Page 165 - 《精细化工》2022年第6期

第 6 期 刘海鹏，等: 莲藕淀粉/乳清蛋白复合膜的制备、表征及性能 ·1231·

比发现，LW-30 和 LW-60 在酰胺Ⅰ带和酰胺Ⅱ带的 如图 3 所示，CK 在 2θ 为 9.5°及 19.6°处有两个
主要特征峰透过率明显小于 LW-40 和 LW-50，说明 特定的衍射峰，说明其具有较好的结晶度，是一种
在乳清蛋白添加量为 40%、50%时，酰胺Ⅰ带中羰 半晶体生物聚合物。不同复合膜衍射峰的位置没有
基的 C==O 键伸缩振动与酰胺Ⅱ带的 N—H 键的弯 明显变化，说明复合膜的结构没有发生明显变化，
曲振动及 C—N 键的弹性振动明显增强。这是由于 这意味着薄膜的晶体性质都得到了完全的保留。结
在加热过程中，乳清蛋白中的 β-乳球蛋白的三级折 果表明，复合膜中的各组分间具有良好的相容性，
叠结构被打开，其内部含有的多数疏水基团和部分 乳清蛋白的加入对莲藕淀粉的晶体结构没有造成明
被埋藏的巯基和羟基逐渐暴露出来，疏水链段在合 显的影响。
适条件下易与莲藕淀粉内部的疏水分子聚集在一 2.4 TG 分析
起，具有一定的作用力，从而使莲藕淀粉与乳清蛋 测试了莲藕淀粉/乳清蛋白复合膜的热性能，其
白分子间结合性能明显增强。但当乳清蛋白添加量 TG 与 DTG 曲线见图 4。
为 60%时酰胺Ⅱ带吸收峰透过率又呈现出下降趋
势，这可能是由于莲藕淀粉与乳清蛋白之间产生了
较弱的相互作用，使整体分子结构发生了一些变化，
微观上表现为复合膜内部结构致密性降低，这一结
果在 SEM 中也得到了很好的验证。

图 2 莲藕淀粉/乳清蛋白复合膜的 FTIR 谱图
Fig. 2 FTIR spectra of lotus root starch/whey protein
composite films

2.3 XRD 分析
通过 XRD 对复合膜进行了测试，可以获得其成 图 4 莲藕淀粉/乳清蛋白复合膜的 TG（a）及 DTG（b）曲线
Fig. 4 TG (a) and DTG (b) curves of lotus root starch/
分以及内部原子、分子的结构或形态等信息，可以 whey protein composite films
反映复合材料中不同成分间的结合是否相容，结果
见图 3。 由图 4a 可知，复合膜的初始质量损失发生在
70~110 ℃之间，此阶段的质量损失主要是由于水分的
蒸发造成的；第 2 阶段的质量损失发生在 160~220 ℃
之间，由于甘油的沸点在 198 ℃左右，所以这一阶
段质量损失主要是由于甘油的挥发造成的；第 3 阶
段的质量损失发生在 300 ℃左右，此时造成质量损
失的原因是莲藕淀粉与乳清蛋白碳骨架的受热分
解。由图 4b 可知，LW-30~LW-60 4 种不同乳清蛋白
添加量的复合膜的受热分解温度依次为 300.55、
300.71、301.07、300.17 ℃，由于 LW-50 的分解温
度优于其他复合膜，故热稳定性最好。
2.5 DSC 分析
图 3 莲藕淀粉/乳清蛋白复合膜的 XRD 谱图
Fig. 3 XRD patterns of lotus root starch/whey protein 莲藕淀粉/乳清蛋白复合膜热稳定性分析如图 5
composite films 所示。