双螺杆挤出流延法制备明胶可食性薄膜及其共混改性的研究

作     者：邹真妮 

作者单位：北京化工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：黄雅钦

授予年度：2014年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083201[工学-食品科学] 

主      题：可食性薄膜 明胶 双螺杆挤出流延 羧甲基纤维素 共混 

摘      要：越来越多的人开始对应用于食品包装的可降解的生物聚合物薄膜产生兴趣。可食性明胶薄膜材料是一种成膜基质为食品级明胶的天然生物高分子材料。它可以作为涂料、包装或制成袋子来包装食物使它们免受外部因素的破坏,如水、氧气、二氧化碳和脂质,从而延长食品的保存时间。 明胶薄膜的制备多数是通过溶液流延的方法,为了提高明胶膜制备的效率,本论文提出了双螺杆挤出流延法制备明胶膜的加工方法。双螺杆挤出流延法采用干湿组合投料法可以一步法制得塑化均匀、水分含量低的明胶膜。最佳的工艺条件是：螺杆转速为240rpm,料筒温度设定为105℃和115℃,明胶膜的甘油含量为20%和25%。甘油含量和环境湿度对膜的干燥速率有明显影响,明胶膜的干燥速率随湿度的增大而减小,随甘油含量的增大而减小。 同单螺杆挤出热压法、钢带流延法比较,双螺杆挤出流延法制备的明胶膜的拉伸强度、撕裂强度、玻璃化转变温度、含水量均小于钢带流延法制备的明胶膜;而断裂伸长率、透湿性则相反。制备的工艺实用性和高效性都优于其他两种方法。 为了增强明胶可食性薄膜性能,本论文采用羧甲基纤维素(CMC)与明胶共混制备出一种鲜见的共混薄膜,并添加甘油作为增塑剂。对于不同配方的共混薄膜材料的结构、热稳定性、水分敏感性和力学性能进行了系统分析。通过红外光谱分析得出CMC与明胶之间发生了美拉德反应。DSC结果显示CMC/明胶共混物具有唯一的Tg,TGA结果显示共混材料有唯一的热分解温度,说明CMC与明胶具有较好的相容性。另外,共混薄膜的力学性能随着CMC含量的增加而提高,而其水分敏感性随着CMC含量的增加而降低。