豌豆淀粉和蜡质玉米淀粉纳米晶复合膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种豌豆淀粉和蜡质玉米淀粉纳米晶复合膜的制备方法，包括以下步骤：(1)将含质量分数为0.047％的豌豆淀粉，质量分数为0.023％的甘油的水溶液，经沸水浴搅拌加热40-50min后冷却至45-55℃；(2)向步骤(1)所得溶液中加入WMSNC，所述WMSNC的加入量为PS干基含量的1％-9％；(3)将步骤(2)所得溶液磁力混合搅拌25-35min后倒入抽滤瓶中，用真空度为1.0MPa的真空泵脱气6-15min，得复合膜液体；(4)取上述复合膜液体平铺于平面皿上，置于35-45℃的恒温干燥箱中干燥即得复合膜。添加WMSNC后，复合膜的TS和M增加，而E降低，透水系数和透水速率显著降低。纯PS膜表面平整、光滑，随着WMSNC添加量的增加复合膜表面逐渐粗糙。

【技术实现步骤摘要】
豌豆淀粉和蜡质玉米淀粉纳米晶复合膜及其制备方法
本专利技术涉及一种豌豆淀粉和蜡质玉米淀粉纳米晶复合膜及其制备方法。
技术介绍
单一成分的豌豆淀粉膜具有亲水性强，机械性能差等缺点。研究发现，为了改善淀粉膜的性能，可以通过添加多糖类纳米填料，其不仅具有可再生和可生物降解的特点，而且结构致密、刚度大，是淀粉膜理想的性能改良剂。纤维素纳米晶，是迄今为止研究最多的一种纳米填料，已成为改善可生物降解膜材的市售商品。然而，由于淀粉来源广泛、价格低廉、可生物降解等优点，淀粉纳米晶成为近年来纳米填充料新的研究热点。蜡质玉米淀粉，相比于其他普通淀粉，由于其支链淀粉淀粉含量几乎100％，可被称为制备淀粉纳米晶最适宜的原料。通过查阅国内外相关文献集专利发现，尚未有蜡质玉米淀粉纳米晶联合豌豆淀粉制备复合膜的相关报道。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种豌豆淀粉和蜡质玉米淀粉纳米晶复合膜及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种豌豆淀粉和蜡质玉米淀粉纳米晶复合膜的制备方法，包括以下步骤：(1)将含质量分数为0.047％的豌豆淀粉(PS)，质量分数为0.023％的甘油的水溶液，经沸水浴搅拌加热40-50min(优选45min)后冷却至45-55℃(优选50℃)；(2)向步骤(1)所得溶液中加入WMSNC(蜡质玉米淀粉纳米晶)，所述WMSNC的加入量为PS干基含量的1％-9％；(3)将步骤(2)所得溶液磁力混合搅拌25-35min(优选30min)后倒入抽滤瓶中，用真空度为1.0MPa的真空泵脱气6-15min(优选10min)，得复合膜液体；(4)取上述复合膜液体平铺于平面皿上，置于35-45℃(优选40℃)的恒温干燥箱中干燥即得复合膜。上述蜡质玉米淀粉纳米晶(Waxymaizestarchnanocrystals,WMSNC)的制备方法如下：将蜡质玉米淀粉溶于3.16M的H2SO4溶液中，所述蜡质玉米淀粉的浓度为146.9g/L，于35-45℃(优选40℃)水浴搅拌(100rad/min)5天，然后将得到的悬浮液用蒸馏水连续反复离心洗涤至中性，再将中性溶液于真空冷冻干燥机中冻干后即得蜡质玉米淀粉纳米晶。上述的复合膜的制备方法制得的复合膜。本专利技术的有益效果：1、通过将膜中添加WMSNC，复合膜的拉伸强度，膜的水分含量，透水系数和透水速率都得到明显的改善。2、添加WMSNC后，复合膜的TS和M增加，而E降低。3、WMSNC的添加使得复合膜的水分含量，透水系数和透水速率显著降低。4、纯PS膜表面平整、光滑，随着WMSNC添加量的增加复合膜表面逐渐粗糙。5、复合膜添加WMSNC后，复合膜断裂面结构成竖纤维状。附图说明图1为WMSNC的SEM图；图2为WMSNC的添加量对PS膜的透光率的影响；图3PS和WMSNC复合膜的表面SEM图谱，图A、B、C、D、E和F分别代表WMSNC在PS膜的添加量为0、1％、3％、5％、7和9％；图4PS和WMSNC复合膜的断裂面SEM图谱，图A、B、C、D、E、F分别代表WMSNC在PS膜的添加量为0、1％、3％、5％、7和9％。具体实施方式实施例1将5g豌豆淀粉和2.5g甘油置于盛有100g蒸馏水的烧杯中混合搅拌均匀，经沸水浴搅拌加热45min后冷却至50℃；称取0.05gWMSNC溶于50ml蒸馏水中，超声分散3分钟，将制备好的WMSNC水溶液与制备的豌豆淀粉和甘油的混合水溶液混合，将50ml蒸馏水加入100g水溶液做空白对照。将混合好的样品磁力混合搅拌30min后倒入抽滤瓶中，用真空度为1.0MPa的真空泵脱气10min。取一定量的膜液均匀平铺与洁净干燥的平面皿(直径15厘米)上，置于40℃的恒温干燥箱中干燥；将干燥后所成的膜揭下，放在置有饱和食盐水的干燥器中室温保存备用。实施例2将5g豌豆淀粉和2.5g甘油置于盛有100g蒸馏水的烧杯中混合搅拌均匀，经沸水浴搅拌加热40min后冷却至45℃。称取0.15gWMSNC溶于50ml蒸馏水中，超声分散2.5分钟，将制备好的WMSNC水溶液与制备的豌豆淀粉和甘油的混合水溶液混合，50ml蒸馏水加入100g水溶液做空白对照。将混合好的样品磁力混合搅拌25min后倒入抽滤瓶中，用真空度为1.0MPa的真空泵脱气6min。取一定量的膜液均匀平铺与洁净干燥的平面皿(直径15厘米)上，置于35℃的恒温干燥箱中干燥；将干燥后所成的膜揭下，放在置有饱和食盐水的干燥器中室温保存备用。实施例3将5g豌豆淀粉和2.5g甘油置于盛有100g蒸馏水的烧杯中混合搅拌均匀，经沸水浴搅拌加热50min后冷却至55℃。分别称取0.25gWMSNC溶于50ml蒸馏水中，超声分散3.5分钟，然后将制备好的WMSNC水溶液与制备的豌豆淀粉和甘油的混合水溶液混合，50ml蒸馏水加入100g水溶液做空白对照。将混合好的样品磁力混合搅拌35min后倒入抽滤瓶中，用真空度为1.0MPa的真空泵脱气15min。取一定量的膜液均匀平铺与洁净干燥的平面皿(直径15厘米)上，置于40℃的恒温干燥箱中干燥；将干燥后所成的膜揭下，放在置有饱和食盐水的干燥器中室温保存备用。实施例4将5g豌豆淀粉和2.5g甘油置于盛有100g蒸馏水的烧杯中混合搅拌均匀，经沸水浴搅拌加热45min后冷却至50℃。称取0.35gWMSNC溶于50ml蒸馏水中，超声分散3分钟，然后将制备好的WMSNC水溶液与制备的豌豆淀粉和甘油的混合水溶液混合，50ml蒸馏水加入100g水溶液做空白对照。将混合好的样品磁力混合搅拌30min后倒入抽滤瓶中，用真空度为1.0MPa的真空泵脱气10min。取一定量的膜液均匀平铺与洁净干燥的平面皿(直径15厘米)上，置于40℃的恒温干燥箱中干燥；将干燥后所成的膜揭下，放在置有饱和食盐水的干燥器中室温保存备用。实施例5将5g豌豆淀粉和2.5g甘油置于盛有100g蒸馏水的烧杯中混合搅拌均匀，经沸水浴搅拌加热45min后冷却至50℃。分别称取0.45gWMSNC溶于50ml蒸馏水中，超声分散3分钟，然后将制备好的WMSNC水溶液与制备的豌豆淀粉和甘油的混合水溶液混合，50ml蒸馏水加入100g水溶液做空白对照。将混合好的样品磁力混合搅拌30min后倒入抽滤瓶中，用真空度为1.0MPa的真空泵脱气约10min。取一定量的膜液均匀平铺与洁净干燥的平面皿(直径15厘米)上，置于40℃的恒温干燥箱中干燥；将干燥后所成的膜揭下，放在置有饱和食盐水的干燥器中室温保存备用。所制备的复合膜的性能检测：1、检测方法与材料(1)复合膜的厚度测量膜的厚度使用螺旋测微仪(0-25mm)测定。于被测膜上随机取10点测定，取平均值。(2)复合膜吸光度的测定将膜切割成1cm×4cm大小，贴在比色皿(1cm)的一侧，用紫外—可见分光光度计在600nm下测定其吸光度，以空皿做空白对照。每组样品取3块膜，取平均值。(3)复合膜颜色测量用色度计分析样品表面颜色，将样品(50×50mm)放置在一个白色的标准板，对其(L*a*b*,)进行测量。标准板的L*a*b*值是L*＝96.68，a*＝0.14，和b*＝1.94。每个样品，对5个不同的位置进行测量，取平均值。(4)复合膜溶解度的测定将膜置于105℃的电热恒温鼓风干燥箱中干燥12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种豌豆淀粉和蜡质玉米淀粉纳米晶复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将含质量分数为0.047％的豌豆淀粉，质量分数为0.023％的甘油的水溶液，经沸水浴搅拌加热40‑50min后冷却至45‑55℃；(2)向步骤(1)所得溶液中加入WMSNC，所述WMSNC的加入量为PS干基含量的1％‑9％；(3)将步骤(2)所得溶液磁力混合搅拌25‑35min后倒入抽滤瓶中，用真空度为1.0MPa的真空泵脱气6‑15min，得复合膜液体；(4)取上述复合膜液体平铺于平面皿上，置于35‑45℃的恒温干燥箱中干燥即得复合膜。

【技术特征摘要】
1.一种豌豆淀粉和蜡质玉米淀粉纳米晶复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将含质量分数为0.047％的豌豆淀粉，质量分数为0.023％的甘油的水溶液，经沸水浴搅拌加热45min后冷却至50℃；(2)向步骤(1)所得溶液中加入WMSNC，所述WMSNC的加入量为PS干基含量的1％-7％；(3)将步骤(2)所得溶液磁力混合搅拌30min后倒入抽滤瓶中，用真空度为1.0MPa的真空泵脱气10min，得复合膜液体；(4)取上述复合膜液体平铺于平面皿上，置于35-45℃的恒温干燥箱中干燥即得复合膜。2.如权利要求1所述的复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙庆杰，熊柳，孙翠霞，崔少宁，秦洋，姜岁岁，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37