葵花籽壳纳米纤维素的制备及其在大豆分离蛋白基可食膜中的生命环境学应用 - 生命环境学

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1、葵花籽壳纳米纤维素的制备及其在大豆分离蛋白基可食膜中的生命环境学应用 - 生命环境学 葵花籽壳纳米纤维素大豆别离蛋白基生命环境学第 1 章 绪论近些年，随着社会经济的高速开展和人们对食品平安意识的增强，塑料包装材料对环境及人体健康带来的危害越来越受到重视。以天然高分子材料为基材的可食性生物聚合包装膜下列简称可食膜已经受到了越来越多人的青睐，被当代学者称为“明天的包装。它的优点是：第一，低本钱、可降解、无毒害、绿色环保，在常温条件下能够实现既无资源浪费，又没有环境污染的“零度包装2-5；第二，可以用作食品功能因子的载体，减少生产过程中对产品品质的影响；第三，能够实现智能化包装，从而可以对食品品质

2、起到监控和爱护作用。在众多的天然高分子材料中，蛋白因其产量丰盛、价格低廉、处理工艺简单以及易降解等特点，被作为可食膜的成膜基材得到广泛应用。其中由于大豆别离蛋白soyprotein isolate，SPI具有良好的成膜性和阻气性研究相对较多，但大量的试验研究说明其机械性能和阻水性相对较差，因此限制了大豆别离蛋白膜的广泛应用10-11,23-29。.第 2 章 葵花籽壳纤维素的提取及改性研究2.1 引言纤维素的提取是将其与原料中半纤维素、木质素和果胶等物质别离开，进一步经纯化、枯燥等制成纤维素产品。目前，工业生产采用的纤维素提取办法主要是化学办法，其中亚硫酸盐法和碱法应用最为广泛。本章以葵花籽壳

3、为原料采用碱法提取纤维素，考察液料比、碱液质量分数、提取时间和提取温度四个因素对纤维素得率的影响，采用 Box-Behnken 响应面试验法设计进行工艺优化，得出葵花籽壳纤维素提取的最优工艺参数。利用微波-超声波协同作用对葵花籽壳纤维素进行改性处理，分析其改性处理后物化性能、比外表积、粒度以及微观结构的变化情况，研究微波-超声波协同改性作用对纤维素超分子结构的影响规律，分析微波-超声波协同作用对纤维素的改性处理过程。2.2 材料与办法将葵花籽壳粉碎后用石油醚抽提 12h 进行脱脂按照 GB/T5009.6-2022 办法，之后取出枯燥，粉碎，过 80 目筛，按照质量体积比 1:2 参加蒸馏水，

4、用质量分数为 10%的盐酸调 pH 值为 1.5，置于 60水浴中浸提 2h，过滤，将滤渣洗涤至中性后按提取液用量 15mL.g-1参加质量分数为 10%的 NaOH 溶液，于 70水浴中浸提 4h，过滤，将滤渣洗涤至中性后按质量体积比 1:10 参加次氯酸钠，用质量分数为 10%的盐酸调 pH 值为 34，于 80水浴振荡器中脱色 2h，过滤，洗涤至中性枯燥，粉碎即得到葵花籽壳纤维素，见图 2.1。 第 3 章 葵花籽壳纳米纤维素制备工艺及表征分析 .313.1 引言 .313.2 材料与办法 .313.3 结果与分析 .333.4 本章小结 .47第 4 章 葵花籽壳纳米纤维素-壳聚糖-大

5、豆别离蛋白可食膜的研究.494.1 引言 .494.2 材料与办法 .494.3 结果与分析 .534.4 本章小结 .61第 5 章 微波-超声波协同作用对大豆别离蛋白基可食膜的改性研究.635.1 引言 .635.2 材料与办法 .635.3 结果与分析 .64第 7 章 大豆别离蛋白基可食膜在草莓涂膜保鲜中的应用7.1 引言近年来，由于可食性涂膜保鲜具有可降解、无污染、无毒以及原材料来源丰盛等特点，被广泛应用到生鲜食品的保鲜和贮藏方面。可食性涂膜可以在被保鲜的食品外表形成一层爱护层，能够适当地阻塞食品外表的气孔和皮孔，从而妨碍了气体交换，减小了水分蒸发，减缓食品的呼吸作用，同时还可以改善

6、食品的外观品质，减轻食品表皮的机械损伤，因此起到对食品的爱护作用127。草莓具有色泽鲜艳、营养丰盛以及易被消化吸收等优点，但是其皮薄汁多，储备性较差，在采收-运输-销售过程中，极易受损伤和腐败变质，使其失去商品价值。草莓的收获时间比拟集中，而采摘后在常温下保留时间极短，因此，研究草莓的保鲜技术，延长其储备时间，对草莓的生产运输和市场调节具有实际意义。近年来，由于涂膜保鲜具有工艺简单、本钱低廉、不会造成环境污染等优点，被广泛应用在果蔬的贮藏保鲜上。7.2 材料与办法将预处理过的草莓随机分3组，每组2kg，NCS组、MNCS、HNCS组均侵入大豆蛋白基涂膜液中，浸泡5s，之后取出放入塑料筐中凉干，

7、移入保鲜盒中，并用保鲜膜封装。未涂膜处理的草莓样品作为对照组，直接放入保鲜盒中，用保鲜膜封装。将各组样品在室温(182)条件下贮藏6天，定期取样进行各项鲜度指标的测定80-82。过氧化物酶活性(POD)的测定按照参考文献93-95办法测定。取 0.5mL 上述7.2.3.13 中制备的酶的粗提液参加到 2mL 0.05%(v/v)愈创木酚溶液中，在 30水浴中平衡 5min，之后参加 1mL 0.08%(v/v)的 H2O2并混合均匀，反馈 1min 后，于波长 460nm处测定 2min 内 OD 值的变化。另取 0.5mL 缓冲液代替酶的粗提液作为空白对照，将每克草莓样品每分钟OD值变化0

8、.01定义为一个酶活力单位U，酶活性单位用U(g-1min-1)表示。.第 8 章 结论本文利用葵花籽壳为原料提取纤维素和纳米纤维素，并将纳米纤维素添加到以大豆别离蛋白为基材的可食膜中，主要研究了纤维素的提取工艺及改性、纳米纤维素的提取工艺及表征、纳米纤维素在大豆别离蛋白基可食膜中的应用、大豆别离蛋白基可食膜的改性以及可食膜在草莓涂膜保鲜中的应用。主要得到下列结论：1 利用葵花籽壳为原料提取纤维素。葵花籽壳中粗纤维含量可达 52.16%，是较为理想的纤维素来源。以碱法提取纤维素，从纤维素的提取条件研究入手，发现液料比、碱液质量分数、提取时间和提取温度四个因素对纤维素的得率具有显著的影响。在单因

9、素试验的根底上，以纤维素得率为目标值，利用 Box-Behnken 响应面试验法进行工艺优化，得到纤维素得率Y与液料比X1、碱液质量分数X2、提取时间X3和提取温度X4的数学关系模型Y=48.17+3.07X1-1.91X3+1.74X4-1.43X1X2-2.83X1X4-2.58X2X3-8.58X12-10.81X22-10.07X32-9.42X42确定了葵花籽壳纤维素提取的最优工艺参数为：液料比为 15.83mL.g-1，碱液质量分数为 9.96%、提取时间为 70.73min、提取温度为 48.58，预测纤维素得率为 46.30%，在该试验条件下经试验验证得到纤维素得率为 46.39%，与模型预测值较接近，表明模型预测结果良好。.参考文献略