殼聚糖-明膠復(fù)合膜的制備及性能研究.pdf

1、殼聚糖是甲殼素經(jīng)脫乙酰作用制得的一種天然高分子多糖,具有良好的成膜性及可生物降解性,廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工等方面。明膠是從動(dòng)物皮、骨等富含膠原蛋白的結(jié)蹄組織中經(jīng)提純降解后的一類高分子多肽混合物,營(yíng)養(yǎng)成分豐富,來(lái)源廣泛,成膜性能優(yōu)良。本文選取明膠和殼聚糖作為主要成膜基質(zhì),添加甘油作為增塑劑,采用溶液共混法制得殼聚糖/明膠復(fù)合膜。先以拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率為指標(biāo)進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn),后以拉伸強(qiáng)度為指標(biāo),利用響應(yīng)面法優(yōu)化制膜配方;測(cè)定不同明膠含量

2、復(fù)合膜的透光率、水溶性及溶脹比等宏觀性能,利用傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、X-射線衍射分析(XRD)及掃描電鏡(SEM)對(duì)復(fù)合膜進(jìn)行微觀表征;并利用熱重分析(TG)對(duì)復(fù)合膜的熱穩(wěn)定性及熱動(dòng)力學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)研究;將復(fù)合膜應(yīng)用于方便面調(diào)料包,測(cè)定復(fù)合膜的水溶性、阻氧性及水蒸氣透過(guò)率等性質(zhì),具體研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:
　　(1)殼聚糖/明膠復(fù)合膜制備工藝優(yōu)化。設(shè)定了甘油添加量、殼聚糖分子量、明膠凝凍強(qiáng)度及明膠含量4個(gè)影響因素,以拉伸強(qiáng)度和

3、斷裂伸長(zhǎng)率為考查指標(biāo)進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn);然后在單因素研究基礎(chǔ)上,選取殼聚糖分子量、明膠凝凍強(qiáng)度及明膠含量3個(gè)因素,以拉伸強(qiáng)度為響應(yīng)值,采用響應(yīng)面法對(duì)殼聚糖/明膠復(fù)合膜的制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化研究。結(jié)果得出殼聚糖/明膠復(fù)合膜的最佳工藝參數(shù):殼聚糖分子量4.0×105、明膠凝凍強(qiáng)度200 Bloom、明膠含量15％,按此工藝制備的殼聚糖/明膠復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度為(35.76±0.97)MPa。
　　(2)殼聚糖/明膠復(fù)合膜的性能測(cè)試和結(jié)構(gòu)表征。

4、對(duì)不同明膠含量的復(fù)合膜其透光率、水溶性及溶脹率等性能進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果顯示,隨著明膠含量的增加,復(fù)合膜的透光率增強(qiáng),水溶性及溶脹比增大;同時(shí),采用傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、X-射線衍射分析儀(XRD)和掃描電鏡儀(SEM)對(duì)復(fù)合膜進(jìn)行表征,結(jié)果表明,明膠和殼聚糖之間存在強(qiáng)的氫鍵作用,復(fù)合膜的結(jié)晶度隨明膠含量的升高而降低,當(dāng)明膠比例為15%時(shí),電鏡掃描觀察結(jié)果表明復(fù)合膜的相容性良好。
　　(3)殼聚糖/明膠復(fù)合膜的熱降解研究。利

5、用熱重分析法(TG)對(duì)復(fù)合膜的熱穩(wěn)定性及熱動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)研究,結(jié)果可知:不同升溫速率條件下,殼聚糖/明膠復(fù)合膜在氮?dú)庵械臒峤到鉃閮刹椒磻?yīng);復(fù)合膜的降解溫度隨升溫速率的升高而增加,差熱分析曲線上的峰高 Rp隨升溫速率的增加而升高;降解率 Cp及 Cf均不受升溫速率B的影響;復(fù)合膜熱降解反應(yīng)中的活化能E和頻率因子A隨反應(yīng)程度的增加而改變,分三個(gè)過(guò)程,呈現(xiàn)先升高再降低的趨勢(shì)。
　　(4)殼聚糖/明膠復(fù)合膜的應(yīng)用研究。當(dāng)復(fù)合膜中明膠比例