改性魔芋葡甘聚糖成膜特性应用研究

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1、西南科技大学硕士研究生学位论文第1页摘要本项目属国家自然科学基金项目《高强度可食性魔芋葡甘聚糖薄膜成膜基础研究》(批准号：29876017)的部分研究内容之一。项目应用天然大分子改性技术和红外、电镜分析手段，研究了魔芋葡甘聚糖(KGM)的流变特性、KGM的改性与改性KGM膜疏水特性、力学性能，研究结果表明：(1)KGM溶胶粘度的对数(19q)与浓度正相关，表现出非牛顿流体特征；溶胶粘度随温度上升而下降，且变化满足阿累尼乌斯方程(指数方程)；溶胶粘度受pH值影响较大；在增塑刹的作用下，溶胶粘度均有增加。(2)改性KGM膜较未改性KGM膜(CK)的疏水性

2、均有显著提高。KGM／丙烯酰胺改性膜吸水率为103．52％，KGM／丙烯酸甲酯改性膜吸水率为95．83％，KGM／乙酸乙烯酯改性膜吸水率为78．59％，KGM／丙烯酸改性膜吸水率为72．53％，分别为未改性KGM膜的15．78％、14．61％、11．98％、11．06％。KGM／丙烯酸改性膜的疏水效果较好，而KGM／丙烯酰胺改性膜的疏水效果相对较差。(3)改性KGM膜力学性能与对照KGM膜相比均有所提高。KGM／丙烯酰胺改性膜拉伸强度和断裂伸长率分别为29．87Mpa和143．32％，与对照相比分别提高了180．47％和17．3倍；KGM／丙烯酸甲酯

3、改性膜拉伸强度和断裂伸长率分别为17．92Mpa和53．65％，与对照相比分另lj提高了68．26％和5．85倍；KGM／乙酸乙烯酯改性膜拉伸强度和断裂伸长率分别为20．38Mpa和62．95％，与对照相比分别提高了91．36％和7．04倍；K嘶／丙烯酸改性膜拉伸强度和断裂伸长率分别为18．67Mpa和51．34％，与对照相比分别提高了75．31％和5．56倍。KGM／丙烯酰胺改性膜的力学性能较好，而KG6_I／丙烯酸甲酯和KGM／丙烯酸改性膜的力学性能相对较差。(4)红外光谱分析表明KGM／丙烯酰胺改性膜在1662．Ocm～、1605．Ocml及6

4、12．Ocml处分别出现羰基和氨基特征吸收峰；KGM／丙烯酸甲酯改性膜在1707．0cm。1处出现c=0伸缩振动吸收峰，1254cml处出现酯基一CO一0一伸缩振动特征吸收蜂，并在1377．0cIIll处出现甲酯特征吸收峰；KGM／乙酸乙烯酯改性膜在1707．0cm‘1处出现酯基c=0伸缩振动吸收峰，1251．Ocm‘1和1015．Ocm。处分别出现乙酸酯～cO—O一和一O—cH一伸缩振动吸收峰；KGM／丙烯酸改性膜在1719．Ocm。处出现C=O伸缩振动吸收峰，1257．Ocml处出现羧酸一cO—OH伸缩振动吸收峰。红外分析结果，KGM与上述单体均

5、发生了接枝共聚反应。西南科技大学硕士研究生学位论文第

6、I页(5)扫描电镜分析表明未经改性的KGM膜表面无裂纹，但致密性较差，而改性后KGM膜表面平整、致密，KGM和单体相面结合很好。利用KGM含有活泼的羟基，通过改性制备新型的KGM衍生物，提高其疏水特性、力学性能，使其具有适合各种用途的新功能，在绿色食品开发、农业、医疗保健、石油化工、日用化工、环保及建筑材料等领域都具有良好的应用和开发前景。关键词：魔芋葡甘聚糖改性膜疏水性力学特性西南科技大学硕士研究生学位论文第

7、

8、l页Abstract’I’heresearchisonepartofNational

9、NaturalScienceFundProjects“BasicResearchontheFilm—makingTheoryofHi曲StressEdibleKonjacGlucomannanFilm”(RatificationNo：29876017)．Theresearchexploredtherhe0109icalpropertiesofkonjacglucomannan(KGM)，themodificationofKGMandthehydrophobic，mechanicalpropertiesofmodifiedKGMfilmsbyModif

10、icationofNaturalMacroMolecularmaterials，AnalysedbyDuo—BeamInfraredSpectrum(IR)andScaningElectronMicroscope(sEM)，theresultsiⅡdicated：(1)TheviscosityofKGMsolispositivecorrelationshipwithitsconcentrationandsoIshowedpseudoplasticcharacteristics．Withtheincreasingoftemperature，thesol

11、ViscositydecreasedwhichaccordingwithArrheniusequation．