籼米纳米淀粉/海藻酸钠复合可食性膜的制备与性能的研究

来源 :湖南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mengyangshizamao
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本论文以籼米、海藻酸钠为研究对象,探究了籼米纳米淀粉的制备、籼米纳米淀粉/海藻酸钠复合成膜溶液的流变性质以及籼米纳米淀粉/海藻酸钠复合可食性膜的性能,为湖南主要粮食作物-籼米的深加工提供了一些思路,也为制备一类新型纳米复合高分子多糖基可食性膜提供了一定的理论依据。本文的主要研究成果如下:1、籼米淀粉的优化提取使用碱法、酶法、超声辅助酶法提取纯化籼米淀粉。其中超声辅助蛋白酶法能显著提高大米淀粉得率,得率为93.6%,蛋白质含量降至0.18%。2、籼米纳米淀粉的表征使用普鲁兰酶对淀粉进行脱支重结晶,制备淀粉纳米颗粒,NS15能均匀分散于水中。比较淀粉浓度对制备纳米淀粉的影响:当淀粉浓度为15%(NS15)时,纳米淀粉的产率最高,为65.68%;通过SEM对纳米淀粉的表面形态进行分析,NS5、NS10、NS20粒径偏高且较不均匀;NS15粒径最小且粒径均匀;使用Nano Measurer 1.2进行粒径分析,NS5平均粒径为191.5 nm,NS10平均粒径为199.2nm,NS15平均粒径最小为94.6 nm,;NS20平均粒径为198 nm;利用FTIR对纳米淀粉结构进行分析,可知分子间氢键作用强,结构紧密,其中NS15分子间作用力最强。3、籼米纳米淀粉/海藻酸钠复合成膜溶液的研究制备4%海藻酸钠成膜溶液,将0%、10%、20%、30%籼米纳米淀粉加入海藻酸钠成膜溶液中,研究复合成膜溶液的静态流变性能、动态流变性能等流变学特性:在稳态剪切试验中,BFS0不存在触变性,在相同的剪切速率下BFS10、BFS20、BFS30存在触变性;通过Power law模型对纳米淀粉/海藻酸钠复合成膜溶液的静态流变数据模型拟合,四种成膜溶液在稳态剪切流变试验中均剪切变稀,表现出明显的假塑性流体特征,并且随着体系中纳米淀粉含量的增加,其假塑程度也随之增大,BFS30最大;用Arrhenius方程研究温度对籼米纳米淀粉/海藻酸钠复合成膜溶液表观粘度的影响,纯海藻酸钠溶液(BFS0)的活化能为22.27 kJ/mol,而加入了纳米淀粉的复合成膜溶液(BFS10、BFS20、BFS30)的活化能均明显低于BFS0,纯海藻酸钠成膜溶液的表观粘度对温度更敏感,纳米淀粉的加入使得复合成膜溶液的表观粘度对温度的敏感性降低,且随着纳米淀粉含量升高敏感性降低,BFS30最低。4、籼米纳米淀粉/海藻酸钠复合可食性膜性能的研究将籼米纳米淀粉按一定比例加入到海藻酸钠成膜溶液,制备纳米复合可食性膜,研究籼米纳米淀粉对籼米纳米淀粉/海藻酸钠复合可食用膜机械性能、阻隔性能的改善。结果表明:纳米淀粉的加入对膜的膜厚无显著影响,复合膜NSF0的水溶性和透光率最高,而NSF30的水溶性、透光率最低;NSF20拉伸强度最高为72.1106 MPa,约是NSF0的1.5倍;NSF0的断裂伸长率最高;NSF10的水蒸气透过率最低为0.6551×10-12 g·m·(m2·s·Pa);复合膜NSF30的阻氧性最高。使用FTIR对复合膜进行表征,籼米纳米淀粉/海藻酸钠复合可食用膜具有良好的相容性,各组分间存在强烈的氢键作用,其中复合膜NSF10各组分间相互作用最强,相容性最好。
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