改性扇贝壳粉与壳聚糖复合膜的制备及性质研究

摘要

以扇贝壳为原料,硬脂酸钠为改性剂,通过湿法改性制备了改性扇贝壳粉。采用单因素和响应面试验探讨改性温度、改性剂用量、改性时间对扇贝壳粉改性效果的影响,利用傅里叶红外光谱仪、电子扫描电镜和X射线衍射仪对扇贝壳粉进行表征。将制成的改性扇贝壳粉与壳聚糖制成复合膜,考察改性扇贝壳粉质量分数对复合膜性质的影响。结果表明,扇贝壳粉最佳改性条件为:硬脂酸钠添加量2.53%,改性温度80.70℃,改性时间43.19 min,在此条件下制得的扇贝壳粉活化度最高可达到76.41%,结合表征图谱分析,硬脂酸钠成功结合到壳粉表面,壳粉粉体粒子间团聚作用减弱,制得的改性扇贝壳粉具有良好的分散性。添加改性扇贝壳粉可以有效提高壳聚糖膜的机械性能、透光性和水蒸气阻隔性能。当改性扇贝壳粉的质量分数为1%时,改性扇贝壳粉与壳聚糖复合膜的性能最佳,此时膜拉伸强度为30.19 MPa,断裂伸长率为10.2%,水蒸气透过量为35.1 g·h^(−1)·m^(−2),透光性为2.9 mm·%。