【摘 要】
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山药淀粉,是山药干物质中的主要成分,具有资源丰富和可再生的优点。本实验以山药淀粉为主要原料,确定了山药淀粉膜的最佳制备工艺,通过添加不同的增塑剂、增强剂和纳米材料,
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山药淀粉,是山药干物质中的主要成分,具有资源丰富和可再生的优点。本实验以山药淀粉为主要原料,确定了山药淀粉膜的最佳制备工艺,通过添加不同的增塑剂、增强剂和纳米材料,利用质构仪、扫描式电子显微镜(SEM)、差示热量扫描(DSC)、红外光谱仪(FT-IR)等技术手段,探究它们对山药淀粉膜的各个性能的影响,探究它们的影响机理。采用碱浸法提取山药淀粉,其干物质成分检测结果为灰分0.3%,脂肪0.4%,蛋白质1.3%,淀粉98.0%。以山药淀粉膜的厚度、抗拉强度(TS)、断裂伸长率(E)和水蒸气透过率(WVP)作衡量指标进行四个单因素和正交优化实验,得出山药淀粉膜的最佳工艺条件(以50ml水计):淀粉添加量是2g,甘油添加量是0.8g,干燥温度是80℃,糊化时间是30min。研究了丙二醇(PPG)、甘油(GLY)、一缩二乙二醇(DTG)、乙二醇(ETG)对山药淀粉膜综合性能的影响机理,发现这四种增塑剂能够与山药淀粉形成强烈的氢键作用,可以不同程度的改善山药淀粉膜的综合性能,而增塑效果与其亲水性基团的数目和分子量的大小有关系。结果显示,添加GLY的山药淀粉膜具有最高的断裂伸长率、WVP、水分含量和水溶性及最低的抗拉强度。红外光谱和热学性能分析结果显示增塑剂能够与山药淀粉形成更加稳定的网络结构,提高了淀粉膜的热稳定性。扫描式电子显微镜结果表明,添加增塑剂后由于相容性的原因使山药淀粉膜的略显粗糙。研究了羧甲基纤维素(CMC)、海藻酸钠、明胶和卡拉胶对山药淀粉膜的影响,得出增强剂能够改善山药淀粉膜的机械性能,降低水蒸气透过性,提高水溶性。红外光谱结果表明卡拉胶、明胶和海藻酸钠能够和山药淀粉分子形成了氢键作用。扫描式电子显微镜结果表明,添加增强剂能够使山药淀粉膜的截面更加光滑。研究了 Si02、Ti02、蒙脱土(MMT)对山药淀粉膜的影响,结果表明纳米材料通过与山药淀粉形成更加致密的网络结构,改善了山药淀粉膜的抗拉强度,减小了断裂伸长率、水分含量、水溶性。DSC结果显示纳米材料能够改善山药淀粉膜的热力学性质,改善热封性。扫描式电子显微镜结果表明,添加纳米材料使得山药淀粉膜的截面粗糙。
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