淀粉膜论文.doc

西南大学研究生课程考试答 卷 纸考试科目 碳水化合物专题 院 、所、中心 食品科学学院 专业或专业领域 农产品加工及贮藏 研究方向 食品工程原理与装备 级 别 2009级 学 年 2009-2010学年 学 期 秋 季 姓 名 王 玲 学 号 112009324002163 类 别 全日制硕士 2009年12月6日研究生院(筹)制课 程 类 别课程考试方式题号得分教 师 评 价一二三四五六七八九十总分任课教师签名：可食性膜的制备及其在食品工业中的应用王玲 西南大学食品科学学院 重庆市 400716摘 要：随着人们环保意识的增强，石化塑料产品造成的危害引起人们越来越多的关注。中国作为塑料制品的生产和消耗大国，对可降解材料的研究也更加深入。淀粉作为一种研究开发最早、可再生、可降解、无污染的成膜材料，引起越老越多学者的关注和研究。本文综述了淀粉膜的制备工艺及变性淀粉添加改性、交联改性、酶作用改性等性质改进的方法和效果，并讨论了一些添加剂对淀粉膜性质的影响，希望为淀粉膜的研究发展提供文献支持。关键词：淀粉膜；交联改性；变性淀粉；机械强度Preparation and Properties Improvement of starch film WANG LingCollege of Food Science, Southwest University, Chong Qing 400716, ChinaAbstract: With the enhancement of peoples environmental protection awareness, the dangerous caused by petrochemical plastic products attach more and more growing attention. China, as a big country of plastic production and consumption, people have researches on degradable materials more in-depth. Starch, as the earliest research and development renewable, biodegradable, non-polluting materials for film-forming, is causing growing attention and research. In this paper, it generally summarizes the preparation process of starch film and improved methods and results such as adding modified starch, crosslinking modification and enzyme modification. This paper also discussed the affect of a number of additives on the properties of starch film, hoping to support the study and development of starch film in the literature.Key words: starch film; cross-linking; modified starch; mechanical strength前言由于人们环境保护意识的增强，大量的化学包装材料(如聚乙烯、玻璃纸及人造纤维等)造成的环境污染问题已日益受到国际上的重视。近年来，可降解膜的研究引起了人们的极大兴趣，对可降解膜的材料、工艺、设备及膜的性质等方面均进行了大量深入细致的研究。在可降解膜的制备材料中，淀粉是研究开发最早的成膜材料，也是迄今为止研究开发最多的成膜材料。在近年来开发的生物可降解塑料中，淀粉作为一种共聚物的潜在作用正在被探索，它将成为塑料制品的一种颇具吸引力的替代原料的可能性也在被证实。普通淀粉膜质脆、强度低、使其用途受到很大的限制。众多学者研究了各种方法对淀粉进行改性，如进行交联改性、添加增塑剂、酶处理等方法，并测量了改性后淀粉膜的机械性能。本文对淀粉膜的制备工艺及改性综述如下。1 淀粉膜的制备淀粉作为工业用膜的原料，在很久以前人们就已经对其进行了研究和开发利用1.1 可用的各种原料选择 淀粉作为一种可再生、可降解、无环境污染的生物资源，其广泛存在于多种天然植物体内，而淀粉膜的原料取用范围也非常广泛。1.1.1 各种淀粉制备材料淀粉可选用马铃薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉等。不同的淀粉由于其分子量和分子形状的差异，在成膜性和膜性能方面有显著的差别。一般来说，分子量大、直链淀粉含量高的淀粉成膜性比较好。为了使其更利于成膜，需经过一些处理。可在原料淀粉或变性淀粉过100目筛后，加入甘油、甜味剂、色素等易溶性配料，加少量5055的温水使之乳化，必要时过筛，然后在搅拌下加入90100热水使淀粉糊化，淀粉完全糊化好后，根据实验要求加入事先溶解好的卡拉胶、海藻酸钠等胶体，搅拌均匀，既得制膜原材料1。1.1.2 玉米淀粉醋酸醋制备玉米淀粉醋酸醋用途很广。在显微镜下观察，淀粉醋酸脂的颗粒与原淀粉无差别,但加热糊化后所得的糊性质有很大的改变。糊化温度降低,糊化容易,粘度稳定,凝沉性减弱,冷却凝结成凝胶的倾向弱,透明度高,在食品加工中应用作为增稠剂。此外,玉米淀粉醋酸酷还有成膜性好,膜柔软、光亮的优点。所以,在对淀粉薄膜改性时,选用玉米淀粉醋酸醋,添加若干种增塑剂,以提高淀粉薄膜的伸长百分率、柔软度,使淀粉薄膜能适应当前食品糖果生产的要求。选用玉米淀粉醋酸醋为原料时,需添加若干种增塑剂,以改进淀粉膜的伸长百分率,柔软性,为制取性能好的食用薄膜提供依据。1.1.3 热塑性淀粉颗粒（TPS）/聚乙烯醇（PVA）混合物膜薄膜通过融化成型法制备。选用70的玉米淀粉，15的PVA和15的甘油复合。第一，通过水浴加热至95oC将7.5克聚乙烯醇溶解在500克蒸馏水中制得PVA溶液。接着，35克干淀粉和7.5克甘油混合分解在500克蒸馏水中得到悬浊液。边搅拌边将淀粉浆料的温度慢慢升高到95 oC，并加入PVA溶液。该混合物维持在95oC并保持搅拌60分钟至淀粉糊化。此过程中加入水以保持浆料的体积。混合物停止加热并将其按需要的分量分布到聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）模型盘中在60oC下干燥成型。制成约0.22毫米厚的薄膜2 。1.1.4 食用壳聚糖淀粉膜制备壳聚糖原料的制备工艺图 在100g水中加入3g玉米淀粉,使之溶解,另取3g壳聚糖溶于100g1.5%冰乙酸溶液中。两种溶液按1:1比例混合在 95士条件下糊化0.5h后即为膜制剂。将此膜制剂均匀涂布于涂布器上,在热风中干燥之后,即为壳聚糖淀粉合成薄膜,此膜在2%NaOH溶液中浸泡2h,充分水洗,此膜的质量更好3。也可将膜制剂均匀涂于果蔬表面,或在膜制剂中浸渍0.5min左右,室温下自然风干,即可在果蔬表面形成一层透明光亮的保护膜.通过对壳聚糖淀粉膜的研究,我们得出这样的结论此膜是一种可食、耐油、既不溶于冷水 ,也不溶于热水,易溶于有机或无机酸的优质食品包装材料,可有效地延长新鲜、冷冻和配制食品的货架期。1.2 制作工艺1.2.1 传统制作工艺淀粉薄膜的生产,传统工艺是用玉米、木薯、马铃薯按照一定比例,配制成一浓度的淀粉乳,经加热糊化,涂于光滑铜带上,经干燥、剥离而成,在食品工业上用作糖果和点食品的贴体包装材料。由于其抗张强度、伸长百分率、柔软度等物理性能方面不够理想,难以适应当前高速包糖机械力学性能上的要求，传统工艺机械性能较差，有学者用异淀粉酶改进淀粉膜性能。其抗张强度有明显增强,但柔软性、伸长百分率等性能仍不够理想。1.2.2 实验室制作工艺材料淀粉选用马铃薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉等。实验采用自制的制膜机制膜，制模工艺流程为淀粉乳化过筛调糊刮膜干燥卷膜切膜包装成品4。工艺要点如下： （1）配料 原料淀粉或变性淀粉过筛，加入增塑剂、各种添加剂（甜味剂、色素等）等易溶性配料，加少量温水乳化，然后在搅拌下加入热水使淀粉糊化，淀粉完全糊化好后，根据实验要求加入事先溶解好的卡拉胶、海藻酸钠等胶体，搅拌均匀，保温备用。上述工艺中的配料根据实验要求添加，对于用原淀粉制作淀粉膜的实验则不加配料。 （2）制膜 制膜机由两个直径 600mm 的铝制烘缸和一条长 13m、宽 400mm、厚 0.7mm 的紫铜带联成一个整体，烘缸带动紫铜带以一定速度前进，紫铜带置于一个基本密闭的干燥室内，由蒸汽加热烘缸和干燥室，使干燥室内的温度保持在80左右，干燥时产生的二次蒸汽由管道排到外面。制膜时将淀粉糊经一个宽为 0.40.5mm 的狭缝流向铜带上，经刮膜装置刮成均匀薄膜，厚度3040mm，根据产品的要求，调节狭逢的厚度可以得到不同厚度的薄膜。由于紫铜带在干燥室中不断的移动，薄膜中的水分不断蒸发，便得到具有一定机械强度的薄膜。烘缸中的蒸汽压力一般控制在 0.150.25kg/cm2(表压)，压力不可过高，否则会使膜产生很多气孔，压力太小则膜不干。干燥室内要根据气候条件喷入蒸汽调湿，使干燥室保持一定的湿度，过分干燥则膜发脆，湿度太大则膜不干。 1.3 各种淀粉制备的膜及其性质特点1.3.1 不同淀粉机械性能的测定不同的淀粉由于其分子量和分子形状的差异，在成膜性和膜性能方面有显著的差别。一般来说，分子量大、直链淀粉含量高的淀粉成膜性比较好。试验考察了分别由玉米淀粉、木薯淀粉和马铃薯淀粉等几种工业上大量供应的淀粉品种制成的淀粉薄膜的抗张强度、抗压强度、透光率等机械性能5。表 1 几种原淀粉膜的机械性能Table 1 Mechanical properties of several original starch films膜材料膜平均厚度（m）拉抗强度(MPa)抗压强度(MPa)透光率(%)玉米淀粉40.321.623.551.2马铃薯淀粉40.127.228.865.1木薯淀粉39.823.524.358.6表 1 表示用原淀粉制作的几种淀粉薄膜的机械性能，实验中未加其它食品添加剂。结果表明：在这几种淀粉薄膜中，以马铃薯淀粉制作的淀粉薄膜最好，强度高，透明性好；木薯淀粉次之；而玉米淀粉最差。 1.3.2 机械性能差异的原理在这几种原淀粉中，玉米淀粉、木薯淀粉和马铃薯淀粉的直链淀粉含量(干基)分别为：28%、21%和 17%，直链淀粉的聚合度(DP)分别为930、2600和4900。由于玉米淀粉的直链淀粉聚合度较低，而且分子中还含有一定量的脂类化合物，抑制了玉米淀粉颗粒的膨胀和溶解，并形成直链淀粉-脂类化合物的络合物，使淀粉糊和淀粉膜不透明度或混浊度增加，降低了玉米淀粉的机械强度。相反，木薯淀粉和马铃薯淀粉的直链淀粉聚合度较高，因而相应淀粉分子的凝沉性比较弱，粘接力较高，特别是马铃薯淀粉，其分子中还有一定量的磷酸基，使分子具有相同的电荷，因而在水溶液中不易互相成团，用其制作的淀粉膜机械强度高，透明度好。2 淀粉膜机械强度的改进2.1 交联剂对淀粉膜机械强度的影响2.1.1 环氧氯丙烷和二元竣酸交联改性研究采用交联淀粉工业中常用的环氧氯丙烷和二元竣酸为交联剂,对玉米淀粉膜进行适当的交联改性,使淀粉膜抗拉强度提高,透湿和透气性降低,水溶性部分下降,口感良好,取得了理想的效果。将其与玉米淀粉膜和添加了辅料的玉米淀粉膜比较，其膜性质测试结果可知掺用其它多糖辅料使玉米淀粉膜的拉伸强度略有提高、溶解性部分降低、折痕基本不变；但交联淀粉膜的拉伸强度最高、溶解性最低、折痕比各种非交联淀粉膜更明显6。根据交联膜水溶性明显降低的事实足以说明交联确已有限地发生 交联膜的水溶性虽小但并非不溶,因此仍是可食膜,其优点是在湿度较高的环境或水分含量较高的食品中应用时能更好地保持其结构完整和稳定。表2 各种淀粉膜的厚度、水蒸气透过系数和空气透过系数Table 2 The thickness, water vapor permeability and air permeability of a variety starch films 注：1.市售糯米饭；2.玉米淀粉膜；3.掺用褐藻酸的玉米淀粉膜；4.掺用琼脂的玉米淀粉膜5.环氧氯丙烷交联玉米淀粉膜；6.二元羧酸交联玉米淀粉膜从表2 可知,在玉米淀粉中掺用带有梭基的褐藻酸可使膜的透湿性提高,掺非离子性的琼脂只略提高膜的透湿性,而交联淀粉膜的透湿性则降低，掺用辅助性的直链多糖能部分降低淀粉膜的透气性，而交联的作用能更多地降低粉膜的透气性。交联的这些效果,可能是由于交联键既加强了玉米淀粉膜的致密性,又减少了膜中亲水基的数量之故，因而交联膜糯米纸对食品的保护作用更强。2.1.2 紫外线照射交联改性膜的制备方法是首先将苯甲酸钠溶解在蒸馏水中制备不同浓度的光敏剂水溶液。在相对湿度为57的环境中放置至水分平衡，PLS/PVA薄膜的小条（25mm,20mm）浸泡在光敏剂水溶液中不同的时间。当膜被浸透后，用滤纸吸收表面上多余溶液。正常大气压下将这些表层含有苯甲酸钠的膜暴露在紫外线（UV）下进行表面交联改性。用UV迷你交联机进行紫外线的照射。曝光室的尺寸是34厘米宽，29.5厘米深的15厘米高。室顶部有5个平行电子管灯（28厘米长，每个1 0W、发光波长为254 nm）。样本被放在曝光室的底部直到照射到理想的剂量（J/cm2）。在紫外线照射量通过紫外线小型交联机的能源设置系统控制。这个能源设置系统使用辐射计不断测量辐射剂量，在底部的能量室剂量达到设定值时自动停止的照射7。研究结果表明TPS/PVA混合物薄膜的表面通过浸泡在苯甲酸钠溶液和UV照射进行交叉连接。在对表面改性条件的范围研究中，在0.75苯甲酸钠溶液浸泡30秒的解决方案最有效的引起了TPS/PVA膜的表面交叉连接作用，即产生了最高的表面交联度并有更高的凝胶量和较低溶胀度与高动力学速度的特点。物理性能，例如水接触角、吸湿性、溶胀度和水溶性表明，表面交联改性显着降低TPS/PVA薄膜的表面亲水性，提高膜的抗水性。机械性能测试的结果表明，表面光交联改性增加TPS/PVA薄膜的拉伸强度和杨氏模量，但降低了断裂伸长率。2.1.3 交联剂用量对机械性能影响的研究研究显示淀粉膜抗拉强度和直解撕裂强度随交联剂用量的增大先递增后递减。交联剂用量为0.04%时,淀粉膜的抗拉强度和直解撕裂强度达到最大,当交联剂用量继续增加时, 抗拉强度、 直解撕裂和断裂伸长率下降并随着交联剂用量增大,玉米淀粉和豌豆淀粉膜的断裂伸长率均呈递减趋势。淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成。玉米淀粉中直链淀粉含量为22%28%,豌豆淀粉中为45%60%,豌豆淀粉膜抗拉强度与直角撕裂强度明显高于玉米淀粉膜,这与淀粉的组成相关,直链淀粉含量越高,分子间结合越紧密, 形成的膜机械强度越大8。一定程度的交联, 使淀粉膜的机械强度得以改善, 过度的交联膜机械强度反而下降。交联影响淀粉分子的空间结构, 使膜断裂伸长率降低。2.1.4 交联淀粉膜的应用建议交联淀粉膜的主耍优点是水溶性较小,而气阻性较大 因而用于易潮食品必大有作为。由于食品工业中已在应用交联淀粉,因此食用无残留交联剂的交联淀粉膜无安全之虞，除尽残留交联剂十分容易,环氧氯丙烷在膜加热干燥时分解为甘油,马来酸醉仅为实验代用品,生产中应采用安全试剂己二酸酐。2.2 酶改进法2.2.1 用普鲁兰酶改进淀粉膜质量普鲁兰酶是一种切支酶，它作用于淀粉，能切断支链淀粉分子中的-1,6-葡萄糖苷键，提高淀粉中直链分子的比例。经普鲁兰酶脱支处理的淀粉，在流变学特性、成膜性等方面有突出的特点，对人体无毒无害，在食品、医药、轻化工业等方面有重要的应用价值。经酶变性的淀粉形成的膜具有很好的强度和隔氧性，适用于食品的包装膜.。同时，生产中反应条件温和，不造成环境污染，其产品也是一种不会因焚烧、丢弃而带来公害的能被生物分解的物质，是一种有发展前景的绿色包装膜。（1）淀粉的糊化在加酶反应之前，淀粉的糊化是一个不可省略的程序， 因为天然玉米淀粉为单团粒，团粒中含有晶态相和无定形相。晶态相约占36%，按stering的看法，在该结构中，淀粉分子按径向排列，层间以范德华力或氢键连结，分子间亲合力强，难以被酶作用。当淀粉团粒在水介质中加热并达到一定温度时，破坏了原来的晶态结构，使淀粉团粒中的有序结构向无序转变，松散而无序的分子结构，使普鲁兰酶易于进入淀粉粒子内部，有利于酶切支的进行。（2）酶作用条件的优化影响酶作用的因素较多，其中以反应pH、反应温度、反应时间及酶用量为重要工艺参数，参考有关文献并经预备试验，初选配制一定浓度的淀粉液，设定四因素、四水平正交试验。因为抗拉强度是体现淀粉膜机械性能的一个重要指标，故本试验以抗张强度为评价指标，综合考察各因素对成膜性能的影响，确定酶的最佳作用条件。试验证明四个酶解工艺参数对淀粉膜强度影响主次顺序为：pH酶解时间酶用量酶解温度。其中pH对膜强度的影响呈显著水平，酶解时间次之，酶用量和酶解温度影响较小。（3）酶解条件的最佳组合测定酶用量由低水平增至中间水平，膜强度逐渐增加，但当酶浓度达到一定量时，膜强度开始下降。酶用量较低时，切支反应缓慢，生成的直链淀粉少，对成膜不利，随着量的增加，直链淀粉增多，膜强度提高，但过量的酶虽增大了切支机会，增加了直链淀粉的量，但受键长的影响，反而降低了膜强度，因此，选择酶用量为0.6ASPU/g淀粉。在试验范围，pH对反应的影响呈显著水平，曲线呈先缓后急的下滑趋势，因为普鲁兰酶具有一定的耐酸性，微酸条件更利于其作用，故选定最适pH为4.5.每个反应均有一个较适合的时间范围，时间过短，酶解不充分；而时间过长，直链淀粉量虽增多，但从支链淀粉脱支形成的侧链淀粉链短分子较小，导致膜强度下降。根据试验，确定反应时间为8h。温度在酶解中是一个重要的操作因素，温度过低，酶活化能低，反应缓慢；温度过高， 酶分子吸收过多能量，易引起其维持分子的次价键解体，导致酶活性降低或失活。本试验选用的普鲁兰酶具有一定程度的耐热性，温度适应范围广，在本试验条件范围，所取温度影响不显著，最佳为60 oC，从节约能源考虑，选择温度为55oC。（4）结论利用普鲁兰酶改进淀粉膜的成膜性能及抗张强度是可行的，这为淀粉膜的开发利用作了必要的基础研究。该研究的反应体系中，酶脱支反应的最佳工艺条件是，pH4.5时间8h，温度60oC，酶浓度0.6ASPU/g淀粉。同时，实验表明，添加少量甘油作增塑剂，也可提高膜强度9。研究发现，单一的普鲁兰酶对淀粉脱支处理效果仍不够特别理想，多酶协同作用可提高反应速度，增加膜强度，但复合酶的选择有待进一步试验。2.2.2 用异淀粉酶改进淀粉膜的研究异淀粉酶可使淀粉中的支链淀粉脱支,形成直链淀粉,从而提高淀粉膜的成膜性能及强度。异淀粉酶对马铃薯淀粉脱支的作用条件,井描绘了异淀粉酶的作用时可与膜的抗张强度、仲长百分率 、耐折度、透湿性 、链淀粉含量的关系曲线。淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成,这两种淀粉的成膜性能存在很大差别，直链淀粉能形成强度高和物理性能好的薄膜, 支链淀粉只能成强度低的薄膜。本实验在酶作用前用经典碘电位定量法测定链淀粉含量,酶作用后用氯化钙碘电位定量法测定。试验确定异淀粉酶最适作用条件，异淀粉酶在pH=,温度t=50oC ,酶用量g=40u/g淀粉,作用时间T=21h的条件下,制得淀粉膜的抗张强度较大10,其它物理性能也较原淀粉膜有改善,随着链淀粉含量的增高,膜抗张强度和耐折度增加,在链淀粉含量为36%、32%时达最高值,以后下降,这可能是由于侧链小分子增多的不利影响。伸长率是随链淀粉含量的增高而增加,透湿性则随链淀粉含量的增高而降低。其他条件相同的情况下，链淀粉含量随酶作用时间的延长而增大,最后趋向平衡。2.3 变性淀粉对淀粉膜机械性能的影响初步实验分别加入马铃薯淀粉醋酸酯A(取代度为 0.25)、马铃薯淀粉醋酸酯 B(取代度为 0.15)和木薯羟丙基淀粉(取代度 1.5)。然后按1：2的制膜方法制备淀粉膜，变性淀粉的加入改善了淀粉糊的流动性，薄膜的柔软性，透明度等。当采用不同种类的变性淀粉进行实验时，结果发现由马铃薯淀粉醋酸酯 A制备的淀粉膜机械强度、透明度和柔软性要优于由另外两种变性淀粉制备的淀粉膜，因此，使用不同浓度的马铃薯淀粉醋酸酯A进行了进一步的实验，结果见表3。表3 马铃薯淀粉醋酸酯用量对马铃薯淀粉膜机械性能的影响Table 3 The affect of potato starch acetate dosage to the mechanical properties of potato starch film 影响薄膜物理性能的因素主要是淀粉的分子量、分子形状以及淀粉分子上连接的化学基团。某些品种的变性淀粉，如醋酸酯淀粉、羟丙基淀粉，由于在淀粉分子上接上了醋酸基或羟丙基，因而阻止或减少了淀粉分子的氢键聚合，也因此使得这些变性淀粉分子的性质发生变化，如糊化温度降低、糊化容易，糊稳定性增加，凝沉性减弱，透明度增加，膜柔软光亮，膜机械强度增加。但随着马铃薯淀粉醋酸酯用量的增加，膜的水溶性有所降低，本试验经综合考虑，认为马铃薯醋酸酯的用量为20%比较好。以马铃薯淀粉为主要原料，通过制膜机制成了具有一定机械强度的可食性淀粉膜。 为增加淀粉膜的机械性能，考察了变性淀粉等添加剂对淀粉膜性能的影响，试验发现添加马铃薯淀粉醋酸酯、海藻酸钠和卡拉胶等食品添加剂可以改进淀粉膜的强度。本实验对马铃薯淀粉膜(仅加入马铃薯淀粉醋酸酯一种辅料)和加入各种辅料后制备的淀粉膜进行扫描电镜观察，结果表明：用马铃薯淀粉制备的淀粉膜结构紧密，具有比较均匀的条纹；而加入多种辅料之后制备的淀粉膜有时有气孔存在。实验研究显示通过在原淀粉中添加变性淀粉制作的淀粉膜的成膜性和机械性能的研究，发现在马铃薯淀粉中添加 20%左右的马铃薯淀粉醋酸酯制作的淀粉膜机械强度较好，在此基础上，再通过加入海藻酸钠、卡拉胶等增稠剂以及加入甘油、山梨糖醇等增塑剂可增加淀粉膜的机械强度和柔软性，所制出的淀粉膜柔软光亮，机械强度好，可作为可食性膜使用。 3 不同添加物对淀粉膜的影响。 仅仅进行改性的淀粉膜仍然存在大量的直链淀粉，其成膜性能仍然有待提高。当针对不同的原料膜添加了一些合适的添加物时，其性能得到提高3.1 增塑剂的作用 淀粉膜由于自身结构决定其成膜后的伸长率，强度等有缺陷，而适当添加增塑剂后，其性能有很大提高。下面对不同增塑剂的增塑效果进行综述。3.1.1 增塑对交联淀粉膜机械强度的影响增塑剂对交联豌豆淀粉膜机械强度的影响见表4, 表明增塑对交联豌豆淀粉膜(以0.04%三氯氧磷交联)机械强度的影响类似于交联玉米淀粉膜。当增塑剂用量为0.6%时,其机械强度最大。增塑效果为:聚乙二醇甘油1, 2-丙二醇。表 4增塑剂用量对交联豌豆淀粉膜机械强度的影响Table 4 The influence of plasticizer dosage on mechanical strength of cross-linked pea starch film3.1.2 增塑剂对一般淀粉膜强度的影响本研究在淀粉中分别添加乙二醇、丙三醇和二者的混合物以观察增塑剂对淀粉膜的影响。丙三醇系无色澄明糖浆状液体川,无气味,有暖甜味,甜度约为蔗糖的,能从空气中吸收潮气。实验方法是将一定浓度淀粉乳完全糊化,加入一定量的增塑剂,倒在涂有少许植物油的光铜板先滑面上,用刮板使糊厚度均匀 ,在一定条件干燥成膜,保存在一定的相对湿度的保干器中一段时间,采用检测纸张的方法测定淀粉薄膜的抗张强度、伸长率、耐折度、厚度等。实验结果显示采用乙二醇、丙三醇或其多元混合增塑剂,淀粉薄膜的柔软性可根据加入增塑剂的种类和数量来进行调节,随着增塑剂用量的增加,淀粉薄膜的延伸性就会提高,但其抗张强度会降低,为了不过分降低抗张强度,按照使淀粉膜在有足够柔软性的原则,将加入的增塑剂尽可能保持最低量,两个边缘的要求需要兼顾。用乙二醇、丙三醇为增塑剂的薄膜很快失掉柔软性,由于它们的逐渐蒸发,制品会产生明显的收缩。随着放置时间的增加,淀粉薄膜会失去其延伸性,伸长率也降低。然而用乙二醇、丙三醇的混合多元增塑剂,而得淀粉薄膜却能保持柔软性,随着时间增加,不会使淀粉薄失去延伸性,伸长率也不降低,在淀粉薄膜生产中可以添加使用。3.1.3 增塑剂对酶处理淀粉膜的影响经酶作用后的淀粉原料，直链淀粉的含量仍不够高（约40%），而大量支链淀粉的存在，对成膜性能仍有影响，采取添加适量多元醇类的增塑剂，可利用其保水性，在膜中形成新的氢键，达到软化大分子的作用。添加增塑剂后对膜的各项性能进行测试。选定相对抗拉强度最好的酶及其作用条件，进行重复试验，制取淀粉膜，并测试膜性能。测定的各项结果显示膜的抗拉强度、伸长率、透明度等都有显著提高。3.2 脂用量对淀粉膜机械强度的影响用淀粉制备的可食包装膜, 由于淀粉的亲水性, 膜的阻湿性差, 限制了淀粉膜的应用。当淀粉膜中掺脂后, 由于脂的疏水性,使水和水蒸气在膜表吸附溶胀和在膜内的扩散速度减慢,从而提高了膜的阻湿性能。但脂的成膜性能和机械性能都不理想。如在淀粉6% (以0 . 04%三氯氧磷)膜中加入0 . 0%0.4%硬脂酸软脂酸11, 聚乙二醇0.6%,65干燥2.5 h后,随脂用量增加,可食膜的抗拉强度、 直角撕裂强度、断裂伸长率均有不同程度下降,这可能与脂质的混入,淀粉膜中大分子空间有序排列受阻有关11。3.3 胶体物质对淀粉膜机械性能的影响 海藻酸钠和卡拉胶能增加淀粉膜的强度，改善淀粉膜的机械性能。表5的结果表明：在 2%5%范围内，淀粉膜的强度随着海藻酸钠和明胶的用量增加而增加，膜透明度也有所增加，但加入较多的卡拉胶和海藻酸钠之后，膜的干燥速度变慢，在制膜机上制膜困难，故实验确定卡拉胶和海藻酸钠的用量以不超过5%为好。表 5 水溶性胶体对马铃薯淀粉膜机械性能的影响Table 5 Water-soluble colloids influence on the potato starch film mechanical properties注：表中（X%）表示辅料占干物质总量的百分比3.4 其它食品添加剂对淀粉膜机械性能的影响 为考察各种食品添加剂对淀粉膜性能的影响，实验在淀粉乳中分别加入了甘油、山梨醇等食品添加剂，各种添加剂对淀粉膜性能的影响见表5。表5的结果表明：在马铃薯淀粉中加入一定量的山梨醇或甘油，膜的抗拉强度和抗压强度略有降低，但膜透明度有所增加。此外膜的柔软度也明显增加，韧性增强，膜经十多次折叠仍未破坏。4 淀粉可食膜在贮藏中机械强度的变化4.1 一般淀粉膜放置过程中机械强度的变化试验将添加乙二醇、丙三醇和不添加增塑剂的淀粉薄膜放置不同时间后,测量其物理性能。测试结果显示在放置的前14天各种薄膜的抗张强度下降最快，下降了约20%，随后其抗张强度下降趋势变缓慢；而添加了增塑剂的薄膜其抗张强度随时间变化稳定性变差，一般的淀粉膜具有更好的稳定性。对于淀粉膜放置过程中的伸长率，一般淀粉膜具有更高的稳定性，而对比添加乙二醇、丙三醇及其混合物的膜，混合增塑剂的伸长率最大，而且随时间延长下降速率和下降总量都最小。可得出增塑剂的添加在提高淀粉膜的机械性能的同时，并不能增加其机械