陳金鳳,文 玉,趙國華,2,*(.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,重慶 40075;2.重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心,重慶 40075)
響應(yīng)面法優(yōu)化阿魏酸淀粉酯膜制備工藝
陳金鳳1,文 玉1,趙國華1,2,*
(1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,重慶400715;2.重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心,重慶400715)
采用單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面法考察阿魏酸淀粉酯取代度、干燥溫度和甘油添加量對阿魏酸淀粉酯膜抗張強(qiáng)度(tensile strength,TS)和斷裂伸長率的影響。結(jié)果表明:隨著取代度的增大,阿魏酸淀粉酯膜的TS逐漸增大,斷裂伸長率逐漸減??;當(dāng)干燥溫度不大于60 ℃時(shí),阿魏酸淀粉酯膜的TS隨著溫度的升高略微增大,當(dāng)溫度升高到60 ℃以上時(shí),TS顯著降低(P<0.05),阿魏酸淀粉酯膜的斷裂伸長率隨著溫度的升高顯著降低(P<0.05);隨著甘油添加量的增大,阿魏酸淀粉酯膜的TS逐漸減小,斷裂伸長率逐漸增大。綜合考慮各因素對阿魏酸淀粉酯膜機(jī)械性能的影響,在取代度0.068、干燥溫度40 ℃、甘油添加量1.20 g/4.0 g條件下制備阿魏酸淀粉酯膜,膜的TS較高,為10.23 MPa;在取代度0.023、干燥溫度41 ℃、甘油添加量1.30 g/4.0 g條件下制膜,膜的斷裂伸長率較高,為321.65%。關(guān)鍵詞:阿魏酸淀粉酯膜;響應(yīng)面法;抗張強(qiáng)度;斷裂伸長率
近年來,使用天然生物材料制備可食性薄膜成為研究的熱點(diǎn)[1-3],淀粉基可食薄膜被認(rèn)為是最具發(fā)展前景的生物包裝材料之一[4-5]。但是原淀粉薄膜機(jī)械性能和阻隔性能較差[6-7],且淀粉具有結(jié)晶化特征,易使薄膜變脆,這使原淀粉在應(yīng)用上受到很大的限制[8]。研究發(fā)現(xiàn),利用一定的方法使淀粉在化學(xué)結(jié)構(gòu)上發(fā)生變化,或者改變淀粉分子大小和淀粉顆粒的性質(zhì)[9-10],制備變性淀粉薄膜能夠改善膜的機(jī)械性能。阿魏酸是植物組織中普遍存在的酚酸衍生物[11],安全無毒[12],價(jià)格低廉[13]。其分子具有酚羥基和羧基,可以與淀粉反應(yīng)制備酯化淀粉薄膜。
陳達(dá)佳等[14]研究阿魏酸對膠原蛋白-殼聚糖復(fù)合膜性能影響時(shí),發(fā)現(xiàn)添加阿魏酸能夠增強(qiáng)復(fù)合薄膜的機(jī)械性能。Mathew等[15]發(fā)現(xiàn)在淀粉-殼聚糖復(fù)合膜中添加阿魏酸能夠大大改善其阻隔性能,但阿魏酸濃度過高時(shí),出現(xiàn)了相分離的現(xiàn)象,膜的斷裂伸長率降低。Ou Shiyi等[16]研究阿魏酸改善大豆蛋白可食膜機(jī)械性能時(shí),也發(fā)現(xiàn)類似的相分離的現(xiàn)象,導(dǎo)致膜的抗張強(qiáng)度(tensile strength,TS)降低。所以,解決向淀粉糊中直接添加抗氧化劑制備抗氧化性淀粉膜時(shí)常見的相分離等問題,以改善薄膜機(jī)械性能還很有研究的必要。本實(shí)驗(yàn)旨在將阿魏酸淀粉酯制備成具有抗氧化性的可食薄膜,研究阿魏酸淀粉酯膜機(jī)械性能的影響因素,以期為新型食品包裝膜的工業(yè)化生產(chǎn)提供一定的參考依據(jù)。
1.1材料與試劑
玉米淀粉重慶佳仙食品有限公司;異丙醇(分析純)、二甲基亞砜(色譜純)成都科龍化工試劑廠;阿魏酸(標(biāo)準(zhǔn)品)湖北遠(yuǎn)成共創(chuàng)科技有限公司;N,N'-羰基二咪唑(N,N'-carbonyldiimidazole,CDI,試劑級(jí))凱信化學(xué)工業(yè)有限公司。
1.2儀器與設(shè)備
DHG-9240A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、HWS-24 數(shù)顯恒溫水浴鍋上海齊欣科學(xué)儀器有限公司;CT3質(zhì)構(gòu)儀美國BrookField公司;BS233S電子天平北京賽多利斯儀器有限公司;D2004W電動(dòng)攪拌器上海司樂儀器有限公司;有機(jī)玻璃板重慶吉美達(dá)有機(jī)玻璃制品有限公司。
1.3方法
1.3.1阿魏酸淀粉酯的制備[17]
稱取等物質(zhì)的量(6.17 mmol)的阿魏酸1.119 g 和CDI 1.001 g,再加入20 mL的二甲基亞砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)攪拌均勻后轉(zhuǎn)移至50 mL的三口圓底燒瓶中并連接機(jī)械攪拌桿(300 r/min)進(jìn)行攪拌,油浴60 ℃條件下反應(yīng)15 h,合成阿魏酸咪唑化合物。然后,準(zhǔn)確稱取玉米淀粉1.0 g,加入一定比例的阿魏酸咪唑化合物,阿魏酸咪唑化合物(添加量)分別為:DS-1(5 mL)、DS-2(10 mL)、DS-3(15 mL)。在高速分散機(jī)(1.5×104r/min)作用下分散均勻后置于三口圓底燒瓶中并用磁力攪拌機(jī)均勻攪拌,油浴加熱至一定溫度,反應(yīng)一段時(shí)間后,停止攪拌終止反應(yīng)。向得到的反應(yīng)物中加入2 倍體積的異丙醇,不斷攪拌得到黏稠沉淀,離心,沉淀物用異丙醇反復(fù)洗滌2 次后,加入DMSO使其充分溶解后轉(zhuǎn)移至透析袋(截留相對分子質(zhì)量8 000~14 000)中,用DMSO透析24 h,得到的樣品再次用異丙醇沉淀、洗滌后溶解在純水中,流水透析24 h,靜水透析24 h,濃縮,真空冷凍干燥,得到不同取代度的淡黃色粉末狀阿魏酸淀粉酯。
1.3.2阿魏酸淀粉酯膜的制備
稱取2.0 g原淀粉與2.0 g不同取代度的阿魏酸淀粉酯的混合物,配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的淀粉乳,90 ℃條件下恒溫?cái)嚢?0 min使其糊化,加入一定量的甘油繼續(xù)攪拌20 min,脫氣后傾倒至自制有機(jī)玻璃模具中,置于烘箱中50 ℃條件下干燥12 h,然后在室溫條件下回濕,揭膜,置于25 ℃、相對濕度50%條件下保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2.1取代度對阿魏酸淀粉酯膜機(jī)械性能的影響
固定甘油添加量1.25 g/4.0 g、干燥成膜溫度50 ℃,改變阿魏酸淀粉酯的取代度(DS-1(0.015)、DS-2 (0.032)、DS-3(0.068)),研究取代度對膜機(jī)械性能的影響。其他條件為:淀粉乳質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%、恒溫?cái)嚢柽^程中轉(zhuǎn)速180 r/min。
1.3.2.2干燥溫度對阿魏酸淀粉酯膜機(jī)械性能的影響
固定阿魏酸淀粉酯取代度DS-2(0.032)、甘油添加量1.25 g/4.0 g,改變干燥成膜溫度(40、50、60、70、80 ℃),研究干燥溫度對膜機(jī)械性能的影響。其他條件為:淀粉乳質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%、恒溫?cái)嚢柽^程中轉(zhuǎn)速180 r/min。
1.3.2.3甘油添加量對阿魏酸淀粉酯膜機(jī)械性能的影響
固定阿魏酸淀粉酯取代度DS-2(0.032)、干燥成膜溫度50 ℃,改變甘油添加量(1.10、1.15、1.20、1.25、1.30、1.35、1.40 g/4.0 g),研究甘油添加量對膜機(jī)械性能的影響。其他條件為:淀粉乳質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%、恒溫?cái)嚢柽^程中轉(zhuǎn)速180 r/min。
1.3.3阿魏酸淀粉酯膜機(jī)械性能的測定
根據(jù)ASTM D 882-01Annual Book of ASTM Standards[18]方法測定阿魏酸淀粉酯膜的機(jī)械性能,將樣品膜裁剪成尺寸為60 mm×25 mm的長條,在相對濕度為75%的條件下保存24 h,使用質(zhì)構(gòu)儀對樣品進(jìn)行測量。初始夾距設(shè)為50 mm,拉伸速率為1 mm/s。測定5 個(gè)樣品,每個(gè)樣品重復(fù)測定3 次,按式(1)、(2)計(jì)算TS和斷裂伸長率,取平均值。
式中:TS為抗張強(qiáng)度/MPa;F為膜所受拉力/N;S為膜的初始橫截面積/mm2;E為斷裂伸長率/%;L0為試樣原始標(biāo)線間距離/mm;L為膜斷裂時(shí)至標(biāo)線間距離/mm。
1.4數(shù)據(jù)分析
運(yùn)用SPSS 19.0和Design-Expert 8.1進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,運(yùn)用Tukey's HSD進(jìn)行方差分析(P<0.05為顯著差異),數(shù)據(jù)以±s表示。
2.1取代度對阿魏酸淀粉酯膜機(jī)械性能的影響由表1可以看出,隨著取代度的增加,阿魏酸淀粉酯膜的TS呈逐漸增大的趨勢,在取代度為0.068時(shí)TS達(dá)到最大。相反,阿魏酸淀粉酯膜的E值隨著取代度的增大而逐漸減小。經(jīng)過改性后,阿魏酸淀粉酯膜的TS增大可能是因?yàn)榘⑽核岬矸埘ヅc淀粉之間發(fā)生了交聯(lián)作用,形成更為緊密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而使形成的膜更為致密,強(qiáng)度更大[15,19]。E值的變化趨勢與TS相反,是由于取代度提高時(shí),阿魏酸淀粉酯分子鏈鏈段運(yùn)動(dòng)能力變?nèi)?,分子整鏈的位移困難,黏度高,導(dǎo)致分子鏈的柔性變差,所以形成的膜柔軟性降低,E值隨之減小。
表1 取代度對阿魏酸淀粉酯膜機(jī)械性能的影響TTaabbllee 11 EEffffeecctt ooff ddeeggrreeee ooff ssuubbssttiittuuttiioonn oonn mmeecchhaanniiccaall pprrooppeerrttiieess ooff starch ferulate fi lmmss
2.2干燥溫度對阿魏酸淀粉酯膜機(jī)械性能的影響
表2 干燥溫度對阿魏酸淀粉酯膜機(jī)械性能的影響TTaabbllee 22 EEffffeecctt ooff ddrryyiinngg tteemmppeerraattuurree oonn mmeecchhaanniiccaall pprrooppeerrttiieess ooff starch ferulate fi lmmss
由表2可以看出,干燥溫度由40 ℃上升至50 ℃時(shí)阿魏酸淀粉酯膜的TS顯著增大,這是因?yàn)?0 ℃時(shí),膜的干燥速率過慢,而50 ℃時(shí),干燥速率適中,使得淀粉酯膜中的水分蒸發(fā)適中,從而更利于淀粉有序網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成,使得膜的機(jī)械性能更好。50 ℃和60 ℃烘干的膜之間沒有顯著差異,但當(dāng)溫度升高到60 ℃以上時(shí),TS隨著溫度升高顯著降低(P<0.05)。從阿魏酸淀粉酯膜的表觀也可觀察到,80 ℃條件下烘干的膜含水量少,脆硬,并且容易碎裂,不易測量且不適宜用作食品膜。這是由于低于60 ℃干燥時(shí),水分蒸發(fā)速率慢,淀粉分子鏈在水分子的塑化作用下具有較好活動(dòng)性,在比較長的時(shí)間里能夠充分伸展、位移和調(diào)向,使得阿魏酸淀粉酯膜中的大分子相互靠近,趨于有序的排列,從而形成連續(xù)緊密的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),表現(xiàn)為阿魏酸淀粉酯膜的TS增大[20]。但干燥溫度也不宜過低,否則會(huì)造成干燥時(shí)間過長,增加能耗。然而,進(jìn)一步升高溫度會(huì)縮短成膜時(shí)間,溫度過高會(huì)導(dǎo)致阿魏酸淀粉酯膜內(nèi)的大分子之間以及大分子與甘油之間還未形成定向有序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)便已沉積下來,從而導(dǎo)致阿魏酸淀粉酯膜的TS顯著下降。這說明適宜的干燥溫度能保證水分的蒸發(fā)速度適中,使得淀粉酯形成有序而致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),賦予阿魏酸淀粉酯膜良好的TS。隨著溫度的升高,阿魏酸淀粉酯膜的E值顯著降低,但50 ℃和60 ℃時(shí)相差不大,這是由于低溫使干燥時(shí)間變長,膜中水分含量高,分子鏈的活動(dòng)性大,有利于分子間有序致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成,而溫度大于70 ℃時(shí),干燥速率過快,甘油與大分子之間的氫鍵、大分子
之間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)尚未完全形成就已經(jīng)沉積,導(dǎo)致阿魏酸淀粉酯膜的E值顯著下降(P<0.05)。因此,綜合考慮,阿魏酸淀粉酯膜的干燥溫度不宜選的過高或過低。
2.3甘油添加量對阿魏酸淀粉酯膜機(jī)械性能的影響
表3 甘油添加量對阿魏酸淀粉酯膜機(jī)械性能的影響TTaabbllee 33 EEffffeecctt ooff ggllyycceerriinn ccoonntteenntt oonn mmeecchhaanniiccaall pprrooppeerrttiieess ooff ssttaarrcchh ferulate fi llmmss
由表3可知,隨著甘油添加量的增大,阿魏酸淀粉酯膜的TS逐漸下降,可能是因?yàn)樵诤^程中,甘油能夠滲透到阿魏酸淀粉酯分子鏈之間,增大淀粉酯分子鏈之間的距離,進(jìn)而增大了鏈的活動(dòng)性,同時(shí)使膜的柔韌性和延展性增大。甘油是分子質(zhì)量較小的親水性分子,其極性基團(tuán)與成膜材料分子相互作用,破壞了膜中原有大分子鏈的有序排列和堆積結(jié)構(gòu),削弱了分子間的作用力,從而降低阿魏酸淀粉酯膜的TS。甘油本身具有吸濕性,它的加入使阿魏酸淀粉酯膜的含水量增大,減弱淀粉內(nèi)部的鍵合作用。這些作用共同導(dǎo)致阿魏酸淀粉酯膜的TS降低。Gontard等[21]研究甘油對小麥蛋白膜的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),甘油能夠降低小麥蛋白膜的TS,增大其E值。Yan Qianqian等[22]在研究甘油對玉米淀粉薄膜機(jī)械性能影響時(shí)得出了相似的結(jié)果。此外,隨著甘油添加量的增加,阿魏酸淀粉酯膜的E值逐漸增大,這是由于甘油與阿魏酸淀粉酯分子之間的相互作用,削弱了淀粉分子間或阿魏酸分子間的相互作用力,從而有利于在外力作用下阿魏酸淀粉酯分子鏈之間的重排,進(jìn)而使阿魏酸淀粉酯膜的柔韌性增大。Alves等[23]發(fā)現(xiàn)木薯淀粉膜的力學(xué)性能受甘油含量的影響較大,隨著甘油含量的增加,木薯淀粉膜的E值增大,TS降低。Myll?rinena等[24]研究了甘油添加量對直鏈和支鏈淀粉膜性能的影響,發(fā)現(xiàn)甘油添加量超過20%的直鏈淀粉膜的E值顯著增大,但支鏈淀粉膜則相對較脆柔韌性較差。
2.4響應(yīng)面優(yōu)化阿魏酸淀粉酯膜的機(jī)械性能
2.4.1響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
采用Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì),以單因素試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ),進(jìn)行三因素三水平的響應(yīng)面分析試驗(yàn),考察取代度(X1)、干燥溫度(X2)和甘油添加量(X3)對阿魏酸淀粉酯膜機(jī)械性能的影響,結(jié)果見表4。
表 4 TTSS和 E值的Box-Behnkenn試驗(yàn)結(jié)果TTaabbllee 44 RReessuullttss ooff BBooxx--BBeehhnnkkeenn eexxppeerriimmeennttaall ddeessiiggnn ffoorr tteennssiillee strength and elongation at break
對表中數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合,建立TS的二次響應(yīng)回歸方程:
Y1=8.404 89+0.951 67X1+0.039 167X2-1.208 61X3-0.436 67XX-1.184 44XX+0.490 56XX-1.066 61X2-
1223131
0.322 72X2-1.054 94X2
23
建立E值的二次響應(yīng)回歸方程:
表 5 TTSS和 E值的二次響應(yīng)模型方差分析Taabbllee 55 AAnnaallyyssiiss ooff vvaarriiaannccee (AANNOOVVAA) ffoorr rreessppoonnssee ssuurrffaaccee qquuaaddrraattiicc mmooddeellss ooff tteennssiillee ssttrreennggtthh aanndd eelloonnggaattiioonn aatt bbrreeaakk
由表5可知,TS的回歸方程中一次項(xiàng)X1、X3,交互項(xiàng)X2X3,二次項(xiàng)X12、X32對阿魏酸淀粉酯膜的TS影響極顯著(P<0.01),交互項(xiàng)X1X3對膜的TS影響顯著(P<0.05),而X2、X1X2、X22對膜的TS影響并不顯著,影響阿魏酸淀粉酯膜TS的各因素大小排序?yàn)椋焊视吞砑恿浚救〈龋靖稍餃囟?。從?還可以看出,各試驗(yàn)因素對阿魏酸淀粉酯膜的E值的影響不是簡單的線性關(guān)系,其中,二次項(xiàng)X12、X32對膜的E值影響極顯著(P<0.01),一次項(xiàng)X2、X3和交互項(xiàng)X2X3對膜的E值影響顯著(P<0.05),而X1、X1X2、X1X3、X22對膜的E值的影響并不顯著,影響阿魏酸淀粉酯膜E值的各因素大小排序?yàn)椋焊视吞砑恿浚靖稍餃囟龋救〈取?/p>
2.4.2阿魏酸淀粉酯膜機(jī)械性能的響應(yīng)面分析
圖 1 取代度、干燥溫度和甘油添加量交互作用對TS影響的響應(yīng)面圖Fig.1 Response surface plots showing the interactive effects of degree of substitution, drying temperature and glycerin content on tensile strength
由圖1a可知,干燥溫度一定時(shí),隨著取代度的增加,阿魏酸淀粉酯膜的TS逐漸增大。這是由于阿魏酸淀粉酯分子間形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更為致密。而取代度一定時(shí),干燥溫度對阿魏酸淀粉酯膜的TS影響不大。由圖1b可知,取代度與甘油添加量的交互作用顯著。當(dāng)取代度一定時(shí),隨著甘油添加量的增大,阿魏酸淀粉酯膜的TS先增大后減小,當(dāng)固定甘油添加量時(shí),TS隨著取代度的增大而增大。由圖1c可以看出,當(dāng)固定甘油添加量時(shí),干燥溫度對阿魏酸淀粉酯膜的TS基本沒有影響,固定干燥溫度,隨著甘油添加量的增加阿魏酸淀粉酯膜的TS降低。綜合圖1,在較低甘油添加量和較高取代度條件下阿魏酸淀粉酯膜的TS較高。這是由于低質(zhì)量濃度的甘油加入后,滲入到淀粉酯的分子鏈間,甘油上的羥基與淀粉酯分子上的羥基形成氫鍵作用,取代了淀粉分子內(nèi)或分子間的氫鍵,提高了分子鏈的活動(dòng)性,促進(jìn)了分子間相對運(yùn)動(dòng),增大了淀粉膜的自由體積,同時(shí)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低,膜的性能得到改善[25]。
圖 2 取代度、干燥溫度和甘油添加量交互作用對E值影響的響應(yīng)面圖Fig.2 Response surface plots showing the interactive effects of degree of substitution, drying temperature and glycerin content on elongation at break
由圖2a可知,取代度一定時(shí),阿魏酸淀粉酯膜的E值隨干燥溫度的升高而降低,當(dāng)干燥溫度大于50 ℃時(shí),E值隨著取代度的增大呈先增大后減小的趨勢。由圖2b可以看出,取代度一定時(shí),阿魏酸淀粉酯膜的E值隨甘油添加量的增大而增大。從圖2c可以看出,干燥溫度與甘油添加量的交互作用顯著,干燥溫度一定時(shí),E值隨甘油添加量的增大而減小,而固定甘油添加量時(shí),E值隨著干燥溫度的升高而降低。綜合圖2,在適中的取代度、較高的甘油添加量(>1.25 g/4.0 g)、較低的干燥溫度(50 ℃)條件下,阿魏酸淀粉酯膜的E值較高。
綜合考慮取代度、干燥溫度和甘油添加量對阿魏酸淀粉酯膜TS和E值的影響,在取代度0.068、干燥溫度40 ℃、甘油添加量1.20 g/4.0 g條件下制備阿魏酸淀粉酯膜,膜的TS較高,為10.23 MPa;在取代度0.023、干燥溫度41 ℃、甘油添加量1.30 g/4.0 g條件下制備阿魏酸淀粉酯膜,膜的E值較高,為321.65%。
甘油添加量是影響阿魏酸淀粉酯膜機(jī)械性能的主要因素。隨著甘油添加量的增大,阿魏酸淀粉酯膜的TS逐漸減小,E值逐漸增大;反之,隨著取代度的增大,阿魏酸淀粉酯膜的TS逐漸增大,E值逐漸減小。當(dāng)干燥溫度不大于60 ℃時(shí),阿魏酸淀粉酯膜的TS隨著溫度的升高略微增大,其中,50 ℃和60 ℃條件下干燥制備的膜之間沒有顯著差異,當(dāng)溫度升高到60 ℃以上時(shí),TS顯著降低(P<0.05),阿魏酸淀粉酯膜的E值隨著溫度的升高顯著降低(P<0.05)。此外,溫度過高會(huì)使阿魏酸淀粉酯膜過于脆硬。
綜合考慮取代度、干燥溫度和甘油添加量對阿魏酸淀粉酯膜TS和E值的影響,在取代度0.068、干燥溫度40 ℃、甘油添加量1.20 g/4.0 g條件下制備阿魏酸淀粉酯膜,膜的TS較高,為10.23 MPa;在取代度0.023、干燥溫度41 ℃、甘油添加量1.30 g/4.0 g條件下制備阿魏酸淀粉酯膜,膜的E值較高,為321.65%。
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Process Optimization for Preparation of Starch Ferulate Films by Response Surface Analysis
CHEN Jinfeng1, WEN Yu1, ZHAO Guohua1,2,*
(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing400715, China;2. Chongqing Engineering Research Center of Regional Food, Chongqing400715, China)
The effects of the degree of substitution of starch ferulate, drying temperature and glycerin content on the tensile strength and elongation at break of starch ferulate fi lms were optimized by single factor experiments and response surface analysis. Results showed that tensile strength of starch ferulate fi lms increased and elongation at break of starch ferulate fi lms decreased gradually with increasing degree of substitution. When the drying temperature was lower than 60 ℃, tensile strength of starch ferulate films increased slightly with an increase in temperature while when drying temperature was higher than 60 ℃, both tensile strength and elongation at break of starch ferulate fi lms decreased signifi cantly (P < 0.05). Tensile strength of starch ferulate films decreased gradually with an increase in glycerin content, whereas elongation at break increased gradually. Based on mechanical properties, the optimal conditions for preparation of starch ferulate fi lms with high tensile strength of 10.23 MPa were determined as 0.068, 40 ℃ and 1.20 g/4.0 g starch for degree of substitution,drying temperature and glycerin content, respectively, while those providing high elongation at break of 321.65% were 0.023,41 ℃ and 1.30 g/4.0 g starch, respectively.
starch ferulate fi lms; response surface analysis; tensile strength; elongation at break
TS231
A
1002-6630(2015)24-0023-06
10.7506/spkx1002-6630-201524004
2015-05-17
國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(31371737);重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心能力提升項(xiàng)目(cstc2014pt-gc8001)
陳金鳳(1993—),女,碩士研究生,研究方向?yàn)槭称坊瘜W(xué)與營養(yǎng)學(xué)。E-mail:chenjinfeng926@163.com
趙國華(1971—),男,教授,博士,研究方向?yàn)槭称坊瘜W(xué)與營養(yǎng)學(xué)。E-mail:zhaoguohua1971@163.com