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您当前位置:创联食用胶网 » 行业快讯 » 柚皮果胶保鲜膜的制备

  • 柚皮果胶保鲜膜的制备
  • 来源:爱学术        2020-01-16         3429
【摘要】

酶法协同酸法制备的柚皮果胶和聚乙烯醇共混制备果胶保鲜膜,以氯化钙对膜交联改性,结果表明当果胶与聚乙烯醇的比例为1:1,氯化钙交联浓度为3%,交联时间为8min,保鲜膜的抗水性能、力学性能和热封性能最好,同时具备较好的阻隔性能,可替代传统塑料薄膜。

果胶存在于自然界的植物,尤以柑桔类果皮等含量较高。柚子柑橘类水果,每年柚子采收后,有大量的柚皮被直接丢弃,资源浪费严重,从柚皮中直接提取果胶是一种变废为宝的好方法。本研究选用柚皮作为原料,同一条件下采用传统酸法和利用酶或螯合剂协同酸法提取果胶,对果胶的产率、理化性质及成膜性等分析,选择最适宜的果胶提取方法。将提取出的柚皮果胶与聚乙烯醇共混制备果胶保鲜膜,以氯化钙对膜交联改性、探讨共混比例、氯化钙交联浓度和交联时间对薄膜性能的影响。

不同提取方法制备的柚皮果胶的产率及理化性质

在相同的料液比(1:50g/ml),提取液pH=3条件下,传统酸法制备的果胶产率最低品质较差。酶法协同酸法.鳌合剂协同酸法大大提高柚皮果胶的产率和品质,说明往提取液中添加酶及鳌合剂都可以促进残留于酸解皮渣中果胶的溶出,改善传统酸法制备果胶的一些弊端。鳌合剂协同酸法所制备的果胶产率比酶法协同酸法的产率高,其中草酸胺协同酸法制备的果胶产率可达到22.78%,因为六偏磷酸钠或草酸胺溶液作为提取剂在酸性条件下不仅将水溶性果胶及原果胶浸提出来,还将以钙盐等形式存在的非水溶性果胶转化为水溶性果胶而被浸提出来。但鳌合剂协同酸法制备的果胶灰分较大,影响果胶的品质。相比较下,酶法协同酸法所得果胶产品质量稳定黏度较大,溶胶成膜性更好。综合果胶的产率和理化指标,本研究中选择纤维素酶协同酸法来制备柚皮果胶,作为制备柚皮果胶膜的原料。

保鲜膜

影响柚皮果胶保鲜膜性能的因素

果胶-聚乙烯醇质量比对保鲜膜性能的影响

果胶单独成膜性能较差,PVC与其共混后原来的排列结构被扰乱,成膜性能及结晶度提高。表2为果胶聚乙烯醇质量比对膜性能的影响。当果胶与PVC质量比为1:1时,膜的阻湿性、抗拉强度及透光率都达到最大值,可能是在此比例两者的作用力达到最大,膜的内部结构最紧密。当PVC再增加就打破了这个最大作用力使得膜的阻湿性、力学性能又下降。PVC是含有大量羟基的柔顺型大分子,它的加入软化了膜因而增强了膜的断裂伸长率。同时PVC的增加使膜的结晶度提高,故使膜的热封强度提高。但实验测得的过氧化值逐渐增大,说明膜的阻氧性能却逐渐降低,出现这样的变化可能是因为果胶具有抗菌抗氧化性,它的作用大于PVC的阻氧性,因此果胶膜中随着果胶量的减少阻氧性能随之降低。综合各方面影响,选择果胶与PVC质量比为1:1为宜。

氯化钙浓度对保鲜膜性能的影响

以果胶:PVC为1:1质量比例制备膜,用不同浓度的氯化钙交联5min,考察交联浓度对膜性能的影响。未交联时果胶-PVC共混膜的水溶性达到90%以上,溶胀度达到1000%以上,这是由于果胶、PVC仅靠氢键形成网络作用力较弱,结构不致密不稳定。加入适量氯化钙交联改性后,共混膜的水溶性和溶胀度显著下降。当以质量分数为3%氯化钙的交联后,膜水溶性和溶胀度最小,阻隔性能和抗拉强度也最强,原因是一方面由于交联剂用量越大,果胶PVC分子链间的交联密度增大,另一方面果胶中含有的羧基与钙离子发生类似金属螯合的作用,两者的作用使得共混膜的网络结构更加紧密自由空间更小,水分子进入膜受到阻碍。随着氯化钙浓度继续增大,膜的水溶性和溶胀度趋于平缓。

交联作用使得膜的阻隔性能稍微降低,一般膜通过交联改性后质地变脆和硬,而经氯化钙交联后的果胶PVC膜表面可能附着-些多余的氯化钙吸收空气中的水分使膜的含水量增加,膜变得柔软断裂伸长率逐渐增大。水分子在大分子内起到增塑作用,使链段分子运动加剧有利于封合,因而热封强度随着氯化钙浓度的增加而平缓增强。综合各项指标,选择3%氯化钙浓度交联为宜。

交联时间对保鲜膜性能的影响

固定氧化钙的交联浓度为3% ,考察交联时间对膜各性能的影响,结果显示:膜的阻隔性能在氯化钙交联后有所降低,因为氯化钙虽然能使膜的结构更紧密,但氯化钙本身具有较强的吸湿性,且吸湿的影响较大。而交联后的膜抗水性能和机械性能显著提高,在交联8min时最好,说明交联时间过长使膜中的一些组分部分溶出,膜网络结构变得松散导致分子间间隙增大,而这部分作用的影响大于钙离子对膜的交联作用,从而导致溶胀度下降。交联过程中过量的氯化钙附着在膜的表面,在进行水溶性测试时其又溶解到水中,导致膜的水溶性也下降。由于膜内部结构的变化使得膜的阻隔性能和抗拉强度也出现同样的变化趋势。随着交联时间的增加,膜的含水量增加,膜含水量直接影响其柔软性和热封性能,从而使膜的断裂伸长率和热封强度都出现平缓增强的趋势。综合各指标,选择3%氯化钙浓度交联8min为宜。

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参考文献

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