隨著人們對食品的生鮮品質(zhì)安全和環(huán)保意識的提高,具有生物可降解能力的食品包裝材料成為食品領(lǐng)域的研究熱點。玉米醇溶蛋白具有良好的成膜特性,可以作為生物可降解包裝材料的原料。然而純玉米醇溶蛋白膜易碎,需要進行改性。納米二氧化硅是一種安全無毒的納米材料,可以通過與薄膜基質(zhì)的界面相互作用,提高薄膜的機械性能和阻隔性能。超聲波的機械作用,可以促使納米顆粒均勻分散,以形成性能更加優(yōu)良的復合膜。本文將超聲波技術(shù)引入復合膜的制備工藝中,選取納米二氧化硅作為功能性添加劑,通過流延法制備了玉米醇溶蛋白/納米二氧化硅復合膜,并測定了復合膜相關(guān)性能指標。主要研究結(jié)論如下:（1）首先,通過單因素優(yōu)化得到工藝條件,結(jié)果表明:最佳配比條件是玉米醇溶蛋白濃度0.18（g/mL）,乙醇濃度80%,納米二氧化硅添加量5%（g/g zein）,復合增塑劑添加量40%（g/g zein）,此時復合膜的抗拉伸強度為9.48MPa,斷裂伸長率為50.71%;超聲處理后得出:在超聲150w、60kHz、10min的條件下,抗拉伸強度降低了15.18%,斷裂伸長率增加了73.74%;機械性能較差組合（A₁B

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

蛋白濃度對復合膜的拉伸性能的影響

江蘇大學碩士學位論文172.4.1.2乙醇濃度的優(yōu)化乙醇對于玉米醇溶蛋白而言是一種良好的溶劑[75,76]。玉米醇溶蛋白膜的功能和結(jié)構(gòu)特性受到乙醇濃度變化的影響，玉米醇溶蛋白在不同濃度的乙醇溶液中的溶解度也會有所不同，導致其蛋白分子間作用力不同，從而影響蛋白膜的致密度。圖2.2為乙醇濃度對復合膜的拉伸性能的影響。隨著乙醇濃度增大，復合膜的機械性能變化趨勢一致，均為先劇烈增加，后急劇減小的趨勢；并且當乙醇濃度為80%時，復合膜的抗拉伸強度和斷裂伸長率都顯著增加（P<0.05），達到最大值，復合膜抗拉伸強度為8.27MPa，斷裂伸長率為52.37%。這可能是由于乙醇濃度合適時，玉米醇溶蛋白可以達到較好的溶解效果，進而形成均一的成膜液，由此產(chǎn)生的蛋白膜結(jié)構(gòu)更加緊密。此后隨著乙醇濃度的繼續(xù)增加，復合膜的斷裂伸長率和抗拉伸強度都呈現(xiàn)出直線下降的趨勢，而當乙醇濃度過高時，玉米醇溶蛋白的溶解性差，不易均勻的分散在成膜液中，對成膜液進行加熱時，蛋白質(zhì)分子之間交聯(lián)度降低，導致復合膜分子間的間隙變大，所以拉伸性能急劇減校綜上所述，本研究選擇乙醇濃度為80%最佳，并在該條件下進行下一步蛋白膜制備工藝的優(yōu)化。圖2.2乙醇濃度對復合膜的拉伸性能的影響Fig.2.2Theeffectofethanolconcentrationonthetensilepropertiesofthecompositefilm

玉米醇溶蛋白/納米二氧化硅復合膜的超聲波制備技術(shù)研究182.4.1.3納米二氧化硅添加量的優(yōu)化圖2.3為納米二氧化硅添加量對復合膜的拉伸性能的影響。由圖2.3的結(jié)果可知，隨著添加納米二氧化硅量的增加，復合膜的抗拉伸強度和斷裂伸長率皆表現(xiàn)為先增大后減小的趨勢，在納米二氧化硅添加量為10%（g/gzein）時，復合膜的斷裂伸長率和抗拉伸強度均有顯著地增加（P<0.05），其斷裂伸長率和抗拉伸強度分別是56.71%和8.19MPa，添加較低含量的納米二氧化硅可以提高復合膜的機械性能，可能是因為較低含量的納米二氧化硅顆粒可以作為填料，填補玉米醇溶蛋白網(wǎng)絡(luò)的空隙，由此提高復合膜的柔韌性和強度；該結(jié)論與Hassannia等人[77]在納米復合涂層機械性能的研究中，得出納米粒子可以與生物聚合物產(chǎn)生界面相互作用導致了拉伸性能增加一致。而當納米二氧化硅的添加量大于10%（g/gzein）時，復合膜的斷裂伸長率和抗拉伸強度表現(xiàn)為急劇減小的趨勢，這是因為當加入過量的納米顆粒時，表面活性增大，會更容易發(fā)生聚集作用，破壞復合膜的結(jié)構(gòu)，使得復合膜的致密性降低；劉媛媛等人[78]在研究改性納米TiO2/大豆分離蛋白保鮮膜的制備過程中，改性納米TiO2的添加量對膜機械性能的影響，得到了相似的結(jié)論。綜上，本次研究選擇納米二氧化硅添加量為10%（g/gzein）進行下一步蛋白膜制備工藝的優(yōu)化。圖2.3納米二氧化硅添加量對復合膜的拉伸性能的影響Fig.2.3Theeffectofnano-silicaadditiononthetensilepropertiesofthecompositefilm

【參考文獻】：
期刊論文
[1]有機酸改性對玉米醇溶蛋白膜機械性能的影響[J]. 王鍵,何余堂,尹天罡,解玉梅,劉賀.  中國食品學報. 2020(04)
[2]可降解抑菌食品包裝膜的研究進展[J]. 劉芯鑰,林瓊,陳云堂,崔龍,段玉權(quán),哈益明,李慶鵬.  包裝工程. 2019(19)
[3]魚鱗膠原蛋白可食性復合涂膜對圣女果保鮮效果研究[J]. 甘釗生,梁志.  農(nóng)產(chǎn)品加工. 2019(16)
[4]戊二醛/納米SiO2/殼聚糖復合膜的制備及其特性[J]. 喻弘,李發(fā)彩,彭春,蔡華模,喻鵬.  食品工業(yè). 2019(06)
[5]超聲波制備納米SiO2-馬鈴薯淀粉復合膜性能優(yōu)化及結(jié)構(gòu)表征[J]. 張榮飛,王相友,程萌.  食品科學. 2019(18)
[6]殼聚糖/玉米醇溶蛋白膜液的流變與膜熱性能[J]. 張利銘,劉戰(zhàn)麗,王相友,孫陽.  精細化工. 2019(03)
[7]殼聚糖/綠球藻多糖復合膜的制備及性能研究[J]. 孫彥峰,羅愛國,馮佳,呂俊平,劉琪,南芳茹,謝樹蓮.  食品與發(fā)酵工業(yè). 2019(05)
[8]玉米醇溶蛋白膜增塑劑的選擇優(yōu)化及其對膜體阻濕性能的影響[J]. 王雪,魏倩,王鶯穎,閻欣,郭興鳳.  河南工業(yè)大學學報(自然科學版). 2018(04)
[9]不同相對濕度環(huán)境條件下玉米醇溶蛋白膜的穩(wěn)定性研究[J]. 郭興鳳,崔和平,魏倩,張瑩瑩,閻欣,王雪,王鶯穎.  食品工業(yè)科技. 2018(09)
[10]電噴霧納米涂膜工藝優(yōu)化及其對雙孢蘑菇保鮮效果[J]. 張榮飛,王相友.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(23)

博士論文
[1]幾種生物相容性良好的無機納米載藥體系的構(gòu)建及其在抗腫瘤方面的應(yīng)用[D]. 葛昆.河北大學 2017

碩士論文
[1]乳清蛋白基復合膜性能研究[D]. 孫麗娜.大連工業(yè)大學 2018
[2]玉米醇溶蛋白—淀粉復合物的制備及性質(zhì)研究[D]. 高萍萍.中國農(nóng)業(yè)科學院 2017
[3]PPC/SPI復合膜的制備與物性研究[D]. 楊莉莉.天津科技大學 2016
[4]大豆肽—卡拉膠復合膜的制備及理化性質(zhì)研究[D]. 劉彩紅.天津科技大學 2015
[5]大豆分離蛋白復合膜制備及應(yīng)用研究[D]. 雷會寧.天津科技大學 2015
[6]大豆分離蛋白材料改性方法的研究[D]. 張君紅.北京化工大學 2013
[7]玉米醇溶蛋白的改性及成膜性質(zhì)研究[D]. 張敏.天津科技大學 2013
[8]超聲輔助濕熱法制備大豆分離蛋白糖接枝物[D]. 程熙茜.江南大學 2012



本文編號：3132439