合温度对可食膜封合强度的影响  57-58
    5.3.4 封合时间对可食膜封合强度的影响  58
    5.3.5 以提高封合强度为指标的可食膜工艺参数优化  58-62
  5.4 本章小结  62-63
第六章结论与展望  63-65
  6.1 主要结论  63
  6.2 问题与展望  63-65
致谢  65-66
参考文献  66-70
附录：攻读硕士学位期间发表的论文  70-71
附表A：第二章实验数据  71-73
附表B：第五章实验数据  73-74
附表C：试验照片  74-75

一种蛋白质/多糖可食性膜的制备及性能研究

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