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谷类可食性薄膜水汽阻隔性提高的途径下

发布时间:2021-06-18 21:08:31 阅读: 来源:灌木厂家

谷类可食性薄膜水汽阻隔性提高的途径(下)

谷类纤维基膜与淀粉基膜在水汽阻隔性方面有类似的性质。

2)原辅料配比的交互作用

构成谷类可食性薄膜的原辅料种类及配比不同,制成的薄膜水汽阻隔性也不同。这是由于不同种类蛋白质、淀粉、纤维、增塑剂等等物质均有各自的属性,如能通过适当组合就有可能充分发挥原辅料彼此4.自动变速:实验进程中移动横梁的速度可按预先设定的程序自动变化有益的协同作用,提高薄膜的水汽阻隔性,并改善其包装食品所必须的性能。例如:在大豆蛋白中掺入一定量的小麦谷蛋白所制成的可食性薄膜,其水汽阻隔性要比单一大豆蛋白膜高,而将大豆球蛋白与乳清蛋白组合制成的薄膜,其水汽阻隔性则较低。

脂类物质对可食性薄膜有增塑作用,是制做可食性薄膜常用的一种添加剂。无论对淀粉型、纤维型、蛋白型或是复合型可食性薄膜而言,脂类物质都具有既能使薄膜更加柔韧且具强度,又能在添加种类和比例适宜的条件下提高薄膜的水汽阻隔性的功能,特别是晶状脂类物质(如:单甘油酯、蜡等)能提供更好的水汽阻隔性,其中含蜂蜡及巴西棕榈蜡的可食性薄膜之水汽阻隔性能与HDPE塑料薄膜媲美。然而,添加到成膜溶液中的增塑剂种类如不能与溶液中其他组分产生有益于提高水汽阻隔性的协同效应或添加种类虽适合但添加量不适宜,都不能达到预期的目的。

当然,各种好的原辅料配比方案能否取得最佳薄膜包装性质,特别是水汽阻隔性尚受成膜加工的条件及方式限制。只有在使用适当的加工工艺条件制膜的前提下,才能使好的成膜溶液配比产生好的协同效果。

3)成膜时加工工艺条件的影响

蛋白质、淀粉、纤维等天然高分子材料由于其固有的胶凝、粘合、成膜性而被人们用来制做可食性薄膜,而制膜时的加工工艺条件会直接影响可食性薄膜的水汽阻隔性及其他相关性质。如何采用适当的加工工艺条件来强化或抑制高分子成膜材料的固有特性,是制膜过程中有待研究的重要一环。

成膜溶液的浓度和粘度——谷类淀粉、蛋白质等高分子材料在成膜溶液中的浓度取决于分子的固有溶胀能力。浓度高,溶胀能力强,分子之间作用机率高,胶凝程度加强,粘度则增加。成膜溶液浓度在一定范围内,粘度越大,成膜时分子间的内聚力越大,薄膜质地越紧密,微孔等缺陷将会越少,薄膜的水汽阻隔性越高。但不同种类的高分子材料由于分子量不同,浓度相同粘度不一定相同,即使同一种高分子材料在浓度一定条件下其粘度也随成膜的温度、pH值等工艺条件而变。例如,花生蛋白成膜溶液浓度低于3%时,粘度太低,室温下无法成膜,高温下可以成膜。浓度达9%时,粘度提高,室温下就能干燥成膜。这说明成膜溶液的浓度在粘度大、分子间的内聚力提高时,才能形成具有一定强度的高密络结构而成膜。当然,浓度过高,粘度过大,胶凝度过大也无法成膜。

制膜时的加热温度和pH值——制膜时的加热温度一般包含溶液温度和干燥温度两部分。不同分子量的高分子材料成膜时的加热温度不同。对于水溶性较小的成膜溶液,适度加温可以提高其分子的溶胀性,改善溶液粘度及成膜性。对于蛋白基成膜材料来说,适度加温可使蛋白质发生少量交联作用而强化薄膜的分子结合力。例如:分离大豆蛋白溶液在85℃条件下加热处理后成膜,其水汽阻隔性比不加热处理的薄膜高,而且加热的时间与压力也会对薄膜的水汽阻隔性产生影响。干燥温度则是决定一些可食性薄膜水汽阻隔性好坏的因素之一。一般而言,加热干燥制成的薄膜其水汽阻隔性比未加热干燥制成的薄膜好。这可能是由于适度加热使淀粉基膜在提高胶凝性和粘接作用过程中去除水分,致使薄膜分子内聚力增强,粘度及胶凝度恰好适宜的情况下所得薄膜组织质构细密,从而提高了薄膜水汽阻隔性;适度加热也能使蛋白基膜的分子交联作用增强,分子结合力加大形成高密度络结构而提高了蛋白基膜水汽阻隔性。热烘干大豆蛋白膜能提高薄膜水汽阻隔性的研究就证明了这一点。热烘大豆蛋白膜水仅能提高水汽阻隔性,还能增强薄膜的撕裂强度。

要形成水汽阻隔性较好的可食性薄膜,加热温度这个外因条件尚需通过溶液中各原辅料组分和其pH值起作用。pH值过高或过低都会使蛋白基膜可溶性提高,水汽阻隔性下降,同样可能会使淀分基膜成膜时发生水解而使内聚力下降,水汽阻隔性下降。研究发现,大豆蛋白与小麦谷蛋白制成的组合蛋白膜在pH值为7.0时其水汽阻隔性最高,而pH值为3.0时的水汽阻隔性就低于pH值为7.0时的薄膜,pH值为9.0时薄膜水汽阻隔性比pH值为3.0时还差得由于在汽车行驶进程中多。

成膜时分子间交联作用与交联时间——成膜溶液中高分子材料的适度交联不仅能大大提高薄膜的水汽阻隔性,而且更能大大提高薄膜的阻氧性、保香性及机械性能。然而,交联不适或交联过度,都会使原本致密的络产生大而多的微孔,孔隙尺寸增大,水汽阻隔性就会随之下降。严格控制高分子材料的交联度是获取高水汽阻隔性能薄膜的必备条件之一。而影响分子交联度的因素除了上述的原辅料自身固有特性和彼此之间的协同作用、温度及pH值以外,还有一些添加剂及交联时间等因素都会在不同程度上影响分子交联度。只有根据具体成膜溶液原辅料组分及其属性、加工工艺条件等作综合考虑,采取适当措施,使分子得到交联或减少交联才能获取交联度适宜、质构紧密无缺陷的薄膜。

长链脂肪酸对高分子材料如直链淀粉、玉米蛋白等都有络合作用,而且随着脂肪酸的链长增加,成膜溶液中长链脂肪酸的浓度增加,由于其与高分子材料的络全作用而使膜组分紧密坚固地交联起来,水汽阻隔性提高。如果将脂肪酸按一定比例组合加入成膜溶液,薄膜的水汽阻隔性会更好。例如:在玉米蛋白中加入30~40%棕榈酸或硬脂酸+棕榈酸制成的薄膜要比不加脂肪酸制成的薄膜水汽阻隔性提高2~3倍。

抗氧化剂对一些谷类可食性薄膜的交联作用有抑制效应。所以,如果成膜溶液中需要使用抗氧化剂时需注意一些抗氧化剂对分子交联的抑制作用和与成膜溶液中其他组分的交互作用。有研究表明,在玉米蛋白膜中添加有抗氧化剂丁基羟基茴香醚,膜的水汽阻隔性比不添加抗氧化剂的玉米蛋白膜要提高1倍左右。原因可能是丁基羟基茴香醚的存在使膜分子交联度降低所致。

各种谷类成膜溶液由于基本组分及添加剂种类不同,各成分之间的交互作用和综合效应不同,最后所产生的分子交联度也不同。但无论结果如何,交联度都是在pH值影响下受交联时间控制。一般而言,交联时间长,交设在展厅2楼的塑料原料馆联度会有所提高。所以恰到好处地控制溶液的交联时间也是不容忽视的因素之一。

此外,可食性薄膜的厚度对水汽阻隔性也有影响。研究发现,虽然理论上讲膜厚与水汽阻隔性无关,但实际上可食性薄膜越厚,水汽阻隔性越好。这可能是由于膜厚越大,薄膜的络结构相互交错,使络密度增大而增长水汽迁移、扩散的路径,薄膜中部分可溶性分子吸湿而使大分子络略有膨胀,再加上膜中脂质物质使络水汽通道缩小甚至堵塞,延迟了水汽渗透的时间。

综上所述,谷类可食性薄膜虽由于原料自身属性而具有较差的水汽阻隔性,但如能综合考虑制膜过程中上述诸多影响因素,充分利用于其有利于提高水汽阻隔性方面的协同效应,薄膜的水汽阻隔性是有望提高的。

来源: 中国包装

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