超声波制备纳米SiO2-马铃薯淀粉复合膜性能优化及结构表征

为提高纳米SiO2在马铃薯淀粉膜中的分散性以增强纳米复合膜的包装保鲜性能,通过2次超声波处理制备纳米SiO2-马铃薯淀粉复合膜,以马铃薯淀粉用量、甘油用量、纳米SiO2用量为考察因素,对纳米复合膜的性能进行正交试验优化,对其进行微观结构表征,以及对采后双孢蘑菇进行包装保鲜实验。结果表明,超声波使纳米SiO2较均匀地分散在马铃薯淀粉膜中,且适合超声波合成纳米复合膜的最佳膜液配比为马铃薯淀粉用量3.5 g/100 mL、甘油用量3 g/100 mL、纳米SiO2用量0.3 g/100 mL。X-射线衍射光谱与傅里叶变换红外光谱分析证实超声波合成法使纳米SiO2与马铃薯淀粉分子间形成较强的氢键;紫外光谱分析表明超声波合成的纳米复合膜具有较好的抗紫外光作用。此外,超声波合成的纳米复合膜包装保鲜性能得到增强,其透水率、透氧率、水溶性较普通合成的纳米复合膜分别降低了30.22%、71.16%、39.61%,拉伸强度提高了17.82%,可较好地控制双孢蘑菇贮藏过程中活性氧的代谢,延长其货架期。

纳米淀粉对含香茅醇马铃薯淀粉-壳聚糖复合膜材多尺度结构和热稳定性的影响

将不同质量分数纳米淀粉加入含香茅醇的马铃薯淀粉-壳聚糖复合膜材中,探讨纳米淀粉对复合膜材多尺度结构(分子结构、结晶结构、断面形貌、水接触角)及热稳定性的影响。结果表明:添加纳米淀粉后,复合膜材中各组分的分子间作用力均未显著改变;纳米淀粉与复合膜材基体形成剥离结构,复合膜材整体仍为无定形结构;随着纳米淀粉质量分数的增加,复合膜材断面逐渐平整,并出现较多褶皱结构;水接触角由(77.50±0.50)°(未添加纳米淀粉)增大至(85.50±1.25)°(纳米淀粉质量分数9.1%),亲水性降低;复合膜材的分子裂解峰值温度轻微升高,即热稳定性略有提高。

壳聚糖与纳米TiO2对复合膜结构和性能的影响及复合膜的应用

以马铃薯淀粉为基材,壳聚糖和纳米TiO2为增强相,共混制备马铃薯淀粉单膜(P)、马铃薯淀粉/壳聚糖复合膜(P+Ch)、马铃薯淀粉/纳米TiO2复合膜(P+TiO2)、马铃薯淀粉/壳聚糖/纳米TiO2复合膜(P+Ch+TiO2),对圣女果和青椒进行涂膜保鲜实验,通过测定贮藏期间圣女果和青椒的失重率、可溶性糖和可滴定酸含量的变化,评估复合涂膜对圣女果和青椒的保鲜效果,同时对四组复合膜的吸湿性、力学强度和保鲜效果进行比较。结果表明:壳聚糖、纳米TiO2与马铃薯淀粉共混制膜具有良好的相容性;P+Ch+TiO2的拉伸强度相比P、P+Ch、P+TiO2分别提高了91.13%、77.78%、84.82%;吸湿性依次降低了60.91%、6.76%、49.45%。室温15℃存储30 d后,圣女果和青椒处理组的失重率均低于对照组,可溶性糖含量和可滴定酸含量高于对照组,处理组中P+Ch+TiO2复合涂膜表现最佳保鲜效果。综上,壳聚糖和纳米TiO2的添加改善了淀粉复合膜的性能,复合膜液对圣女果和青椒具有良好的保鲜效果。