明膠-酪蛋白酸鈉膜的制備工藝與包裝性能研究.pdf

1、可食性膜因其可完全降解，阻隔性能良好，具有一定的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，安全衛(wèi)生等優(yōu)點(diǎn)，成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。
　　本文以乳清蛋白（WPI）、酪蛋白酸鈉（NaCas）、大豆分離蛋白（SPI）、明膠（GA)、甘油(Gly)、甲基纖維素(MC)和山梨酸鉀(Sb)等為實(shí)驗(yàn)材料，研究了：蛋白質(zhì)種類對(duì)明膠膜包裝性能的影響；成膜成分的濃度和成膜溫度對(duì)明膠-酪蛋白酸鈉復(fù)合膜包裝性能的影響；甲基纖維素對(duì)明膠-酪蛋白酸鈉復(fù)合膜包裝性能的影響；山梨酸鉀在明膠-酪蛋

2、白酸鈉復(fù)合膜中的遷移性能，并確定了擴(kuò)散模型和擴(kuò)散系數(shù)。
　　1、研究了乳清分離蛋白、酪蛋白酸鈉和大豆分離蛋白的復(fù)合作用對(duì)明膠可食性膜各項(xiàng)包裝性能的影響，并與常用的塑料薄膜進(jìn)行了比較。結(jié)果表明：乳清蛋白、酪蛋白酸鈉和大豆分離蛋白的復(fù)合作用對(duì)明膠膜的機(jī)械性能、光學(xué)性能、水溶性和阻隔性能有顯著影響。WPI和NaCas的加入使明膠膜的拉伸強(qiáng)度從6.38增至7.17和7.52MPa，水蒸氣透過(guò)系數(shù)由18.46*10-13降低至17.92*1

3、0-13和16.46*10-13 g m-1 s-1 Pa-1，透氧率128.315降低至37.352和38.129 cm3m-2d-10.1MPa-1。SPI則使膜的水蒸氣透過(guò)系數(shù)和提高了13.2％，透氧率降低了4.1%。明膠-酪蛋白酸鈉膜（NaCas-GA）復(fù)合膜在拉伸性能、光學(xué)性能和阻隔性能方面優(yōu)勢(shì)顯著，為最佳的組合。
　　2、采用均勻?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)方法，研究了明膠、酪蛋白酸鈉、甘油添加量和成膜溫度對(duì)膜各項(xiàng)性能的影響，并確定了最佳

4、的成膜工藝和影響膜各項(xiàng)性能的顯著因素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)組C（明膠濃度5%、酪蛋白酸鈉濃度8%、甘油添加比例14%、成膜溫度55℃）具有良好的包裝性能，其拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、透光率、霧度、氧氣透過(guò)率和水蒸氣透過(guò)系數(shù)分別為11.45MPa、28.67%、92.3%、7.56%、10.101 cm3m-2d-10.1MPa-1和1.69×10-13 g m-1 s-1 Pa-1。甘油添加比例是影響膜拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和水蒸氣透過(guò)系數(shù)最顯著的因素

5、，其相應(yīng)的偏回歸系數(shù)分別為：-0.901，2.720和0.9662。明膠和酪蛋白酸鈉均為影響膜透氧氣率的顯著因素，可增強(qiáng)膜的阻氣性能。
　　3、在均勻?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)方法得到明膠-酪蛋白酸鈉復(fù)合膜（NaCas-GA）的工藝參數(shù)的基礎(chǔ)上，研究了增強(qiáng)劑甲基纖維素（MC）及甘油添加比例對(duì)明膠-酪蛋白酸鈉膜包裝性能的影響。結(jié)果表明：甲基纖維素的添加可提高復(fù)合膜的抗張強(qiáng)度，增強(qiáng)其柔韌性；降低復(fù)合膜的吸濕能力；提高膜的阻隔性能。甘油的加入使膜的抗張強(qiáng)

6、度降低，伸長(zhǎng)率提高；使復(fù)合膜的阻隔性能降低。甲基纖維素添加量為2.5%，甘油添加量為14%時(shí)，復(fù)合膜的抗張強(qiáng)度最大，為11.44 MPa；甲基纖維素添加量為2.0%，甘油添加量為22%時(shí)，復(fù)合膜有最大的伸長(zhǎng)率60.76%。復(fù)合膜在空白對(duì)照組具有最高的透光率和最低的霧度值。復(fù)合膜的透氧率隨著甲基纖維素添加量的增加而降低，阻氣能力提高。在MC添加量為2.5%時(shí)，甘油添加量為14%時(shí)，阻濕性能最優(yōu)，水蒸氣透過(guò)系數(shù)為9.36×10-14 g m

7、-1 s-1 Pa-1。
　　4、在均勻?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)方法得到明膠-酪蛋白酸鈉復(fù)合膜的工藝參數(shù)的基礎(chǔ)上，以明膠、酪蛋白酸鈉、甘油和山梨酸鉀共混，制得抗菌膜。以60%甘油-水為模擬液，研究了山梨酸鉀從明膠-酪蛋白酸鈉膜中擴(kuò)散的機(jī)理。結(jié)果表明：山梨酸鉀在明膠-酪蛋白酸鈉中遷移的類型為超菲克第二定律，在遷移過(guò)程中有一個(gè)急速釋放的過(guò)程。擴(kuò)散系數(shù)隨著山梨酸鉀添加量的增加而增大，山梨酸鉀添加量從0.5g增加到1.4g，相應(yīng)的，擴(kuò)散系數(shù)從1.36×1