谷朊粉玉米淀粉复合可食性膜特性的研究

论文摘要

本文对谷朊粉与玉米淀粉可食性复合膜的成膜因素及其特性进行了研究和优化。实验首先研究了玉米淀粉添加量、乙醇浓度、pH、甘油添加量、预热处理温度、干燥温度等成膜因素对谷朊粉玉米淀粉复合膜性能的影响。通过测定不同条件下制得复合膜的特性包括抗拉强度（TS）、断裂伸长率（E）、水蒸气透过系数（WVP）等,并以水蒸气透过系数及抗拉强度为主要评价指标,断裂伸长率为次要指标对复合膜进行评定。结果表明:以上成膜因素对复合膜的特性均有影响,谷朊粉:玉米淀粉复合比为13.5:1.5,乙醇浓度50%,pH 10,固液比10:100,干燥温度40℃,甘油的添加量3ml,预热处理温度为70℃时,制得复合膜的抗拉强度为3.74MPa,水蒸气透过系数为2.23(10-11 g/m·s·Pa),断裂伸长率为214%,制得的复合膜性能较好。在此基础上选取玉米淀粉用量,甘油用量,pH,预热处理温度等几个主要成膜因素,以复合膜水蒸气透过系数,抗拉强度,断裂伸长率为响应值。通过回归正交试验得到各成膜因素作用大小的主次关系,并且得到了水蒸气透过系数、抗拉强度和断裂伸长率的回归方程。在试验测试的范围内,甘油用量、pH、预热处理温度对复合膜的抗拉强度、断裂伸长率、水蒸气透过系数均有显著作用,在作用于抗拉强度时pH所引起的效果是最主要的,在作用于水蒸气透过系数时预热处理温度所引起的效果是最主要的,玉米淀粉用量的变化对抗拉强度、水蒸气透过系数均有显著效果,而对断裂伸长率有作用但不显著。经拟合得到的抗拉强度与玉米淀粉用量、甘油用量、pH、预热处理温度的关系方程为:TS=4.34-0.21A-0.30B+0.78C+0.036D+0.065AB-0.47AC-0.11AD-0.42BC-0.21B D-0.22CD-0.57A2+0.031B2+0.007167C2-0.56D2断裂伸长率与玉米淀粉用量、甘油用量、pH、预热处理温度的关系方程为:E=208.40+9.62A+56.58B-20.21C-82.33D+8.25AB+26.33AC-17.25AD+16.76BC-37.75BD+8.50CD-3.39A2-10.35B2-16.77C2-29.23D2水蒸气透过系数与玉米淀粉用量、甘油用量、pH、预热处理温度的关系方程为:WVP=2.39+0.24A+0.64B-0.25C+0.75D-0.11AB+0.072AC-0.23AD-0.020BC+0.35BD-0.065CD+0.64A2+0.098B2+0.26C2+0.94D2选定抗拉强度和断裂伸长率最大,水蒸气透过系数最小优化得到复合膜的最佳配比工艺条件为:玉米淀粉用量1.43%、甘油含量3.39ml、pH 10.94、预热处理温度68.85℃。最后,采用谷朊粉膜液浸渍涂膜,谷朊粉玉米淀粉复合膜液浸渍涂膜和谷朊粉玉米淀粉复合膜制成小袋包装处理樱桃番茄,膜液及膜的配比依据响应面优化的配方,以好果率、失重率、可溶性固形物含量、含酸量、还原糖的含量、抗坏血酸的含量为指标,对20℃的条件下樱桃番茄保藏效果进行了考察研究,结果发现与未经处理的样品比较,这三种处理方法对樱桃番茄都起到一定程度保鲜作用。谷朊粉玉米淀粉复合膜液涂膜处理对樱桃番茄的保鲜效果优于谷朊粉膜液涂膜处理,在贮藏结束时,谷朊粉玉米淀粉复合膜液涂膜的樱桃番茄的理化指标及好果率均高于谷朊粉膜液涂膜处理的,但两者失重率方面无显著的差异。谷朊粉玉米淀粉复合膜制成小袋包装处理樱桃番茄的保鲜效果较优,与涂膜的保鲜效果相比,包装后样品的理化指标及好果率均有提高,而且能明显降低樱桃番茄的水分流失,且在12天时采用小袋包装的樱桃番茄未发生腐败,可将保鲜期延长4天以上。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 谷朊粉的来源和成分
• 1.1.2 谷朊粉膜成膜机理
• 1.1.3 谷朊粉可食性膜制膜工艺及评价指标
• 1.1.3.1 谷朊粉可食性膜制膜工艺
• 1.1.3.2 谷朊粉膜的性能评价指标
• 1.1.4 谷朊粉膜的研究现状
• 1.1.4.1 谷朊粉膜的改性
• 1.1.4.2 谷朊粉与其他材料复合成膜
• 1.1.4.3 谷朊粉膜的应用
• 1.2 立题依据和研究内容
• 1.2.1 立题依据
• 1.2.2 研究内容与意义
• 第二章 谷朊粉玉米淀粉复合膜特性的研究
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 材料
• 2.2.2 仪器设备
• 2.2.3 复合膜的制备
• 2.2.4 谷朊粉理化指标的测定
• 2.2.4.1 水分的测定
• 2.2.4.2 蛋白含量的测定
• 2.2.5 膜性能的测定
• 2.2.5.1 膜厚度的测定
• 2.2.5.2 膜的水蒸气透过系数的测定
• 2.2.5.3 膜的机械性能的测定
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 谷朊粉理化指标测定结果
• 2.3.2 谷朊粉与玉米淀粉复合比例对膜性能的影响
• 2.3.3 乙醇浓度对复合膜性能的影响
• 2.3.4 pH 值对复合膜性能的影响
• 2.3.5 固液比对复合膜性能的影响
• 2.3.6 干燥温度对复合膜性能的影响
• 2.3.7 甘油用量对复合膜性能的影响
• 2.3.8 预热处理温度对复合膜性能的影响
• 2.4 本章小结
• 第三章 谷朊粉玉米淀粉复合膜特性的响应面分析
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 材料
• 3.2.2 仪器设备
• 3.2.3 实验方法
• 3.2.4 数据处理
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 成膜影响因素的响应面试验
• 3.3.2 抗拉强度的回归模型分析
• 3.3.3 断裂伸长率的回归模型分析
• 3.3.4 水蒸气透过系数的回归模型分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 谷朊粉玉米淀粉复合膜对樱桃番茄的保藏效果的研究
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 材料
• 4.2.2 仪器设备
• 4.2.3 膜及膜液的制备
• 4.2.3.1 谷朊粉涂膜溶液制备
• 4.2.3.2 复合膜膜液的制备
• 4.2.3.3 复合膜的制备
• 4.2.4 样品的处理
• 4.2.5 保藏效果的测定方法
• 4.2.5.1 抗坏血酸含量的测定
• 4.2.5.2 含酸量的测定
• 4.2.5.3 还原糖含量的测定
• 4.2.5.4 可溶性固形物的测定
• 4.2.5.5 失重率
• 4.2.5.6 好果率
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 不同处理方法对抗坏血酸含量的影响
• 4.3.2 不同处理方法对可滴定酸含量的变化
• 4.3.3 不同处理方法对还原糖含量的影响
• 4.3.4 不同处理方法对可溶性固形物的影响
• 4.3.5 不同处理方法对失重率的影响
• 4.3.6 不同处理方法对好果率的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 5.1 本课题的结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文
• 致谢