花生粕制備水溶性薄膜的研究.pdf

1、本文充分利用價格低廉、來源廣泛、開發(fā)力度欠缺的花生粕作為主要原料，通過堿提酸沉法從花生粕中提取花生蛋白，并對花生蛋白進(jìn)行?；男院笈cPVA共混從而制備得到水溶性薄膜。通過研究蛋白質(zhì)提取的優(yōu)化條件、用多種方法表征花生蛋白的改性效果、研究配方的變化對改性蛋白與PVA共混液的流變性能、共混制膜后膜的結(jié)構(gòu)及性能的影響，從而得到在力學(xué)性能、溶解性能以及生產(chǎn)成本上均較為合理的配方及生產(chǎn)條件。研究得到以下結(jié)論： 1.根據(jù)花生蛋白質(zhì)在不同pH條

2、件下溶解度不同這一特點來提取花生粕中的花生蛋白，是可以實現(xiàn)的。浸提溫度、浸提時間、固液比、浸提pH值對蛋白的提取率均有顯著影響。綜合各影響因素，發(fā)現(xiàn)花生蛋白的最佳工藝條件為：固液比為1:10，pH值為11，浸提溫度為50℃，浸提時間為1.5h，此時花生蛋白的提取率為39.4％。 2.通過IR、XRD以及DSC對經(jīng)提取的花生蛋白改性前后進(jìn)行表征，IR分析表明改性后，分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，β折疊的氫鍵受到破壞，花生蛋白的二級結(jié)構(gòu)由β折疊

3、轉(zhuǎn)化為α螺旋或無規(guī)卷曲。XRD分析表明，花生蛋白粉末是無定形的非晶結(jié)構(gòu)但局部有序，改性后，分子鏈無規(guī)卷曲程度提高，衍射峰減弱，分子間的無序化程度進(jìn)一步提高。DSC分析表明，改性前后花生蛋白的變性溫度發(fā)生變化，花生蛋白的熱穩(wěn)定性變差。在堿性條件下對花生蛋白進(jìn)行酰化改性是可以實現(xiàn)的。 3.將經(jīng)提取的花生蛋白改性后的改性蛋白液與PVA溶液共混，研究其共混液的流變行為，發(fā)現(xiàn)該共混液為近似于牛頓流體的切力變稀流體，其表觀黏度隨著溫度的增加

4、而下降；體系表觀粘度隨花生改性時馬來酸酐用量的變化、氧化鈉濃度的變化、共混時花生蛋白質(zhì)/PVA比例的變化以及共混后固含量變化而變化；體系的活化能隨著體系的剪切速率增大而下降。可以通過控制相關(guān)影響因素可獲得較為需要的加工條件。 4.將從花生粕提取的蛋白改性后與聚乙烯醇共混制備了薄膜。該薄膜的溶解性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于PVA薄膜。對該水溶性薄膜進(jìn)行吸濕性能、力學(xué)性能、溶解性能進(jìn)行測研究發(fā)現(xiàn)花生蛋白質(zhì)改性時馬來酸酐的加入量、氫氧化鈉的濃度以及

5、共混時改性蛋白/PVA的比例對薄膜相關(guān)性能均有影響。在花生蛋白改性時，pH=12條件下預(yù)處理花生蛋白，酸酐/蛋白質(zhì)量比分別為為(Pro/MA表示)為100/10wt，，共混時改性蛋白/PVA質(zhì)量比(m-Pro/PVA表示)為1/3wt時，薄膜的溶解性能，力學(xué)性能以及吸濕性能較為理想。 5.將共混液制成薄膜后，并用FTIR、DSC、SEM對共混后薄膜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。IR分析表明，共混后PVA及改性花生蛋白的聚集結(jié)構(gòu)發(fā)生改變；DSC