冻融处理对淀粉膜结构、热稳定性、机械性能及物理性质的影响

本实验分别以天然马铃薯淀粉(potato starch,PS)、改性马铃薯淀粉(包括羟丙基二淀粉磷酸酯(hydroxypropyl distarch phosphate,HDP)、醋酸淀粉(acetate starch,AS)和氧化淀粉(oxidized starch,OS))为基材,通过流延法制备可食用淀粉膜,考察冻融处理对膜物理性质、机械性能、阻隔性能、微观结构和热稳定性的影响.X射线衍射结果表明,马铃薯来源的淀粉颗粒具有典型的B型晶体结构,在成膜过程中淀粉结晶度降低,冻融处理后淀粉膜晶体峰强度明显减弱.扫描电子显微镜观察结果显示,冻融处理破坏了淀粉膜的微观结构,其中PS膜上出现明显裂纹,AS膜上出现蜂窝和层状结构,而HDP和OS淀粉膜具有更完整的形态.热重分析结果表明,随着温度的升高,淀粉膜的热重曲线出现4个质量损失阶段,分别对应水分散失、甘油挥发、淀粉解聚及淀粉分解,而冻融处理对膜热稳定性影响较小.常温条件下,PS膜具有最佳的机械性能,其拉伸强度为2.29 MPa,断裂伸长率为68.82％.在3个冻融循环后,淀粉膜的拉伸强度至少增加了2倍,断裂伸长率普遍降低,而溶解度和水蒸气透过率仅有轻微变化.综合考虑不同淀粉膜微观结构、机械性能、水蒸气透过率及水溶性,HDP膜表现出更好的冻融稳定性,可应用于冷冻低水分食品的保藏.