十二烯基琥珀酸淀粉酯生物降解塑料的制备及其性能（简报）

十二烯基琥珀酸淀粉酯生物降解塑料的制备及其性能     

玉米淀粉-辛烯基琥珀酸淀粉酯制备亚麻油微胶囊

为了降低生产成本,本文用价格低廉的天然蜡质玉米淀粉（NWMS）替代部分的辛烯基琥珀酸淀粉酯(OSAS)作为壁材,用高速剪切法处理乳液,经喷雾干燥后制备亚麻油微胶囊。将OSAS与NWMS按照5∶0、4∶1、3∶2和 2∶3（OSAS∶NWMS）的比例混合,试验结果表明,混合比例对于微胶囊颗粒的粒度没有显著影响;随着OSAS含量的增加,包埋率逐渐增大,当OSAS与NWMS混合比例为3∶2时,包埋率达到61.45%;随着NWMS含量的增加,微胶囊的含水率增大,表面变得更为光滑。NWMS可与OSAS混合作为亚麻油微胶囊的壁材,以达到降低成本的目的。     

机械活化醋酸酯淀粉的制备及其生物降解塑料膜性能

为了有效提高淀粉基生物降解塑料的性能,本试验对机械活化1.0 h的玉米淀粉（MAS）进行酯化改性,制备了机械活化醋酸酯淀粉（MASA）及机械活化醋酸酯淀粉/聚乙烯醇的生物降解塑料膜（MASA/PVA）,用傅立叶红外光谱仪（FTIR）、差示扫描量热仪（DSC）、扫描电镜（SEM）分别对MASA的结构、热稳定性、形貌等进行测试和表征,并与原醋酸酯淀粉/聚乙烯醇生物降解塑料膜（SA/PVA）对比研究了塑料膜的力学性能和生物降解性能。结果表明,机械活化淀粉经酯化改性后,结构和形貌都有很大的改变,热性能提高;MASA/PVA塑料膜的性能均比SA/PVA好,以机械活化醋酸酯淀粉（DS=0.1）为原料制备的MASA/PVA塑料膜浸水前的拉伸强度为3.56 MPa,断裂伸长率146.22%,24 h吸水率为134.79%,抗热水性能好,在20 d内该塑料膜土埋生物降解率为45.90%。机械活化预处理有效改善了生物降解塑料膜的性能。     

生物降解热塑性全淀粉塑料研制

天然淀粉不具有热塑性,无法在塑料机械中进行加工,要使其具有热塑性就必须使其分子结构无序化.该文应用两步法使其增塑后,使淀粉具备了热塑性加工的可能性.以热塑性淀粉为主制备了全淀粉可生物降解塑料,并进行了性能测试和表征,其成本较低且产品性能良好,具有广阔的应用前景.     

电子束辐照预处理对辛烯基琥珀酸改性芋艿淀粉性质的影响研究

为探究不同剂量电子束辐照预处理对辛烯基琥珀酸改性芋艿淀粉颗粒结构和功能特征的影响,本研究以奉化芋艿淀粉为材料,对其进行电子束辐照预处理,分析处理前后改性淀粉的颗粒结构、热力学性质、溶胀特性、消化性和乳化性。结果表明,电子束辐照预处理显著改变了辛烯基琥珀酸改性芋艿淀粉酯的理化与功能特性。随着辐照剂量从2 kGy逐步增加至50 kGy,辛烯基琥珀酸改性淀粉(OSTS)颗粒屑状点逐渐增多、表面形成的皱痕和突起加深,并出现颗粒破裂;快消化淀粉(RDS)含量和水溶性指数不断增加,结晶度、缓慢消化淀粉(SDS)、糊化峰值温度(T_p)不断下降;直链淀粉含量和溶胀力呈现先增加后减少的趋势,糊化焓、抗性淀粉、乳化稳定性和FTIR光谱中1 047 cm^-1/1 022 cm^-1 峰强度呈现先降低后升高的趋势。本研究为采用电子束辐照预处理技术改善辛烯基琥珀酸改性淀粉的功能特性提供了一定的理论依据。     

淀粉基完全生物降解材料的研究

将淀粉与大豆渣、PVA等复配制备完全生物降解材料，考察了大豆渣、PVA用量对淀粉基完全生物降解材料力学性能的影响，发现拉伸强度随大豆渣、PVA的增加呈先升后降的趋势，断裂伸长率随大豆渣的增大而逐步下降，随PVA的增加则先升后降。同时还对添加纸粉或碳酸钙对材料力学性能的影响进行了考察，发现两者对材料的增强均不明显，但却显著降低断裂伸长率。当淀粉∶豆渣∶PVA∶甘油∶碳酸钙的比例为60∶10∶6∶10∶2时，所得的淀粉基生物降解材料具有较好的力学性能，其拉伸强度和断裂伸长率分别达到3.5 MPa和60%。所得淀粉基生物降解材料在100%湿度环境中的吸湿率测试表明，加入菜油或硬脂酸单甘酯可使吸湿率有所降低，而试样表面涂覆胶乳层吸湿率降低明显。将所得材料试样在腐殖土上放置7～8 d，试样表面微生物大量生长，菌覆盖率达60%以上。     

热塑淀粉Mater-Bi可生物降解地膜的适用性与降解性能研究

通过霉菌侵蚀法、田间考察法和受控掩埋试验法,对Mater-Bi可生物降解地膜在上海郊区的适用性及其生物降解性能进行了研究。结果表明,Mater-Bi可生物降解地膜由于其高达90%的淀粉含量,能够被霉菌等微生物作为碳源所利用,仅需数天,霉菌菌落即可在该膜表面旺盛生长。在上海崇明岛的气候条件下,Mater-Bi可生物降解地膜的诱导期为60～120d,在田间生产中具有良好的适用性,能够满足上海郊区作物生产的需要。Mater-Bi可生物降解地膜能够被崇明岛当地农田土壤中的微生物迅速降解,在土壤中埋藏90d后,失重率为58.6%。其降解速度在10～20cm耕作层土壤中的最快,90d后失重率即高达84.2%。因此种植季结束后,可生物降解地膜不需要人工或机械捡拾残膜,只需翻耕入土壤即可,最佳翻耕深度为10～20cm。     

热塑性微细化淀粉的制备及其结构性能研究

为提高淀粉的热塑性能，优化其加工工艺，以超音速气流粉碎机制备微细化淀粉，确定微细化淀粉的最佳塑化条件，并利用扫描电镜、力学测试和示差扫描量热仪表征热塑性微细化淀粉。结果表明，微细化淀粉的热塑化最佳条件为：丙三醇与聚乙烯醇体积比为5∶1，微细化淀粉含量80%，共混温度160℃，单螺杆转速40 r/min。热塑性微细化淀粉呈现均匀的微观形貌，其拉伸强度为17.36 MPa，断裂伸长率138.29%，于130～155℃温度下熔融，加工性能良好。     

茶多酚对淀粉酯纳米颗粒及其稳定的Pickering乳液性质的影响

为探究茶多酚（Tea Polyphenols, TPs）对辛烯基琥珀酸酐（Octenyl Succinic Anhydride, OSA）酯化淀粉纳米颗粒（Starch Nanoparticles,SNPs）及其稳定的Pickering乳液性质的影响,该研究在制备OSA-SNPs的过程中添加TPs,研究TPs对OSA-SNPs的理化性质和乳化性能的影响。结果发现,添加TPs使OSA-SNPs的平均粒径增加、表面Zeta电位绝对值下降、接触角减小（P<0.05）。通过傅立叶红外光谱扫描发现,TPs与OSA-SNPs之间存在氢键和疏水相互作用。在TP-OSA-SNPs稳定的乳液中,增加TP-OSA-SNPs的质量浓度（从0.5 g/mL至2.0 g/mL）,乳滴平均直径明显减小（P<0.05）;当TP-OSA-SNPs的质量浓度增加至2 g/mL时,乳液形成了油滴紧密堆积的界面结构,能够抑制油滴迁移。通过加速氧化试验发现,与OSA-SNPs相比,TP-OSA-SNPs稳定的乳液中氢过氧化物值（Peroxide Value, POV）相对较低（P<0.05）,说明TP-OSA-SNPs具有延缓乳液中油脂氧化的作用。结果表明,这种新型具有抗氧化功能的食品级颗粒乳化剂,对构筑淀粉基Pickering乳液载体具有潜在价值。     

红外辐射制备柠檬酸糯米淀粉酯工艺优化及功能特性

为提高柠檬酸淀粉酯制备效率,拓展淀粉在工业领域的应用价值,以糯米淀粉为研究对象、柠檬酸为酯化剂,红外辐射为核心制备技术,取代度为衡量指标,用单因素和响应面法优化柠檬酸淀粉酯的制备工艺条件,并对改性前后淀粉的理化性质、微观结构测定分析。最佳工艺参数为：红外辐射照度2 474 W/m2、红外辐射时间7.1 min、pH值为2.96、柠檬酸与淀粉质量比0.50。在优化条件下,取代度的验证试验结果为0.156,与响应面拟合模型预测值（0.158）吻合良好,红外辐射处理7.1 min可达传统干热制备法5 h的制备取代水平且两者理化性质和分子结构不存在显著差异性（P>0.05）,两者抗性淀粉含量分别提高50.15%和50.35%,表现较强的热稳定性、抗剪切和抗消化特性;傅立叶红外光谱图显示在1 749 cm-1位置出现酯类C=O伸缩振动特征吸收峰,证实酯化反应的发生。表明应用红外辐射技术辅助高效制备良好性能的柠檬酸淀粉酯是有效的。     

基于海藻酸钠与鸡蛋黄静电聚集作用的低脂蛋黄酱制备

为了拓展海藻酸钠和鸡蛋黄蛋白质在低脂蛋黄酱质构设计方面的应用,该研究首先探究了海藻酸钠和鸡蛋黄分散液在不同酸性pH值条件下的聚集行为,并基于两者的静电聚集作用设计出油相比为30%（体积分数）且具有明显黏弹性和触变性的低脂蛋黄酱产品,同时以油相比为75%的蛋黄酱作对照。结果表明,当pH值低于5.0时,海藻酸钠携带负电荷,鸡蛋黄分散液携带正电荷,两者可发生明显的静电聚集作用,海藻酸钠和鸡蛋黄复合体系的结构强度增加。当白醋添加量高于2%（体积分数）时,海藻酸钠和鸡蛋黄复合体系的pH值降低至5.0以下,可诱导复合体系发生静电聚集作用,白醋添加量越高,聚集作用越明显,低脂蛋黄酱的结构化程度也越高。然而,过量的白醋添加降低了低脂蛋黄酱的热稳定性,同时也影响了产品的风味和感官接受度。综合而言,当白醋添加量为4%时（pH值4.6）,制备的低脂蛋黄酱流变学特性和对照组最为接近,且感官接受度较好。该研究结果可为构建低脂食品提供理论参考。     

颗粒型抗性淀粉的制备及性质

为了提高抗性淀粉含量,并获得抗性淀粉的制备方法和最适工艺参数,该试验采用湿热处理、酶法处理以及酶法协同湿热处理3种方法改性高直链玉米淀粉（Hylon Ⅶ）,分别得到抗性淀粉质量分数为51.5%、42.5%和55.1%的产品。异相酶法处理协同湿热处理可使抗性淀粉含量有所提高。淀粉经过3种方法处理后仍保持偏光十字和颗粒形貌,为颗粒型抗性淀粉;与原淀粉相比,适当的湿热处理和酶法处理可使淀粉的直链淀粉含量显著提高;X-射线衍射表明酶解处理和湿热处理没有改变淀粉的晶型,仍为“B”型晶型;差示扫描量热图谱表明抗性淀粉样品的糊化起始温度、峰值温度、终止温度和焓值均升高。湿热处理和酶法处理可制备出热稳定性好的颗粒型抗性淀粉。     

纳米级大米淀粉的制备及性质

为了探索纳米淀粉的新型制备方法及可行性,采用超高压均质和超微粉碎制备了纳米级大米淀粉,并研究了其颗粒粒度、吸湿性能、溶解度和膨胀率等理化性质.结果表明,超高压均质和超微粉碎能明显减小大米淀粉的颗粒粒度,成功制得纳米级大米淀粉,且随着大米淀粉粒度的减小,其吸湿性能、溶解度和膨胀率明显增加,说明纳米级大米淀粉的水合能力增强,体现了纳米级大米淀粉的表面效应和小尺寸效应.     

基于揉搓方法的板栗破壳性能的试验研究

为了研究板栗揉搓破壳机理及破壳性能，自行设计了基于揉搓破壳机理的破壳装置，对一定大小等级的板栗进行了破壳试验。通过揉搓速度和定动齿板间距对板栗破壳率和破仁率两个指标影响的单因素试验可知，板栗破壳率和破仁率均随着揉搓速度的增加而增加；齿板间距过大或过小都会使板栗的破仁率增加，齿板间距越小则板栗的破壳率越高。通过多因素正交试验和极差分析找出影响其破壳效果的主次因素分别为齿板间距和加载速度，确定了板栗破壳的最佳速度和间距分别为:20 mm/min、17.4 mm。     

鲜木薯抗性淀粉的制备与性质

为了提高木薯抗性淀粉的含量,该研究以鲜木薯湿淀粉为原料,采用压热-酶法制备抗性淀粉,通过单因素试验和响应面分析,获得抗性淀粉的最佳制备条件为：淀粉乳浓度10%、压热时间80 min、压热温度120℃、耐热α-淀粉酶添加量1 U/g、耐热α-淀粉酶作用时间15.75 min,普鲁兰酶添加量0.83 U/g,普鲁兰酶作用时间5.86 h、超声波处理时间2 min。在此条件下抗性淀粉的质量分数是15.48%。电镜试验表明淀粉颗粒经压热-酶法处理后表面形态发生变化;X-射线衍射表明抗性淀粉的结晶类型为B型,结晶度增加;体外消化模拟试验表明：与原淀粉相比,抗性淀粉消化特性降低。该研究可为抗性淀粉的工业化生产和应用提供参考。     

玉米黄粉可降解性塑料的制备和性质

玉米黄粉是湿法玉米淀粉加工的副产物。为充分利用这种副产物生产可降解塑料,将其与增塑剂甘油混合后,经单螺杆挤压机制成母粒,母粒再被热压成型为试验片,并对试验片的性质进行了分析,结果表明：含有20%甘油的试验片具有良好的机械性质;以Halsey方程为基础,建立的模型能预测试验片拉伸强度与相对湿度关系,经验证模型与实际测量值具有良好的拟合性;应用扫描电子显微镜观察试验片内部结构的结果表明它具有均匀的结构;热重分析的结果表明可降解试验片在170℃以下时能保持热稳定性。     

大米抗性淀粉制备工艺优化及特性分析

宜糖米是新型高直链淀粉的大米品种,具有开发高抗性淀粉（resistant starch,RS）产品的潜力。该文采用响应面分析优化压热法制备宜糖米 RS 条件,通过碘吸收曲线、红外光谱、平均聚合度、扫描电镜、性质检测分析形成机理。结果表明：最佳制备条件为淀粉质量分数31%、pH值5.8、压热时间50 min（压强0.1 MPa）、冷藏时间15 h,此时RS得率达到20.1%。特性分析表明,宜糖米RS主要是以短直链淀粉为主体,分子量分布比较集中,淀粉颗粒表面为多孔状的结构,使得持水力高于其他常见RS和膳食纤维。研究结果为RS的研究提供技术方法的参考,同时促进宜糖米资源的深度开发利用。