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改性甜菜纤维素—植物蛋白可食性复合膜成膜工艺及性质研究

贺昱  
【摘要】:本课题是以开发改性甜菜纤维为基料之一的可食性包装膜,对充分利用新疆地产甜菜制糖后的干粕资源,使甜菜干粕变废为宝,推动新疆经济发展、解决“白色污染”问题和改善人民的健康状况等方面有一定的实际意义。 本试验先是以自制甜菜膳食纤维粉为原料,以乙醇溶液为溶剂,采用二次加碱法制备成膜基材——高粘度甜菜羧甲基纤维素(CMC),通过正交试验得知,制备工艺中各因素对甜菜羧甲基纤维素粘度的影响。结果表明:制备高粘度的羧甲基纤维素的最佳方案是:A3B2C3D1E2F1,即NaOH/AGU摩尔比为2.5,ClCH2COOH/AGU 摩尔比为1.5,乙醇浓度为75%,碱化醚化温度为35℃,醚化时间为3h,液料比为8∶1(ml/g),可以制备粘度为894.33mPa·s 的甜菜羧甲基纤维素产品。在最佳工艺条件的验证试验中进一步证实了最佳工艺条件的实用性和可靠性。 用自制的成膜基材进行复合膜的研制试验,本试验采用涂布成膜的方法,从复合膜的正交试验结果中得出,最佳成膜条件为:A2B1C3D1,即CMC/WG=7∶3,40%的乙醇溶液,2%的甘油,60℃的干燥温度。从极差结果中可以看出,羧甲基纤维素与谷朊粉的配比对膜性能影响最大,其次是干燥温度,甘油用量和乙醇浓度影响相对较小;另外,从复合膜的平行试验结果中可以看出该最佳成膜工艺条件的重现性很好,在最佳工艺条件下形成的复合膜的各项指标均较高,故该成膜工艺条件对今后的可食性复合膜的探讨研究有一定的指导作用。 成膜材料CMC 和WG 均是食品添加剂,在食品中的使用量没有限制,因此其作为可食性包装材料是安全的;作为增塑剂的甘油,也是我国允许使用的食品添加剂,食用后对人体无毒害作用。Na2CO3 和HCl 作为调节pH 值的化学试剂,也是允许使用的添加剂,加入的量也在允许使用的范围内。在整个成膜过程中无激烈的化学反应,只需在成膜后使用前进行适当的消毒处理即可,因此,有理由认为本研究所制成的CMC-WG 复合可食性包装膜是可食和安全的。 CMC-WG 复合包装膜的力学性能及其阻隔性能良好,具有一定的耐水、耐油和一定的透气性,可用于一般食品及果蔬的短期包装。 上述结论,在国内未见报道,它们对今后改性甜菜纤维素—蛋白可食性复合包装膜成膜工艺及性质的研究有重要的参考价值。


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