綠豆淀粉/PVA復(fù)合膜的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-23 04:32
采用流延法,制備一種含綠豆淀粉與聚乙烯醇(PVA)復(fù)合膜,并對(duì)其性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。采用單因素實(shí)驗(yàn)研究了綠豆淀粉與PVA比例、交聯(lián)劑、增塑劑等因素對(duì)膜性能的影響,并利用正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)綠豆淀粉與PVA質(zhì)量比、增塑劑用量和交聯(lián)劑用量進(jìn)行的優(yōu)化。結(jié)果表明,以綠豆淀粉∶PVA質(zhì)量比、甘油和乙二醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為7∶3(g/g)、20%、8%制備的膜的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、透光率最佳,分別為(17.3±0.25)MPa、112%±2.15%、28.2%±0.23%。
【文章來源】:食品工業(yè)科技. 2017,38(22)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
淀粉∶PVA配比對(duì)薄膜性能的影響
e21.20±0.08d65.60±0.14a甲醛7.87±0.12d80.00±0.12d30.13±0.12c53.30±0.14e乙醛11.17±0.14c87.53±0.14c31.30±0.08b55.37±0.05d乙二醛17.53±0.12a109.77±0.12a33.13±0.12a59.90±0.16b戊二醛16.50±0.08b95.37±0.09b30.10±0.14c57.57±0.12c注:同一列中不同字母表示顯著性差異(p<0.05,n=5)。組,其中以甘油為增塑劑獲得的膜拉伸強(qiáng)度和透光率最好,因此,在綠豆淀粉∶PVA復(fù)合膜中宜選用甘油做增塑劑。甘油用量對(duì)薄膜性能的影響結(jié)果如圖2所示。甘油與膜的斷裂伸長(zhǎng)率呈正相關(guān),膜的拉伸強(qiáng)度則隨甘油含量增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。這是因?yàn)樾》肿痈视湍軌驖B入淀粉分子內(nèi)部,影響淀粉分子內(nèi)的氫鍵,降低淀粉的結(jié)晶度,從而有利于淀粉分子展開與PVA分子充分結(jié)合,提高膜交聯(lián)程度。但過多的甘油能夠影響淀粉分子間作用力,導(dǎo)致膜流動(dòng)性變好,拉伸強(qiáng)度下降[5]。同時(shí),過多的羥基使膜吸水性增強(qiáng),透光率提高,結(jié)果和MAHaq等[14]研究一致。因此,甘油添加量為15%時(shí)為宜。圖2甘油添加量對(duì)薄膜性能的影響Fig.2Effectofglycerinconcentrationonpropertyofthefilms2.3交聯(lián)劑對(duì)薄膜性能的影響表3是以4種不同交聯(lián)劑對(duì)復(fù)合膜性能的影響。這4種交聯(lián)劑處理后形成的膜性能都要優(yōu)于空白組,其中乙二醛優(yōu)于其它交聯(lián)劑。乙二醛用量對(duì)薄膜性能的影響結(jié)果見圖3。可以看出,隨著乙二醛用量的增加,膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率先增大后減校當(dāng)乙二醛用量在0~12%時(shí),交聯(lián)劑與淀粉和PVA的羥基發(fā)生縮聚反應(yīng),使分子排布變得致密;但是當(dāng)乙二醛用量超過12%時(shí),交聯(lián)生成大量的結(jié)點(diǎn),限制膜的延展性,并且過量的乙二醛變成膜的填充物,使膜的拉伸強(qiáng)度略有下降
誘箍?隤VA分子充分結(jié)合,提高膜交聯(lián)程度。但過多的甘油能夠影響淀粉分子間作用力,導(dǎo)致膜流動(dòng)性變好,拉伸強(qiáng)度下降[5]。同時(shí),過多的羥基使膜吸水性增強(qiáng),透光率提高,結(jié)果和MAHaq等[14]研究一致。因此,甘油添加量為15%時(shí)為宜。圖2甘油添加量對(duì)薄膜性能的影響Fig.2Effectofglycerinconcentrationonpropertyofthefilms2.3交聯(lián)劑對(duì)薄膜性能的影響表3是以4種不同交聯(lián)劑對(duì)復(fù)合膜性能的影響。這4種交聯(lián)劑處理后形成的膜性能都要優(yōu)于空白組,其中乙二醛優(yōu)于其它交聯(lián)劑。乙二醛用量對(duì)薄膜性能的影響結(jié)果見圖3?梢钥闯觯S著乙二醛用量的增加,膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率先增大后減校當(dāng)乙二醛用量在0~12%時(shí),交聯(lián)劑與淀粉和PVA的羥基發(fā)生縮聚反應(yīng),使分子排布變得致密;但是當(dāng)乙二醛用量超過12%時(shí),交聯(lián)生成大量的結(jié)點(diǎn),限制膜的延展性,并且過量的乙二醛變成膜的填充物,使膜的拉伸強(qiáng)度略有下降[5]。膜的透光率則先上升后趨于平衡,到達(dá)8%時(shí)為最大,薄膜的吸水性先降低后增加,這是因?yàn)橐欢〝?shù)量的醛基可以與羥基加成,降低了羥基的數(shù)量,但超過一定值時(shí),未參與反應(yīng)的醛基能夠增強(qiáng)膜的吸水性。因此,乙二醛用量為8%時(shí)為宜。圖3乙二醛用量對(duì)薄膜性能的影響Fig.3Effectofglyoxalconcentrationonpropertyofthefilms2.4正交實(shí)驗(yàn)法優(yōu)化助劑配方從正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果(表4)和方差分析(表5)中可以看出,各因素對(duì)復(fù)合膜拉伸強(qiáng)度的影響大小依次為:A>C>B,拉伸強(qiáng)度的最優(yōu)組合為A2B2C2;各因素對(duì)斷裂伸長(zhǎng)率的影響大小依次為:A>B>C,斷裂伸長(zhǎng)率的最優(yōu)組合為A2B3C3;各因素對(duì)透光率的影響大小依次為:B>A>C,透光率的最優(yōu)組合為A3B3C3。在包裝材料中優(yōu)先考慮膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸
本文編號(hào):3298603
【文章來源】:食品工業(yè)科技. 2017,38(22)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
淀粉∶PVA配比對(duì)薄膜性能的影響
e21.20±0.08d65.60±0.14a甲醛7.87±0.12d80.00±0.12d30.13±0.12c53.30±0.14e乙醛11.17±0.14c87.53±0.14c31.30±0.08b55.37±0.05d乙二醛17.53±0.12a109.77±0.12a33.13±0.12a59.90±0.16b戊二醛16.50±0.08b95.37±0.09b30.10±0.14c57.57±0.12c注:同一列中不同字母表示顯著性差異(p<0.05,n=5)。組,其中以甘油為增塑劑獲得的膜拉伸強(qiáng)度和透光率最好,因此,在綠豆淀粉∶PVA復(fù)合膜中宜選用甘油做增塑劑。甘油用量對(duì)薄膜性能的影響結(jié)果如圖2所示。甘油與膜的斷裂伸長(zhǎng)率呈正相關(guān),膜的拉伸強(qiáng)度則隨甘油含量增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。這是因?yàn)樾》肿痈视湍軌驖B入淀粉分子內(nèi)部,影響淀粉分子內(nèi)的氫鍵,降低淀粉的結(jié)晶度,從而有利于淀粉分子展開與PVA分子充分結(jié)合,提高膜交聯(lián)程度。但過多的甘油能夠影響淀粉分子間作用力,導(dǎo)致膜流動(dòng)性變好,拉伸強(qiáng)度下降[5]。同時(shí),過多的羥基使膜吸水性增強(qiáng),透光率提高,結(jié)果和MAHaq等[14]研究一致。因此,甘油添加量為15%時(shí)為宜。圖2甘油添加量對(duì)薄膜性能的影響Fig.2Effectofglycerinconcentrationonpropertyofthefilms2.3交聯(lián)劑對(duì)薄膜性能的影響表3是以4種不同交聯(lián)劑對(duì)復(fù)合膜性能的影響。這4種交聯(lián)劑處理后形成的膜性能都要優(yōu)于空白組,其中乙二醛優(yōu)于其它交聯(lián)劑。乙二醛用量對(duì)薄膜性能的影響結(jié)果見圖3。可以看出,隨著乙二醛用量的增加,膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率先增大后減校當(dāng)乙二醛用量在0~12%時(shí),交聯(lián)劑與淀粉和PVA的羥基發(fā)生縮聚反應(yīng),使分子排布變得致密;但是當(dāng)乙二醛用量超過12%時(shí),交聯(lián)生成大量的結(jié)點(diǎn),限制膜的延展性,并且過量的乙二醛變成膜的填充物,使膜的拉伸強(qiáng)度略有下降
誘箍?隤VA分子充分結(jié)合,提高膜交聯(lián)程度。但過多的甘油能夠影響淀粉分子間作用力,導(dǎo)致膜流動(dòng)性變好,拉伸強(qiáng)度下降[5]。同時(shí),過多的羥基使膜吸水性增強(qiáng),透光率提高,結(jié)果和MAHaq等[14]研究一致。因此,甘油添加量為15%時(shí)為宜。圖2甘油添加量對(duì)薄膜性能的影響Fig.2Effectofglycerinconcentrationonpropertyofthefilms2.3交聯(lián)劑對(duì)薄膜性能的影響表3是以4種不同交聯(lián)劑對(duì)復(fù)合膜性能的影響。這4種交聯(lián)劑處理后形成的膜性能都要優(yōu)于空白組,其中乙二醛優(yōu)于其它交聯(lián)劑。乙二醛用量對(duì)薄膜性能的影響結(jié)果見圖3?梢钥闯觯S著乙二醛用量的增加,膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率先增大后減校當(dāng)乙二醛用量在0~12%時(shí),交聯(lián)劑與淀粉和PVA的羥基發(fā)生縮聚反應(yīng),使分子排布變得致密;但是當(dāng)乙二醛用量超過12%時(shí),交聯(lián)生成大量的結(jié)點(diǎn),限制膜的延展性,并且過量的乙二醛變成膜的填充物,使膜的拉伸強(qiáng)度略有下降[5]。膜的透光率則先上升后趨于平衡,到達(dá)8%時(shí)為最大,薄膜的吸水性先降低后增加,這是因?yàn)橐欢〝?shù)量的醛基可以與羥基加成,降低了羥基的數(shù)量,但超過一定值時(shí),未參與反應(yīng)的醛基能夠增強(qiáng)膜的吸水性。因此,乙二醛用量為8%時(shí)為宜。圖3乙二醛用量對(duì)薄膜性能的影響Fig.3Effectofglyoxalconcentrationonpropertyofthefilms2.4正交實(shí)驗(yàn)法優(yōu)化助劑配方從正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果(表4)和方差分析(表5)中可以看出,各因素對(duì)復(fù)合膜拉伸強(qiáng)度的影響大小依次為:A>C>B,拉伸強(qiáng)度的最優(yōu)組合為A2B2C2;各因素對(duì)斷裂伸長(zhǎng)率的影響大小依次為:A>B>C,斷裂伸長(zhǎng)率的最優(yōu)組合為A2B3C3;各因素對(duì)透光率的影響大小依次為:B>A>C,透光率的最優(yōu)組合為A3B3C3。在包裝材料中優(yōu)先考慮膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸
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