魔芋飞粉/淀粉/PVA共混膜的制备及膜特性研究

研究魔芋飞粉、淀粉与聚乙烯醇(PVA)共混的膜制备条件和膜性能。以魔芋飞粉、淀粉、PVA为主要原料,以甘油为增塑剂,通过流延成膜法制备魔芋飞粉/淀粉共混薄膜,以耐水性和力学性能优化飞粉/淀粉/的配比、PVA的浓度、用量,并从共混膜的相容性和热稳定性角度进行表征来研究共混机理。共混膜的最佳飞粉/淀粉配比为1∶3,PVA最佳用量为6%50 m L每5克飞粉/淀粉,此时吸水倍数为0.78 g/g,穿刺力为100.85 N。PVA用量越大,膜耐水性和机械强度越大,但相容性越差;飞粉的添加量越大耐水性稍有下降,但机械强度明显上升。共混膜全反射红外光谱中出现3 700~3 000 cm-1的峰变窄、2 927.7、2 850.4、1 574.6和1 545.5 cm~(-1)出现强烈的尖锐峰、1 400~800 cm~(-1)处峰强减弱,可能葡甘聚糖与淀粉大分子间形成物理键合作用;飞粉淀粉共混膜的横截面微形貌呈现均匀的网络结构,全淀粉或全飞粉出现分层和断层的不均一现象。飞粉与淀粉有较好的相容性,添加适量PVA共混后可制备耐水性和机械性能良好的共混膜。     

包膜肥料用魔芋飞粉共混膜的性能和结构研究

以魔芋飞粉/淀粉、聚乙烯醇(PVA)为主要原料,通过流延成膜法制备魔芋飞粉/淀粉共混膜,并评价共混膜的降解性和氮素缓释性。结果表明,纯PVA膜吸水倍数、拉伸力和穿刺力分别为0.57 g/g、951.7 N和49.7 N,飞粉与PVA比例从0.2∶1增加至0.6∶1时,共混膜吸水倍数为1.0 g/g左右,拉伸力和穿刺力分别从763.2 N和44.475 N升高至1 253.2 N和70.5 N;浸泡28 d后纯淀粉膜和纯PVA膜的氮素缓释率为3.170%和4.201%,而飞粉共混膜缓释率为17.704%~50.210%;由红外图谱在3 700~3 000 cm-1的峰变窄,在2 910 cm-1出现尖峰,说明葡甘聚糖的C-H的伸缩振动增强,飞粉与聚乙烯醇之间发生相互作用;经过电镜扫描测定之后,可以看到编号为0∶1和st∶1的共混膜表面没有明显的孔洞,0.2∶1和0.4∶1的共混膜表面有少许孔洞,而飞粉0.6∶1的共混膜表面有较多的孔洞,并出现霉点,说明共混膜发生降解。因此,飞粉与PVA共混可改善膜的耐水性和机械性,膜的降解性提高、肥料的缓释速度可精确控制。     

酵母发酵法去除魔芋飞粉中三甲胺的研究

为了研究酵母发酵法对去除魔芋飞粉中三甲胺的最佳条件,利用活性干酵母对魔芋飞粉进行处理,研究发酵时间、发酵温度、固液比和酵母液质量分数对去除三甲胺的影响,采用正交试验进行工艺优化,同时分析了酵母发酵对魔芋飞粉化学成分的影响。结果表明,酵母发酵法去除魔芋飞粉中三甲胺的最优工艺条件为酵母液质量分数1.5%,固液比1∶6(g∶m L),发酵温度45℃,发酵时间2.5 h,在该条件下可去除62.00%的三甲胺,降低了魔芋飞粉异味。发酵前后,可溶性糖有所增加,淀粉、蛋白质和脂肪因酵母呼吸代谢消耗而降低。     

魔芋飞粉干燥剂的制备及性能研究

以干燥剂最大吸湿量为标准,优化魔芋飞粉、丙烯酸、水反应物、氢氧化钠的比例,并研究最佳配比制备的干燥剂与5种常用吸湿剂的复合效果,研究魔芋飞粉辐照接枝改性干燥剂的制备条件、干燥剂的吸湿性能及结构。结果表明,氢氧化钠与丙烯酸的最佳中和比例为120%,即32.10%Na OH体积30 mL。吸湿时间192 h内,在29%和97%相对湿度环境下、再生前干燥剂吸湿量分别达0.132、1.188 g/g,再生后的吸湿量分别为0.095 73、0.990 8 g/g。在29%和97%相对湿度环境下,平均吸湿速度分别为0.000 687 5、0.006 186 g/(g·h),在168 h后达到最大吸湿量。该干燥剂性能效果优于5种常用吸湿剂,与5种常用吸湿剂复合后均没有增加吸湿能力。经扫描电镜观察发现,冻干干燥剂呈现网孔的微观结构,复合后网孔拉长变扁。用魔芋飞粉制备的干燥剂具有良好的吸湿性能和再生能力。     

采用星点设计-响应面法制备魔芋片剂

以魔芋(Amorphophallus konjac)精粉为主要材料,采用星点设计-响应面法优化制备工艺。结果表明,0.24 g羟甲基淀粉钠、0.05 g硬脂酸镁、0.24 g聚维酮K 30、2.1 g可压性淀粉,所得片剂崩解性能优良,指标符合《中华人民共和国药典》2010版中对于片剂质量要求的相关规定。采用星点设计法优化魔芋片剂的制备工艺,其预测性良好,制得的魔芋片剂具有成型好、精确度高、稳定性好等特点。     

天然富硒无矾魔芋红薯粉条生产工艺的优化

为安康市富硒健康食品开发提供参考,参照粉条传统生产工艺,以富硒水、魔芋精粉、红薯淀粉为原料对生产粉条的传统工艺进行改进。结果表明:在红薯淀粉︰魔芋精粉为200︰1、漏粉温度90~98℃、冷却温度0~5℃、冷却时间25min条件下生产的粉条韧性好、富有较好的弹性且不易断裂,口感优于传统产品。成品粉条硒含量为203.688μg/kg,符合《陕西省富硒食品分类标准》。     

不同热处理方式对小麦抗性淀粉形成的影响

以小麦淀粉为原料,利用压热法、酶法、酸法及其复合处理等方式制备小麦抗性淀粉.在对压热条件、α-淀粉酶和普鲁兰酶酶解条件、酸法条件优化的基础上,采用压热-酶法、微波-酶法复合处理制备小麦抗性淀粉.研究结果表明微波-酶法所制得的小麦抗性淀粉得率最高,其优化条件是:25%的淀粉乳在800 W微波条件下糊化2 min,α-淀粉酶量为2 U/g,酶解时间为20 min,酶解温度为85 ℃;普鲁兰酶量为4 U/g,酶解温度为55 ℃,酶解时间为3 h,然后4 ℃老化24 h,80 ℃干燥16 h,抗性淀粉的得率为17.36%.     

大豆分离蛋白-玉米淀粉-谷朊粉共混体系热转变特性

【目的】蛋白质和淀粉的热转变特性对食品加工有重要的理论指导价值,系统研究蛋白质-淀粉共混体系的热转变特性,优化热加工参数,控制食品质量和节能。【方法】以大豆分离蛋白、玉米淀粉和小麦谷朊粉为研究对象,采用差式扫描量热技术,在20—130℃,水分含量为30%—70%,升温速率为10℃·min^-1条件下,测定大豆分离蛋白-玉米淀粉、大豆分离蛋白-谷朊粉、谷朊粉-玉米淀粉和大豆分离蛋白-玉米淀粉-谷朊粉混合体系在0—100%比例范围时的热转变特性。【结果】随着水分含量从30%增加至70%,大豆分离蛋白11 S亚基的热转变起始温度和峰值温度分别从105.17℃降至94.80℃,从113.75℃降至99.49℃;峰宽从20.72℃降低至10.59℃,焓变从2.79 J·g^-1增加至6.18 J·g^-1;玉米淀粉的热转变焓值从3.62 J·g^-1增至14.14 J·g^-1。谷朊粉则无热转变现象。增加水分含量促进了蛋白质和淀粉分子链的运动性是大豆蛋白热转变温度降低,焓值升高,玉米淀粉热转变焓值升高的主要原因。当物料含水率为50%,相对于单一体系,大豆分离蛋白-玉米淀粉混合体系中大豆蛋白11S亚基的热转变焓值显著降低,平均降低1.41 J·g^-1;混合体系中玉米淀粉的热转变起始温度和峰值温度显著升高,分别平均升高14℃和13℃。大豆分离蛋白-谷朊粉混合体系仅显示大豆分离蛋白的热转变,11S亚基热转变的焓值呈降低的趋势,与未添加谷朊粉相比,平均降低了2.40 J·g^-1。谷朊粉-玉米淀粉混合体系仅显示玉米淀粉的热转变,与未添加谷朊粉相比,玉米淀粉热转变的峰值温度和峰宽显著升高,平均增加12℃。大豆分离蛋白-玉米淀粉-谷朊粉混合体系中,当玉米淀粉和谷朊粉等比例增加时,大豆蛋白11S亚基与未添加玉米淀粉和谷朊粉相比,其热转变起始温度、峰值温度、焓值和峰宽均显著降低,分别平均降低4℃、5℃、1.64 J·g^-1和3℃。当固定大豆分离蛋白含量为40%,和添加40%谷朊粉相比,添加40%玉米淀粉的11S亚基热转变起始温度和峰值温度均显著降低了3℃。蛋白质与淀粉竞争水分可能是导致混合体系中淀粉热转变温度升高的主要原因,而玉米淀粉和谷朊粉分子的空间位阻是导致大豆蛋白11S亚基热转变焓值下降的主要原因。【结论】添加玉米淀粉或谷朊粉能降低大豆蛋白热转变焓,添加大豆分离蛋白或谷朊粉能增加玉米淀粉热转变温度。     

魔芋速食布丁的研制

探讨了魔芋速食布丁的生产工艺和最佳配方,结果表明先将水40m l、饱和碱液60m l、魔芋精粉2.0g三者混合,溶胀,再加小麦淀粉10g、卡拉胶0.05g,明胶0.1g,黄原胶0.5g混合搅拌,在35℃下糊化6 h,蒸煮3 h,所得魔芋速食布丁效果最好。     

柠檬酸去除魔芋飞粉中三甲胺的工艺优化

为去除魔芋飞粉中的主要异味物质三甲胺,采用柠檬酸溶液浸提溶解,通过单因素试验和正交试验优化去除三甲胺的工艺条件。结果表明:柠檬酸去除魔芋飞粉中三甲胺的最优工艺条件为柠檬酸浓度1.4%,固液比1∶7,浸提温度35℃,浸提时间2h,在该条件下可以去除75.67%的三甲胺。     

热碱致魔芋胶与黄原胶共混凝胶的显微结构与流变规律

【目的】探究魔芋胶与黄原胶混合溶胶体系在碱性条件下的凝胶形成机理与凝胶特性,为魔芋胶与黄原胶相关凝胶食品的开发提供理论依据。【方法】在总多糖浓度约为2.0%的条件下,配制不同黄原胶与魔芋胶比例的混合溶胶体系,添加2.0%的Na₂CO₃,并于90℃条件下恒温处理各溶胶体系2 h,冷却至室温后制得不同黄原胶与魔芋胶配比的复合凝胶。通过测定复合凝胶添加碳酸钠前后的凝胶破裂强度,揭示热碱处理对混合凝胶破裂强度的影响。分别测定去离子水浸泡、2.0%柠檬酸溶液浸泡以及冻融处理后凝胶破裂强度的变化情况,并结合扫描电镜观测凝胶的微观形貌,探究复合凝胶的凝胶特性。此外,通过流变学手段进一步研究黄原胶与魔芋胶复合凝胶网络的形成机制。【结果】在室温（20℃）条件下,非热碱处理的魔芋胶与黄原胶最佳协同比为5﹕5,热碱处理后的魔芋胶与黄原胶最佳协同比增加至7﹕3,原因可能是魔芋胶碱化后分子链上脱去部分乙酰基,形成分子间三维网络结构,但在随后的冷却过程中,与黄原胶协同结合位点减少,因此在达到最大协同比时,需要更多数目的魔芋胶分子参与。此外,经去离子水和2.0%柠檬酸溶液浸泡后,所有凝胶体系的破裂强度都有所降低,其中经过2.0%柠檬酸溶液浸泡后的凝胶破裂强度下降更为明显。冻融处理后,复合凝胶均出现明显的析水现象,魔芋胶比例越高,析水现象越明显。进一步探究魔芋胶与黄原胶共混体系在2.0% Na₂CO₃浓度、90℃条件下的凝胶化过程,发现随黄原胶添加量增加,凝胶化速率呈减小趋势。此外,凝胶弹性模量在90—60℃呈降低趋势,60℃以下逐渐上升。【结论】在90℃条件下碱处理魔芋胶与黄原胶共混体系时,诱导体系形成热不可逆凝胶。当降低该体系的温度时,黄原胶分子在60℃时开始与魔芋胶网络结合,增加了凝胶的弹性模量。当魔芋胶与黄原胶比例为7﹕3时,室温下混合凝胶的破裂强度最大。经去离子水和2.0%柠檬酸溶液浸泡后,凝胶强度均有所降低。魔芋胶与黄原胶形成的复合凝胶在一定条件下可以改善单纯碱法诱导的魔芋胶凝胶析水多、强度差等缺点。     

毛竹采伐剩余物制备可降解膜的研究

为解决传统塑料薄膜难降解、制备原料不可再生等问题,以毛竹采伐剩余物为原料,通过碱化、醚化以及羧甲基化反应制备可降解薄膜。利用红外光谱、扫描电子显微镜及X射线衍射仪等手段,分析、研究了竹粉碱化、醚化等反应后化学官能团、表面微观结构及结晶度的变化。通过增稠剂海藻酸钠与淀粉改性,对比分析不同工艺条件下毛竹采伐剩余物可降解膜力学性能。结果表明,经碱化和醚化后毛竹采伐剩余物中木质素被脱除。纤维素内部发生分子重排,晶体结构改变,氢键作用减弱,结晶度下降。通过增稠剂海藻酸钠与淀粉改性,薄膜的拉伸强度明显增加,但断裂伸长率有所下降。覆盖薄膜后的土壤湿度下降趋势较未覆盖薄膜的土壤明显变缓,保墒性良好。     

微波处理对葡甘聚糖/壳聚糖复合膜性能的影响

探讨了微波处理条件对葡甘聚糖/壳聚糖复合膜的拉伸强度、断裂伸长率、吸湿量、透湿系数和透光率的影响.结果表明,123 W/g辐照功率的处理使水蒸气透过系数、透氧气系数下降,抗拉强度、断裂伸长率增大;而246W/g和375W/g辐射功率的处理使抗拉强度、水蒸气透过系数、氧气透过系数下降,断裂伸长率增大;微波处理使透光率略有下降,但影响不显著.结论:微波对葡甘聚糖/壳聚糖复合膜的性能具有显著影响.     

增塑剂浓度和干燥温度对大豆蛋白膜阻油性能与机械性能的影响

[目的]研究增塑剂的浓度、干燥温度对大豆蛋白膜性能的影响,以提高膜的阻油性能与机械性能。[方法]以大豆分离蛋白为成膜材料,通过改变增塑剂浓度（1%、2%、3%）以及干燥温度（50℃、60℃、70℃）,测定透油系数、抗拉强度和断裂伸长率,分析增塑剂浓度、干燥温度对膜机械性能和阻油性能的影响。[结果]增加增塑剂用量可提高膜的断裂伸长率、降低膜的抗拉强度,但是对阻油性能影响不明显,适宜的增塑剂浓度为2%;对膜液进行热处理,可以提高其抗拉强度和断裂伸长率,但会造成透油系数增加,适宜的成膜温度为60℃。[结论]该研究改进了大豆蛋白膜的阻油性能与机械性能。     

可食性玉米淀粉膜的制备及改性剂对膜性能的影响

【目的】研究可食性玉米淀粉膜的成膜工艺条件和改性剂的作用,为开发多功能可食包装提供理论和技术支持。【方法】选择不同的淀粉液质量浓度、糊化温度、干燥温度和干燥时间制备玉米淀粉膜,根据成膜效果及膜的物理性能,确定玉米淀粉膜适宜的制备工艺条件。在此基础上,分别研究添加10 g/L的6种糖醇型改性剂（乙二醇、丙三醇、木糖醇、甘露糖醇、山梨醇和麦芽糖醇）以及5种聚合型改性剂（羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、明胶、葡甘聚糖和聚氧化乙烯）对膜物理性能的影响。【结果】玉米淀粉膜适宜的制备工艺条件为：浆液淀粉质量浓度50～60 g/L,糊化温度90 ℃,膜干燥温度40～60 ℃,膜干燥时间4～6 h。木糖醇可使淀粉膜表面结构平滑,且其对膜断裂伸长率的提高效果最优;葡甘聚糖可使膜表面结构平整,颗粒细腻,热稳定性增强,抗拉强度和断裂伸长率均衡提高;海藻酸钠和羧甲基纤维素钠的作用效果与葡甘聚糖相近。【结论】利用玉米淀粉可以制备可食性淀粉膜;添加改性剂木糖醇和葡甘聚糖能够选择性地提高玉米淀粉膜的物理性能。     

保健型魔芋珍珠奶茶的研制

[目的]研究制作魔芋珍珠奶茶的最佳配方。[方法]采用单因素试验和正交试验,考察淀粉用量、魔芋粉用量、海藻酸钠浓度、乳酸钙用量对魔芋珍珠品质的影响;采用正交试验考察奶液、茶汁、魔芋粉和白砂糖添加量对魔芋珍珠奶茶品质的影响。[结果]魔芋珍珠的最佳配方为淀粉用量10 g,魔芋粉用量4%,海藻酸钠浓度0.4%,乳酸钙用量0.10%;魔芋珍珠奶茶的最佳配方为奶液用量50%、茶汁用量20%、白砂糖用量5%、魔芋粉用量为0.20%。[结论]该研究可为魔芋珍珠奶茶的生产和加工提供理论依据。     

增塑剂对细菌纳米纤维素-壳聚糖复合膜性能的影响

采用浇铸法制备细菌纳米纤维素-壳聚糖复合膜,分析甘油、聚乙二醇、乙酰柠檬酸丁酯3种增塑剂对细菌纳米纤维素-壳聚糖复合膜透光性、水蒸气透过率、力学性能的影响,并应用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪对复合膜的形貌和结构进行表征。结果表明:细菌纳米纤维素与壳聚糖具有良好的相容性,细菌纳米纤维素-壳聚糖复合膜透明度高,且对紫外光有屏蔽作用;3种增塑剂均可通过削弱细菌纳米纤维素与壳聚糖分子间的氢键、改变复合膜的结晶结构达到增塑效果。3种增塑剂均可降低复合膜的水蒸气透过率,提高复合膜的保湿性能,但其质量分数对该性能影响较小。3种增塑剂均提高了细菌纳米纤维素-壳聚糖复合膜的塑性,增塑效果由强到弱依次为甘油、聚乙二醇、乙酰柠檬酸丁酯。添加质量分数为5%的甘油作为增塑剂时,复合膜具有较优的综合性能,水蒸气透过率为1616.87 g·m-2·d-1、拉伸强度为113.18 MPa、断裂伸长率为24.48%。     

用于防沙治沙的竹纤维基液体地膜的研制

[目的]为防沙治沙提供技术支持。[方法]利用天然竹纤维为原料,先通过羧甲基改性制备羧甲基纤维素（CMC）,并进一步制备竹纤维基液体地膜,考察CMC用量对膜性能的影响。[结果]随着CMC用量的增加,地膜溶液的粘度逐渐增大,膜的拉伸强度、断裂伸长率和透光率呈先增加后降低趋势,而吸水率则先减小后增加。当CMC用量为5 g/100 ml H2O时,膜的拉伸强度、断裂伸长率和透光率最大,而吸水率最小。30 d后,沙粒表面的竹纤维基液体地膜大量降解,而沙粒硬化成块。红外分析结果表明,CMC与玉米淀粉（ST）或PVA大分子之间发生了交联作用,形成了互穿网络结构。[结论]该研究成功研制了竹纤维基液体地膜,该地膜具有良好的降解和防沙治沙效果。     

新型氧化羟丙基醋酸酯淀粉的制备及其膜性能测定

【目的】探究新型氧化羟丙基醋酸酯淀粉的制备及膜成型最佳工艺条件,测定膜的性能,为研发淀粉胶囊提供参考依据。【方法】选用木薯淀粉改性的氧化羟丙基淀粉和醋酸酐为原料,通过改变氧化羟丙基淀粉与醋酸酐的比例（10∶1.5、10∶2.0和10∶4.0）,制备新型氧化羟丙基醋酸酯淀粉。以氧化羟丙基醋酸酯淀粉为原料,甘油和山梨醇混合物为增塑剂,结冷胶为增强剂,用流延法制备成薄膜。通过红外吸收光谱法、X-射线、扫描电镜法、黏度测定仪和热重等对酯化淀粉进行物相鉴定,同时测定膜的抗拉强度、吸水性、疏水性和外观形态等性能。【结果】制备3种新型氧化羟丙基醋酸酯淀粉,取代度分别为0.100、0.142和0.152,并对其进行结构表征,红外吸收光谱分析结果显示,氧化羟丙基淀粉与醋酸酐发生酯化反应,取代度低,淀粉的空间结构更疏松。黏度分析结果显示氧化羟丙基淀粉的黏度最高,3种酯化后的淀粉黏度均较氧化羟丙基淀粉黏度低,取代度越高的淀黏度反而越小。电镜扫描分析结果显示,酯化反应仅发生在淀粉颗粒表面,并未对淀粉颗粒的内部结构造成破坏,且随着酯化量的减少,淀粉的空间结构越疏松。热重曲线分析结果显示,随着温度的升高,氧化羟丙基淀粉和酯化淀粉的质量变化有所不同。综上所述,氧化羟丙基淀粉的羟基被羰基取代,形成新型羟丙基淀粉醋酸酯淀粉并对其进行铺膜,测定并比较膜的性能从而筛选出性能最好的酯化淀粉膜,即氧化羟丙基淀粉与醋酸酐比例为10∶4.0时,淀粉膜的性能最佳,此时断裂伸长率为20.3%,吸水率为17.5%,最大接触角为88.6°。【结论】氧化羟丙基淀粉与醋酸酐比例为10∶4.0时,所得氧化羟丙基醋酸酯淀粉膜性能最佳（机械强度、吸水性和疏水性等均有所改善）,有望用于淀粉胶囊的制备。