纳米纤维素添加量及干燥温度对海藻酸钠可食用膜性能的影响

发布时间：2021-03-30 18:31

　　为研究纳米纤维素对海藻酸钠可食用膜的影响,首先通过改变纳米纤维素添加量制得海藻酸钠复合膜液,研究成膜溶液静态流变性能,随后在不同干燥温度下制得复合膜,研究其透光率、水溶性、水蒸气透过率、氧气透过率及红外光谱特性。结果表明:所有膜液均为假塑性流体,且随着纳米纤维素添加量增加,膜液的假塑性程度升高,黏度变大。在相同干燥温度下,随着纳米纤维素含量增加,复合膜的透光率降低,水溶时间变长;50℃干燥制得的膜阻隔性能最佳,纳米纤维素添加量为15%的复合膜比纯海藻酸钠膜的水蒸气透过率下降了28.7%,添加量为5%的复合膜比纯海藻酸钠膜的氧气透过率下降了22.1%;红外光谱表征发现,在加入纳米纤维素后,复合膜官能团吸收峰发生位移,这可能是两者之间发生了氢键相互作用,从而改善了海藻酸钠膜的阻隔性能。 

【文章来源】：食品研究与开发. 2020,41(20)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

干燥温度及NCS添加量对透光率的影响

干燥温度及NCS添加量对水溶时间的影响见图4。由图4可知，随着NCS添加量的增加，膜的水溶时间逐渐变长，但添加量高于15%时，水溶时间略有减少。这可能是由于在NCS添加量较低时，NCS在海藻酸钠中分散得比较均匀，且由于NCS结晶度高、分子结构稳定的特点，导致海藻酸钠膜在加入NCS后亲水性减小。而继续向海藻酸钠中增加NCS，由于NCS在溶液中聚集使得其在海藻酸钠基体的分散性降低，削弱了两者之间的作用力，从而导致了复合膜水溶时间减少。在50℃条件下干燥后的膜的水溶时间长于其他两组，该温度下形成的膜结构紧密，分子间作用力强，NCS在海藻酸钠基体中填充得较均匀，不易受到外力破坏。

由图5可以看出，在所有干燥温度下，添加了NCS的复合膜的水蒸气透过率均低于纯膜水蒸气透过率，随着NCS含量的增加，复合膜的水蒸气透过率先下降随后上升，且在NCS添加量为15%时均达到最低点。在50℃时，添加了15%NCS的复合膜比纯海藻酸钠膜的水蒸气透过率下降了28.7%。NCS加入后有效的降低了纯海藻酸钠膜的水蒸气透过率，这种填充物料的存在与其高度的结晶结构有效的延长了水分子通过薄膜的路径，而水蒸气透过的路径增长必然会导致水蒸气透过率的下降，从而使得纯海藻酸钠膜水蒸气透过率降低[16]。在不同温度下的复合膜水蒸气透过率也不同，50℃下干燥的复合膜的水蒸气透过率低于其他两组，干燥温度在70℃时，所有膜样品的水蒸气透过率比其他两种干燥温度下都要高，这可能是由于在温度过高时，膜液能够在环境中更快更多的吸收热量，膜液中水分逸出速率更快，海藻酸钠大分子片段和NCS在溶液中因为温度过高而剧烈运动，导致大分子片段或两者之间没有充分结合起来就由于水分丧失过快而沉淀下来。因此形成的膜较为疏松，水蒸气透过量增大。而在50℃的干燥条件下膜液处于一个相对稳定且适宜的状态，水分蒸发速率较为平稳，海藻酸钠和NCS分子可以在溶液中充分展开，NCS较好的填入海藻酸钠基体中形成立体有序且均匀的网状结构[6]。该温度下形成的膜结晶度增高，有更好的致密性，水蒸气通过的途径减少，降低了膜的水蒸气透过率。

【参考文献】：
期刊论文
[1]温度和甘油对海藻酸钠/羧甲基纤维素钠膜阻隔性的影响[J]. 唐正弦,贺玉婷.  轻工科技. 2015(01)
[2]花生壳纳米纤维素的制备及其对淀粉膜性能的影响[J]. 刘潇,董海洲,侯汉学.  中国粮油学报. 2015(01)
[3]干燥条件和增塑剂对海藻酸钠——羧甲基纤维素钠膜阻隔性能的影响[J]. 卢星池,邓放明,肖茜.  食品与机械. 2014(06)
[4]纳米纤维素在植物纤维缓冲包装材料中的应用研究[J]. 薛栋杰,李泽龙,黄崇杏.  轻工科技. 2014(05)
[5]甲基纤维素可食膜的制备和增塑剂对其机械性能的影响[J]. 罗秋水,黄月胜,汤凯洁,余瑞龙,洪霓.  中国食品学报. 2013(10)

博士论文
[1]多糖基可食用膜成膜机理及水分子对膜的影响[D]. 肖茜.江南大学 2012

硕士论文
[1]普鲁兰壳聚糖复合可食用膜的性质研究[D]. 吴佳.江南大学 2012
[2]可再生低聚羧甲基瓜胶凝胶体系及其流变特性研究[D]. 唐美芳.华东理工大学 2011



本文编号：3109951