葵花籽殼納米纖維素的制備及其在大豆分離蛋白基可食膜中的應(yīng)用
第 1 章 緒論
近些年,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人們對(duì)食品安全意識(shí)的增強(qiáng),塑料包裝材料對(duì)環(huán)境及人體健康帶來的危害越來越受到重視。以天然高分子材料為基材的可食性生物聚合包裝膜(以下簡(jiǎn)稱可食膜)已經(jīng)受到了越來越多人的青睞,被當(dāng)代學(xué)者稱為“明天的包裝”。它的優(yōu)點(diǎn)是:第一,低成本、可降解、無毒害、綠色環(huán)保,在常溫條件下能夠?qū)崿F(xiàn)既無資源浪費(fèi),又沒有環(huán)境污染的“零度包裝”[2-5];第二,可以用作食品功能因子的載體,減少生產(chǎn)過程中對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響;第三,能夠?qū)崿F(xiàn)智能化包裝,從而可以對(duì)食品品質(zhì)起到監(jiān)控和保護(hù)作用。在眾多的天然高分子材料中,蛋白因其產(chǎn)量豐富、價(jià)格低廉、處理工藝簡(jiǎn)單以及易降解等特點(diǎn),被作為可食膜的成膜基材得到廣泛應(yīng)用。其中由于大豆分離蛋白(soyprotein isolate,SPI)具有良好的成膜性和阻氣性研究相對(duì)較多,,但大量的試驗(yàn)研究表明其機(jī)械性能和阻水性相對(duì)較差,因此限制了大豆分離蛋白膜的廣泛應(yīng)用[10-11,23-29]。
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第 2 章 葵花籽殼纖維素的提取及改性研究
2.1 引言
纖維素的提取是將其與原料中半纖維素、木質(zhì)素和果膠等物質(zhì)分離開,進(jìn)一步經(jīng)純化、干燥等制成纖維素產(chǎn)品。目前,工業(yè)生產(chǎn)采用的纖維素提取方法主要是化學(xué)方法,其中亞硫酸鹽法和堿法應(yīng)用最為廣泛。本章以葵花籽殼為原料采用堿法提取纖維素,考察液料比、堿液質(zhì)量分?jǐn)?shù)、提取時(shí)間和提取溫度四個(gè)因素對(duì)纖維素得率的影響,采用 Box-Behnken 響應(yīng)面試驗(yàn)法設(shè)計(jì)進(jìn)行工藝優(yōu)化,得出葵花籽殼纖維素提取的最優(yōu)工藝參數(shù)。利用微波-超聲波協(xié)同作用對(duì)葵花籽殼纖維素進(jìn)行改性處理,分析其改性處理后物化性能、比表面積、粒度以及微觀結(jié)構(gòu)的變化情況,研究微波-超聲波協(xié)同改性作用對(duì)纖維素超分子結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律,分析微波-超聲波協(xié)同作用對(duì)纖維素的改性處理過程。2.2 材料與方法
將葵花籽殼粉碎后用石油醚抽提 12h 進(jìn)行脫脂(按照 GB/T5009.6-2003 方法),之后取出干燥,粉碎,過 80 目篩,按照質(zhì)量體積比 1:2 加入蒸餾水,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10%的鹽酸調(diào) pH 值為 1.5,置于 60℃水浴中浸提 2h,過濾,將濾渣洗滌至中性后按提取液用量 15mL.g-1加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10%的 NaOH 溶液,于 70℃水浴中浸提 4h,過濾,將濾渣洗滌至中性后按質(zhì)量體積比 1:10 加入次氯酸鈉,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10%的鹽酸調(diào) pH 值為 3~4,于 80℃水浴振蕩器中脫色 2h,過濾,洗滌至中性干燥,粉碎即得到葵花籽殼纖維素,見圖 2.1。
第 3 章 葵花籽殼納米纖維素制備工藝及表征分析 .31
3.1 引言 ................313.2 材料與方法 ....31
3.3 結(jié)果與分析 ....33
3.4 本章小結(jié) ........47
第 4 章 葵花籽殼納米纖維素-殼聚糖-大豆分離蛋白可食膜的研究...........49
4.1 引言 ................49
4.2 材料與方法 ....49
4.3 結(jié)果與分析 ....53
4.4 本章小結(jié) ........61
第 5 章 微波-超聲波協(xié)同作用對(duì)大豆分離蛋白基可食膜的改性研究........63
5.1 引言 ................635.2 材料與方法 ....63
5.3 結(jié)果與分析 ....64
第 7 章 大豆分離蛋白基可食膜在草莓涂膜保鮮中的應(yīng)用
7.1 引言
近年來,由于可食性涂膜保鮮具有可降解、無污染、無毒以及原材料來源豐富等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用到生鮮食品的保鮮和貯藏方面?墒承酝磕た梢栽诒槐ur的食品表面形成一層保護(hù)層,能夠適當(dāng)?shù)刈枞称繁砻娴臍饪缀推た,從而阻礙了氣體交換,減小了水分蒸發(fā),減緩食品的呼吸作用,同時(shí)還可以改善食品的外觀品質(zhì),減輕食品表皮的機(jī)械損傷,因此起到對(duì)食品的保護(hù)作用[127]。草莓具有色澤鮮艷、營(yíng)養(yǎng)豐富以及易被消化吸收等優(yōu)點(diǎn),但是其皮薄汁多,儲(chǔ)藏性較差,在采收-運(yùn)輸-銷售過程中,極易受損傷和腐敗變質(zhì),使其失去商品價(jià)值。草莓的收獲時(shí)間比較集中,而采摘后在常溫下保存時(shí)間極短,因此,研究草莓的保鮮技術(shù),延長(zhǎng)其儲(chǔ)藏時(shí)間,對(duì)草莓的生產(chǎn)運(yùn)輸和市場(chǎng)調(diào)節(jié)具有實(shí)際意義。近年來,由于涂膜保鮮具有工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、不會(huì)造成環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在果蔬的貯藏保鮮上。7.2 材料與方法
將預(yù)處理過的草莓隨機(jī)分3組,每組2kg,NCS組、MNCS、HNCS組均侵入大豆蛋白基涂膜液中,浸泡5s,之后取出放入塑料筐中涼干,移入保鮮盒中,并用保鮮膜封裝。未涂膜處理的草莓樣品作為對(duì)照組,直接放入保鮮盒中,用保鮮膜封裝。將各組樣品在室溫(18±2)℃條件下貯藏6天,定期取樣進(jìn)行各項(xiàng)鮮度指標(biāo)的測(cè)定[80-82]。過氧化物酶活性(POD)的測(cè)定按照參考文獻(xiàn)[93-95]方法測(cè)定。取 0.5mL 上述7.2.3.13 中制備的酶的粗提液加入到 2mL 0.05%(v/v)愈創(chuàng)木酚溶液中,在 30℃水浴中平衡 5min,之后加入 1mL 0.08%(v/v)的 H2O2并混合均勻,反應(yīng) 1min 后,于波長(zhǎng) 460nm處測(cè)定 2min 內(nèi) OD 值的變化。另取 0.5mL 緩沖液代替酶的粗提液作為空白對(duì)照,將每克草莓樣品每分鐘OD值變化0.01定義為一個(gè)酶活力單位U,酶活性單位用U·(g-1·min-1)表示。..
第 8 章 結(jié)論
本文利用葵花籽殼為原料提取纖維素和納米纖維素,并將納米纖維素添加到以大豆分離蛋白為基材的可食膜中,主要研究了纖維素的提取工藝及改性、納米纖維素的提取工藝及表征、納米纖維素在大豆分離蛋白基可食膜中的應(yīng)用、大豆分離蛋白基可食膜的改性以及可食膜在草莓涂膜保鮮中的應(yīng)用。主要得到以下結(jié)論:(1) 利用葵花籽殼為原料提取纖維素?ㄗ褮ぶ写掷w維含量可達(dá) 52.16%,是較為理想的纖維素來源。以堿法提取纖維素,從纖維素的提取條件研究入手,發(fā)現(xiàn)液料比、堿液質(zhì)量分?jǐn)?shù)、提取時(shí)間和提取溫度四個(gè)因素對(duì)纖維素的得率具有顯著的影響。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以纖維素得率為目標(biāo)值,利用 Box-Behnken 響應(yīng)面試驗(yàn)法進(jìn)行工藝優(yōu)化,得到纖維素得率(Y)與液料比(X1)、堿液質(zhì)量分?jǐn)?shù)(X2)、提取時(shí)間(X3)和提取溫度(X4)的數(shù)學(xué)關(guān)系模型Y=48.17+3.07X1-1.91X3+1.74X4-1.43X1X2-2.83X1X4-2.58X2X3-8.58X12-10.81X22-10.07X32-9.42X42確定了葵花籽殼纖維素提取的最優(yōu)工藝參數(shù)為:液料比為 15.83mL.g-1,堿液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 9.96%、提取時(shí)間為 70.73min、提取溫度為 48.58℃,預(yù)測(cè)纖維素得率為 46.30%,在該試驗(yàn)條件下經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證得到纖維素得率為 46.39%,與模型預(yù)測(cè)值較接近,說明模型預(yù)測(cè)結(jié)果良好。
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參考文獻(xiàn)(略)
本文編號(hào):369898
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