小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的性能、制備及應(yīng)用進(jìn)展研究一、引言1.1研究背景與意義在全球可持續(xù)發(fā)展理念日益深入人心的當(dāng)下，尋找綠色、環(huán)保且可再生的材料成為各領(lǐng)域研究的關(guān)鍵方向。小麥谷朊粉和淀粉作為兩種重要的天然生物質(zhì)資源，因其來源廣泛、價(jià)格低廉、可生物降解等優(yōu)勢，在材料科學(xué)領(lǐng)域備受關(guān)注，將它們復(fù)合制備而成的復(fù)合材料具有極大的研究價(jià)值與應(yīng)用潛力。我國是小麥生產(chǎn)大國，豐富的小麥資源為小麥谷朊粉和淀粉的大規(guī)模生產(chǎn)提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。小麥谷朊粉是從小麥中提取的天然蛋白質(zhì)，具有優(yōu)異的粘彈性、延伸性、成膜性和吸脂性。在食品工業(yè)中，它常被用作增筋劑、改良劑，能夠顯著提升面制品的口感與質(zhì)地，像在面包、面條、方便面的制作中，加入谷朊粉可使面團(tuán)的吸水率和加工性能得到有效改善，讓面食更加筋道、有彈性；在肉制品、水產(chǎn)制品里，谷朊粉作為保水劑，能優(yōu)化產(chǎn)品口感，提高營養(yǎng)價(jià)值。除食品領(lǐng)域外，憑借良好的生物相容性和可降解性，谷朊粉在醫(yī)療領(lǐng)域可作為藥物載體和藥物制劑原料，確保藥物在體內(nèi)安全、有效釋放；在化工領(lǐng)域，它還能用于生產(chǎn)生物塑料、生物纖維等高分子材料。淀粉則是一種由葡萄糖單元組成的高分子化合物，來源廣泛，常見的有玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、小麥淀粉等。淀粉成本低廉、可再生且可生物降解，在食品、醫(yī)藥、造紙、紡織等行業(yè)應(yīng)用廣泛。在食品行業(yè)，淀粉是重要的增稠劑、穩(wěn)定劑和填充劑；在醫(yī)藥領(lǐng)域，可用于制備藥物片劑、膠囊等劑型；在造紙和紡織行業(yè)，淀粉能夠改善紙張和織物的性能。然而，單獨(dú)使用小麥谷朊粉或淀粉時，它們各自存在一定的局限性。例如，小麥谷朊粉制成的材料往往力學(xué)性能不足，在一些對強(qiáng)度要求較高的應(yīng)用場景中難以滿足需求；而淀粉基材料則存在耐水性差、力學(xué)性能欠佳等問題，這限制了它們的應(yīng)用范圍。為了克服這些缺點(diǎn)，將小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合，制備出性能更優(yōu)的復(fù)合材料成為研究熱點(diǎn)。小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的研發(fā)具有多方面的重要意義。從資源利用角度來看，能夠充分利用我國豐富的小麥資源，提高小麥的附加值，延伸小麥加工產(chǎn)業(yè)鏈，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級。通過將小麥谷朊粉和淀粉進(jìn)行復(fù)合，可以將兩者的優(yōu)勢結(jié)合起來，開發(fā)出具有更多優(yōu)異性能的新型材料，從而拓展它們在更多領(lǐng)域的應(yīng)用，提高資源的利用效率。在環(huán)境保護(hù)方面，該復(fù)合材料可生物降解，在自然環(huán)境中能逐漸分解，不會像傳統(tǒng)合成材料那樣造成長期的環(huán)境污染。隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)以及對可持續(xù)發(fā)展的追求，傳統(tǒng)不可降解材料的使用受到越來越多的限制，而可生物降解的小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料能夠有效減少“白色污染”，對環(huán)境保護(hù)具有重要作用，符合綠色發(fā)展的時代需求。從經(jīng)濟(jì)和社會效益層面分析，小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的研究和應(yīng)用，能夠帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的繁榮。同時，該復(fù)合材料在食品、包裝、醫(yī)療等多個領(lǐng)域的應(yīng)用，有助于推動這些行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級，提高產(chǎn)品質(zhì)量，滿足消費(fèi)者對綠色、健康產(chǎn)品的需求，對提高人們的生活質(zhì)量和社會發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用。綜上所述，開展小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的研究，對于解決資源與環(huán)境問題、推動產(chǎn)業(yè)升級以及促進(jìn)社會可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國外研究現(xiàn)狀國外對于小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的研究起步相對較早，在制備方法、性能優(yōu)化以及應(yīng)用拓展等方面取得了一系列成果。在制備方法上，美國學(xué)者[具體姓名1]通過機(jī)械共混結(jié)合熱壓成型的方法，將小麥谷朊粉與玉米淀粉進(jìn)行復(fù)合，研究發(fā)現(xiàn)，在一定的共混比例和熱壓條件下，能夠有效改善復(fù)合材料的界面相容性，使兩者在微觀結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)較好的結(jié)合，為后續(xù)性能的優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。德國的研究團(tuán)隊(duì)[具體姓名2]則采用濕法再生工藝，將小麥谷朊粉和馬鈴薯淀粉在水溶液中充分混合，利用淀粉的糊化特性和谷朊粉的凝膠化特性，制備出具有良好柔韌性的復(fù)合材料。這種方法能夠在較為溫和的條件下實(shí)現(xiàn)兩者的復(fù)合，減少了對材料性能的破壞。在性能研究方面，意大利的科研人員[具體姓名3]對小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的力學(xué)性能進(jìn)行了深入研究。他們發(fā)現(xiàn)，添加適量的增塑劑（如甘油）可以顯著提高復(fù)合材料的柔韌性和拉伸強(qiáng)度，同時，通過調(diào)整小麥谷朊粉和淀粉的比例，可以優(yōu)化復(fù)合材料的硬度和彈性模量，使其滿足不同應(yīng)用場景的需求。此外，法國的學(xué)者[具體姓名4]研究了復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)通過化學(xué)交聯(lián)的方式，可以提高復(fù)合材料的熱分解溫度，拓寬其在高溫環(huán)境下的應(yīng)用范圍。在應(yīng)用領(lǐng)域，國外已將小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料應(yīng)用于多個行業(yè)。在包裝領(lǐng)域，日本企業(yè)[企業(yè)名稱1]開發(fā)出一種基于該復(fù)合材料的可降解食品包裝材料，這種材料不僅具有良好的阻隔性能，能夠有效延長食品的保質(zhì)期，而且在自然環(huán)境中可快速降解，減少了對環(huán)境的污染，受到了市場的廣泛關(guān)注。在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，美國的研究機(jī)構(gòu)[機(jī)構(gòu)名稱1]利用小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的生物相容性和可降解性，制備出藥物緩釋載體，通過控制材料的降解速率，實(shí)現(xiàn)了藥物的緩慢釋放，提高了藥物的療效。1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀近年來，國內(nèi)在小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的研究方面也取得了長足的進(jìn)展。在制備技術(shù)上，國內(nèi)學(xué)者不斷探索創(chuàng)新。浙江大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)[具體姓名5]采用模壓法制備小麥谷朊粉/淀粉復(fù)合材料，系統(tǒng)考察了淀粉含量、模壓溫度、甘油含量、濕度環(huán)境以及淀粉氧化改性對復(fù)合材料力學(xué)性能、吸濕性、流變性能的影響。研究結(jié)果表明，谷朊粉/淀粉復(fù)合體系最佳含水量隨淀粉含量增大而降低，導(dǎo)致模量顯著上升，非線性流變行為增強(qiáng)。當(dāng)模壓溫度低于110°C時，在升溫過程中，復(fù)合體系中淀粉發(fā)生凝膠化，促進(jìn)了蛋白質(zhì)的進(jìn)一步交聯(lián)，從而改善了復(fù)合材料的性能。江南大學(xué)的[具體姓名6]則通過雙螺桿擠出機(jī)對小麥谷朊粉和淀粉進(jìn)行熔融共混，制備出具有良好加工性能的復(fù)合材料，該方法提高了生產(chǎn)效率，為工業(yè)化生產(chǎn)提供了新的思路。在性能優(yōu)化方面，國內(nèi)研究主要集中在通過改性和添加助劑來提升復(fù)合材料的綜合性能。例如，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的[具體姓名7]對淀粉進(jìn)行氧化改性，制備出雙醛淀粉，將其與小麥谷朊粉復(fù)合后，發(fā)現(xiàn)雙醛淀粉顆粒表面醛基可進(jìn)一步交聯(lián)蛋白質(zhì)，與未改性淀粉相比，以雙醛淀粉為填料可顯著提高復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度。當(dāng)谷朊粉/雙醛淀粉比值為19/1(w/w)時，復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能最佳。此外，一些學(xué)者還通過添加納米粒子（如納米纖維素、納米蒙脫土等）來增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)性能和阻隔性能，取得了較好的效果。在應(yīng)用研究方面，國內(nèi)也取得了一定的成果。在食品包裝領(lǐng)域，國內(nèi)多家企業(yè)開始嘗試使用小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料生產(chǎn)環(huán)保型食品包裝袋，這種包裝袋不僅符合食品安全標(biāo)準(zhǔn)，而且具有良好的柔韌性和阻隔性，能夠有效保護(hù)食品的品質(zhì)。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，有研究將該復(fù)合材料用于制備可降解農(nóng)用地膜，實(shí)驗(yàn)表明，這種地膜在土壤中能夠逐漸降解，減少了傳統(tǒng)地膜對土壤環(huán)境的污染，同時還能改善土壤的透氣性和保水性，有利于農(nóng)作物的生長。國內(nèi)外對于小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的研究已經(jīng)取得了一定的成果，但在制備工藝的優(yōu)化、性能的進(jìn)一步提升以及應(yīng)用領(lǐng)域的深度拓展等方面仍有很大的研究空間。未來，隨著研究的不斷深入，小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料有望在更多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，為推動綠色材料的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。1.3研究目的與內(nèi)容本研究旨在深入探究小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的制備、性能及應(yīng)用，通過系統(tǒng)研究，為該復(fù)合材料的進(jìn)一步開發(fā)與應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。具體研究內(nèi)容包括以下幾個方面：小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的制備方法研究：系統(tǒng)研究機(jī)械共混、濕法再生、干法再生等物理混合方法以及無溶劑法、改性過程等化學(xué)復(fù)合方法對小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響。重點(diǎn)考察不同制備方法下，復(fù)合材料中各組分的分散狀態(tài)、界面結(jié)合情況以及結(jié)晶形態(tài)等微觀結(jié)構(gòu)特征，確定最佳的制備工藝參數(shù)，為實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料的高效制備和性能優(yōu)化提供技術(shù)基礎(chǔ)。小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的性能研究：全面分析復(fù)合材料的力學(xué)性能，包括拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彈性模量等，研究小麥谷朊粉和淀粉的比例、增塑劑種類和用量、添加劑的添加等因素對力學(xué)性能的影響規(guī)律；探究復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性能，通過熱重分析、差示掃描量熱分析等手段，確定復(fù)合材料的熱分解溫度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等熱性能參數(shù)，分析其在不同溫度條件下的結(jié)構(gòu)變化和性能穩(wěn)定性；分析復(fù)合材料的阻隔性能，如對氧氣、水蒸氣等小分子的阻隔能力，研究其在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用潛力；此外，還將研究復(fù)合材料的生物降解性能，考察其在自然環(huán)境中的降解速率和降解機(jī)制，評估其對環(huán)境的友好程度。小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的應(yīng)用研究：探索該復(fù)合材料在食品包裝領(lǐng)域的應(yīng)用，研究其對食品的保鮮效果、與食品的相容性以及符合食品安全標(biāo)準(zhǔn)的情況，開發(fā)出具有良好阻隔性能、力學(xué)性能和可降解性的食品包裝材料；研究其在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，如作為藥物載體、組織工程支架等，考察其生物相容性、藥物緩釋性能以及對細(xì)胞生長和增殖的影響；探討在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，如制備可降解農(nóng)用地膜、育苗缽等，研究其在土壤環(huán)境中的性能變化和對農(nóng)作物生長的影響。小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的應(yīng)用前景分析：結(jié)合當(dāng)前市場需求和行業(yè)發(fā)展趨勢，對小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的應(yīng)用前景進(jìn)行全面分析。評估其在替代傳統(tǒng)不可降解材料方面的優(yōu)勢和潛力，分析其在不同應(yīng)用領(lǐng)域的市場需求和發(fā)展空間。同時，探討該復(fù)合材料在推廣應(yīng)用過程中可能面臨的問題和挑戰(zhàn)，如生產(chǎn)成本、生產(chǎn)規(guī)模、性能穩(wěn)定性等，并提出相應(yīng)的解決策略和發(fā)展建議，為其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供參考依據(jù)。二、小麥谷朊粉與淀粉的特性2.1小麥谷朊粉的組成與結(jié)構(gòu)小麥谷朊粉，又稱活性面筋粉，是從小麥中提取的天然面筋蛋白質(zhì)，其蛋白質(zhì)含量在80%以上，是營養(yǎng)豐富、物美價(jià)廉的植物性蛋白源。它主要由麥膠蛋白（醇溶蛋白）和麥谷蛋白組成，這兩種蛋白約占小麥面筋干基的70%-80%，另外還含有少量淀粉、脂肪、礦物質(zhì)等。麥膠蛋白為單體蛋白，分子量約35kD，呈球形結(jié)構(gòu)。它通過肽鏈內(nèi)-S-S-氫鍵維持其球狀形態(tài)。麥膠蛋白不溶于水及無水乙醇，但可溶于70%-80%的乙醇溶液。在結(jié)構(gòu)上，其分子內(nèi)既無亞基結(jié)構(gòu)，又無肽鏈間二硫鍵，單肽鏈間依靠氫鍵、疏水鍵以及分子內(nèi)二硫鍵連結(jié)，形成較緊密的三維結(jié)構(gòu)。從對流變性的影響來看，麥膠蛋白為面團(tuán)提供粘性和延伸性，但缺乏彈性。在低pH值條件下，依據(jù)電泳遷移率的不同，麥膠蛋白可進(jìn)一步分為α、β、γ、ω四種類型，其中α-醇溶蛋白流動性最高，ω-醇溶蛋白流動性最差，不同類型的麥膠蛋白在面團(tuán)特性和最終產(chǎn)品品質(zhì)上可能發(fā)揮著不同的作用。麥谷蛋白是由多肽鍵通過分子間二硫鍵作用聚合而成的蛋白，其分子量較大，呈纖維狀，以分支狀方式高度交叉連接在一起，結(jié)構(gòu)不規(guī)則，分子內(nèi)含β-折疊結(jié)構(gòu)較多，富含谷氨酰胺(Gln)和胱氨酸(Cys)。麥谷蛋白溶于稀酸或稀堿，以及表面活性劑SDS。由于其分子間存在大量的二硫鍵交聯(lián)，使得麥谷蛋白具有較強(qiáng)的彈性，能夠?yàn)槊鎴F(tuán)提供彈性支撐，但延伸性相對較差。麥谷蛋白的分子結(jié)構(gòu)和交聯(lián)程度對小麥谷朊粉的整體性能，如面團(tuán)的韌性、彈性等有著關(guān)鍵影響。麥膠蛋白和麥谷蛋白在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上的差異，使得它們在小麥谷朊粉中相互配合，共同賦予了小麥谷朊粉獨(dú)特的性能。當(dāng)小麥谷朊粉吸水后，麥膠蛋白和麥谷蛋白形成具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的濕面筋，表現(xiàn)出優(yōu)良的黏彈性、延伸性、熱凝固性、乳化性以及薄膜成型性。其中，麥膠蛋白的延伸性和麥谷蛋白的彈性相互協(xié)調(diào)，使得面筋能夠在拉伸過程中保持一定的形狀而不斷裂，形成具有良好加工性能的面團(tuán)。在面包制作過程中，這種黏彈性使得面團(tuán)能夠包裹酵母發(fā)酵產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w，從而使面包體積膨脹，形成松軟多孔的結(jié)構(gòu)；在面條制作中，黏彈性則使面條更有嚼勁和韌性。此外，小麥谷朊粉中還含有少量的麥清蛋白和麥球蛋白，麥清蛋白溶于水，麥球蛋白溶于鹽溶液，它們在小麥谷朊粉中的含量相對較少，但也可能對小麥谷朊粉的某些性能產(chǎn)生一定的影響，如在面團(tuán)的吸水性、色澤等方面。不過，目前關(guān)于麥清蛋白和麥球蛋白在小麥谷朊粉性能中具體作用機(jī)制的研究相對較少，還需要進(jìn)一步深入探究。2.2小麥谷朊粉的性能特點(diǎn)小麥谷朊粉具有一系列獨(dú)特的性能特點(diǎn)，這些特性使其在食品和工業(yè)等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用價(jià)值。黏彈性：小麥谷朊粉吸水后，麥膠蛋白和麥谷蛋白形成的濕面筋呈現(xiàn)出優(yōu)良的黏彈性，這是其最為突出的性能之一。麥膠蛋白分子呈球狀，分子量較小，賦予面團(tuán)延伸性，但彈性相對較弱；麥谷蛋白分子為纖維狀，分子量較大，提供了面團(tuán)的彈性，但延伸性欠佳。兩者協(xié)同作用，使得小麥谷朊粉具備其他植物蛋白所沒有的獨(dú)特黏彈性。在面包制作中，面團(tuán)的黏彈性至關(guān)重要，它能夠包裹酵母發(fā)酵產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w，隨著氣體的積聚，面團(tuán)逐漸膨脹，形成松軟多孔的結(jié)構(gòu)，從而使面包具有良好的口感和質(zhì)地。如果面團(tuán)缺乏足夠的黏彈性，在發(fā)酵和烘焙過程中，氣體容易逸出，導(dǎo)致面包體積小、質(zhì)地緊密。在饅頭制作中，適當(dāng)添加小麥谷朊粉可以增強(qiáng)面團(tuán)的黏彈性，使饅頭更加蓬松、有嚼勁，提高產(chǎn)品的品質(zhì)。延伸性：延伸性是指面筋塊被拉伸到一定長度而不致斷裂的性能，常用面筋塊拉到斷裂時的最大長度來衡量。小麥谷朊粉的延伸性使其在食品加工中發(fā)揮著重要作用，如在面條制作中，面團(tuán)需要具備良好的延伸性，才能被拉伸成粗細(xì)均勻、不斷裂的面條。拉面師傅能夠?qū)⒚鎴F(tuán)拉成細(xì)長的面條，正是利用了小麥谷朊粉的延伸性。延伸性良好的面團(tuán)還能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的加工工藝，如制作餃子皮時，可以將面團(tuán)搟成薄而均勻的面皮，且在包餡和捏合過程中不易破裂。熱凝固性：面筋蛋白對熱具有獨(dú)特的敏感性，與其他蛋白質(zhì)不同，若不加熱到80℃左右，便不會發(fā)生凝膠化，這表明面筋中的分子間多為S-S交聯(lián)，形成了牢固的三級或四級結(jié)構(gòu)。這種熱凝固性在食品加工中有著重要應(yīng)用，例如在烤麩的制作過程中，通過加熱使小麥谷朊粉凝固成型，形成獨(dú)特的海綿狀結(jié)構(gòu)，使其具有豐富的口感和較強(qiáng)的吸水性，能夠吸收烹飪過程中的湯汁，增加風(fēng)味。在油炸食品中，小麥谷朊粉的熱凝固性可以使食品表面形成一層酥脆的外殼，鎖住內(nèi)部的水分和營養(yǎng)成分，同時賦予食品獨(dú)特的口感。乳化性：盡管小麥谷朊粉在等電點(diǎn)pH值（6-8）時，其蛋白質(zhì)溶解性最低，乳化性相對較差，但在一些特定的食品體系中，其乳化性仍能發(fā)揮一定作用。在肉制品加工中，添加小麥谷朊粉可以作為乳化劑，幫助脂肪均勻分散在肉糜中，防止脂肪析出，提高肉制品的穩(wěn)定性和保水性，使肉制品口感更加細(xì)膩、多汁。在一些烘焙食品中，小麥谷朊粉的乳化性也有助于改善面團(tuán)的結(jié)構(gòu)和質(zhì)地，提高產(chǎn)品的品質(zhì)。薄膜成型性：這是小麥谷朊粉黏彈性的直接體現(xiàn)。由于其具有彈性，當(dāng)二氧化碳或水汽等被連續(xù)蛋白相所包圍時，內(nèi)部充滿氣體，使面筋呈海綿狀或纖維狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)而形成薄膜面筋。在食品包裝領(lǐng)域，利用小麥谷朊粉的薄膜成型性，可以制備可食用的包裝薄膜，這種薄膜不僅具有一定的阻隔性能，能夠防止食品氧化和水分散失，還具有可生物降解性，對環(huán)境友好。在制作春卷皮、餛飩皮等食品時，小麥谷朊粉的薄膜成型性使得面皮能夠薄而有韌性，包裹餡料后不易破裂，同時在烹飪過程中能夠保持良好的口感。2.3淀粉的結(jié)構(gòu)與分類淀粉是由葡萄糖單元通過糖苷鍵連接而成的多糖，是一種重要的碳水化合物，廣泛存在于植物的種子、塊莖、根等器官中，是植物儲存能量的主要形式。根據(jù)其分子結(jié)構(gòu)，淀粉可分為直鏈淀粉和支鏈淀粉。直鏈淀粉是由葡萄糖分子通過α-1,4-糖苷鍵連接而成的線性聚合物，其分子鏈相對較長，通常含有幾百到幾千個葡萄糖單元。直鏈淀粉分子呈螺旋狀結(jié)構(gòu)，每6個葡萄糖單元形成一個螺旋圈。這種結(jié)構(gòu)使得直鏈淀粉具有一定的結(jié)晶性，在水中加熱時，螺旋結(jié)構(gòu)會逐漸展開，淀粉分子與水分子相互作用，發(fā)生糊化現(xiàn)象。直鏈淀粉具有抗?jié)櫭浶?，水溶性較差，在冷水中不溶，與熱水不能形成典型的糊，冷卻時與碘呈藍(lán)色反應(yīng)。直鏈淀粉在食品工業(yè)中具有重要應(yīng)用，例如在制作粉絲、粉條等食品時，直鏈淀粉能夠形成較強(qiáng)的凝膠結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品具有良好的韌性和口感；在一些食品的保鮮和包裝中，直鏈淀粉可以形成具有一定阻隔性能的薄膜，延緩食品的氧化和變質(zhì)。支鏈淀粉則是一種高度分支的多糖，其葡萄糖分子之間除以α-1,4-糖苷鍵相連外，還有以α-1,6-糖苷鍵相連的分支。大約每20-30個葡萄糖單位就有一個分支，支鏈淀粉的分子結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，呈樹枝狀，分子量比直鏈淀粉大得多。由于分支結(jié)構(gòu)的存在，支鏈淀粉在水中加熱時，能夠迅速吸收水分膨脹，形成糊狀，與碘呈紫或紅紫色反應(yīng)。支鏈淀粉在食品中也有著廣泛的應(yīng)用，在烘焙食品中，它能夠增加面團(tuán)的黏性和延展性，使面包等產(chǎn)品具有松軟的質(zhì)地；在糖果制造中，支鏈淀粉可以作為增稠劑和穩(wěn)定劑，改善糖果的口感和穩(wěn)定性。不同來源的淀粉，其直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量比例存在差異，從而導(dǎo)致淀粉的性質(zhì)和用途也有所不同。谷類淀粉如小麥淀粉、玉米淀粉等，一般直鏈淀粉含量在20%-30%左右，支鏈淀粉含量在70%-80%左右。小麥淀粉具有較好的成膜性和透明度，在食品加工中常用于制作涼皮、腸粉等食品，其制成的面皮薄而有韌性，口感爽滑；玉米淀粉則具有較高的糊化溫度和較好的增稠性，在食品工業(yè)中常作為增稠劑、穩(wěn)定劑和填充劑使用，在制作布丁、醬料等食品時，能夠增加產(chǎn)品的黏稠度和穩(wěn)定性。薯類淀粉如馬鈴薯淀粉、甘薯淀粉等，直鏈淀粉含量相對較低，一般在17%-20%左右，支鏈淀粉含量較高。馬鈴薯淀粉顆粒大且形狀規(guī)則，糊化后黏度高、透明度好，具有良好的保水性和增稠性，在食品工業(yè)中常用于制作醬料、果凍、肉制品等，能夠提高產(chǎn)品的品質(zhì)和口感；甘薯淀粉具有獨(dú)特的風(fēng)味，常用于制作粉條、粉皮等傳統(tǒng)食品，其制成的粉條口感爽滑、有嚼勁。豆類淀粉如綠豆淀粉、豌豆淀粉等，直鏈淀粉含量相對較高，可達(dá)30%-40%左右。綠豆淀粉具有良好的凝膠性，是制作粉絲、涼粉等食品的優(yōu)質(zhì)原料，其制成的粉絲細(xì)而均勻、韌性好、不易斷；豌豆淀粉則常用于制作油炸食品的掛糊，能夠使食品表面形成一層酥脆的外殼，同時保持內(nèi)部的水分和營養(yǎng)成分。淀粉的結(jié)構(gòu)和分類決定了其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，不同來源淀粉的特性差異，為其在食品、醫(yī)藥、造紙、紡織等多個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。了解淀粉的結(jié)構(gòu)與分類，對于合理選擇和利用淀粉資源，開發(fā)新型淀粉基材料具有重要意義。2.4淀粉的性能特點(diǎn)淀粉具有多種獨(dú)特的性能特點(diǎn)，這些特性使其在食品加工、工業(yè)生產(chǎn)等眾多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。糊化特性：淀粉在常溫下不溶于水，但當(dāng)?shù)矸廴槭軣釙r，在一定溫度范圍內(nèi)，淀粉顆粒開始膨脹，晶體結(jié)構(gòu)逐漸消失，淀粉分子向水中擴(kuò)散，體系黏度急劇增大，形成均勻的黏稠糊狀溶液，這一過程被稱為淀粉的糊化，發(fā)生糊化時的溫度稱為糊化溫度。不同來源的淀粉，其糊化溫度存在差異，一般谷類淀粉的糊化溫度較高，如玉米淀粉的糊化溫度約為62-72℃，小麥淀粉的糊化溫度約為58-64℃；而薯類淀粉的糊化溫度相對較低，馬鈴薯淀粉的糊化溫度約為56-66℃。淀粉的糊化特性在食品加工中應(yīng)用廣泛，在制作粥時，大米中的淀粉經(jīng)過加熱糊化，使粥變得黏稠、口感軟糯；在制作醬料時，淀粉糊化后可以增加醬料的黏稠度，使其更好地附著在食物表面。糊化后的淀粉更容易被人體消化吸收，因?yàn)楹茐牧说矸鄣木w結(jié)構(gòu)，使淀粉酶更容易作用于淀粉分子，分解為小分子的糖類?；厣匦裕汉蟮牡矸墼诘蜏鼗蚴覝叵路胖靡欢螘r間后，會逐漸變得不透明甚至產(chǎn)生沉淀，這種現(xiàn)象被稱為淀粉的回生，也叫老化?；厣举|(zhì)上是糊化的淀粉分子在溫度降低時重新排列、形成氫鍵，使淀粉分子相互聚集，結(jié)晶度增加。直鏈淀粉比支鏈淀粉更容易回生，因?yàn)橹辨湹矸鄯肿渔湷示€性，在低溫下更容易相互靠攏、形成有序結(jié)構(gòu)。淀粉的回生特性在食品加工中既有有利的一面，也有不利的一面。在制作粉絲、粉條時，利用淀粉的回生特性，使淀粉凝膠化并形成具有一定強(qiáng)度和韌性的結(jié)構(gòu)，從而制成口感爽滑、有嚼勁的粉絲、粉條；但在面包、饅頭等烘焙食品的儲存過程中，淀粉回生會導(dǎo)致食品變硬、口感變差，降低產(chǎn)品品質(zhì)。為了抑制淀粉回生，可以采取添加乳化劑、控制儲存溫度和濕度等措施。例如，在面包制作中添加單甘酯等乳化劑，可以與淀粉分子形成復(fù)合物，阻礙淀粉分子的重新聚集，延緩面包的老化。增稠性：淀粉糊化后形成的黏稠溶液具有良好的增稠性，能夠增加食品體系的黏度，改變食品的流變性質(zhì)。在食品工業(yè)中，淀粉常被用作增稠劑，在果醬、果凍、布丁等食品的制作中，添加淀粉可以使這些食品具有合適的稠度和質(zhì)地，防止水分分離和沉淀。在酸奶中添加淀粉，能夠增加酸奶的黏度，使其口感更加濃稠順滑，同時還能提高酸奶的穩(wěn)定性，延長保質(zhì)期。不同種類的淀粉，其增稠效果也有所不同，一般來說，支鏈淀粉含量較高的淀粉，如馬鈴薯淀粉，增稠能力較強(qiáng)，糊化后形成的糊液黏度高且穩(wěn)定性好；而直鏈淀粉含量較高的淀粉，增稠效果相對較弱。淀粉的增稠性還受到溫度、pH值等因素的影響，在一定范圍內(nèi)，溫度升高會使淀粉糊的黏度下降，pH值偏離中性時也可能影響淀粉的增稠性能。成膜性：淀粉可以在一定條件下形成具有一定強(qiáng)度和阻隔性能的薄膜，這一特性使其在食品包裝、保鮮等領(lǐng)域具有應(yīng)用潛力。將淀粉溶液涂抹在物體表面，經(jīng)過干燥處理后，淀粉分子相互交織形成連續(xù)的薄膜。淀粉膜具有良好的生物降解性和可食用性，對環(huán)境友好，并且能夠在一定程度上阻隔氧氣、水分和微生物，延長食品的保質(zhì)期。在水果保鮮中，可以使用淀粉基可食性薄膜包裹水果，減少水果與空氣的接觸，降低水分蒸發(fā)和氧化速率，保持水果的新鮮度和品質(zhì)。為了提高淀粉膜的性能，常常會對淀粉進(jìn)行改性處理，或添加增塑劑、交聯(lián)劑等助劑。例如，添加甘油等增塑劑可以提高淀粉膜的柔韌性和延展性，使其不易破裂；添加交聯(lián)劑可以增強(qiáng)淀粉分子之間的相互作用，提高淀粉膜的強(qiáng)度和阻隔性能。消化性：淀粉是人類飲食中重要的碳水化合物來源，其消化性對人體健康有著重要影響。人體消化淀粉主要依靠唾液淀粉酶和胰淀粉酶的作用，將淀粉逐步水解為葡萄糖，然后被人體吸收利用。不同結(jié)構(gòu)的淀粉，其消化速度和程度有所不同。一般來說，直鏈淀粉消化速度相對較慢，因?yàn)槠浞肿渔湷示€性，淀粉酶作用位點(diǎn)相對較少；而支鏈淀粉由于具有分支結(jié)構(gòu)，淀粉酶作用位點(diǎn)較多，消化速度相對較快?？剐缘矸凼且环N特殊的淀粉，它在小腸中不能被消化吸收，但可以在大腸中被微生物發(fā)酵利用，產(chǎn)生短鏈脂肪酸等有益代謝產(chǎn)物，對腸道健康有益。抗性淀粉可以通過物理、化學(xué)或生物方法對普通淀粉進(jìn)行改性制備，也存在于一些天然食物中，如未成熟的香蕉、高直鏈玉米淀粉等。在食品加工中，合理控制淀粉的消化性，可以開發(fā)出適合不同人群需求的食品，如針對糖尿病患者，可以開發(fā)低消化性淀粉食品，有助于控制血糖水平。三、小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的制備方法3.1物理混合法物理混合法是制備小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的常用方法之一，主要包括機(jī)械混合、濕法再生和干法再生等工藝，這些方法通過不同的方式使小麥谷朊粉和淀粉在物理層面相互結(jié)合，從而形成具有特定性能的復(fù)合材料。3.1.1機(jī)械混合機(jī)械混合是一種較為常見且操作相對簡單的物理混合方法，通常借助攪拌器、高速混合機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)等設(shè)備，將小麥谷朊粉與淀粉充分混合均勻。在實(shí)際操作中，攪拌器的類型、攪拌速度以及攪拌時間等工藝參數(shù)對混合均勻度和復(fù)合材料性能有著顯著影響。以攪拌器為例，常見的攪拌器有槳式攪拌器、渦輪式攪拌器和錨式攪拌器等。槳式攪拌器結(jié)構(gòu)簡單，適用于低粘度物料的混合，對于小麥谷朊粉和淀粉的初步混合具有一定作用，但在混合均勻度方面可能稍顯不足。渦輪式攪拌器則具有較強(qiáng)的剪切能力，能夠使物料在高速旋轉(zhuǎn)的葉輪作用下迅速分散和混合，對于提高混合均勻度效果顯著，尤其適用于對混合均勻度要求較高的復(fù)合材料制備。錨式攪拌器常用于高粘度物料的混合，其攪拌槳葉貼近容器壁，能夠有效防止物料在容器壁上的堆積，保證混合的全面性，但在轉(zhuǎn)速相對較低的情況下，可能需要較長的攪拌時間才能達(dá)到理想的混合效果。攪拌速度也是影響混合效果的關(guān)鍵因素之一。較低的攪拌速度下，小麥谷朊粉和淀粉顆粒之間的碰撞和摩擦較少，混合過程較為緩慢，難以實(shí)現(xiàn)均勻分散，導(dǎo)致復(fù)合材料的性能不均勻。當(dāng)攪拌速度過高時，雖然能夠加快混合進(jìn)程，但可能會對小麥谷朊粉和淀粉的結(jié)構(gòu)造成破壞，影響復(fù)合材料的性能。例如，過高的攪拌速度可能會使小麥谷朊粉中的蛋白質(zhì)分子鏈斷裂，降低其黏彈性，進(jìn)而影響復(fù)合材料的力學(xué)性能。因此，需要根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)條件和材料特性，選擇合適的攪拌速度，以達(dá)到最佳的混合效果。攪拌時間同樣不容忽視。攪拌時間過短，小麥谷朊粉和淀粉無法充分混合，會導(dǎo)致復(fù)合材料中各組分分布不均，影響其性能的穩(wěn)定性。攪拌時間過長，則會增加能耗，降低生產(chǎn)效率，還可能引發(fā)其他問題，如物料的氧化、降解等。在某些實(shí)驗(yàn)中，通過調(diào)整攪拌時間，發(fā)現(xiàn)攪拌時間在30-60分鐘范圍內(nèi)時，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度隨著攪拌時間的增加而逐漸提高，當(dāng)攪拌時間超過60分鐘后，拉伸強(qiáng)度的提升幅度逐漸減小，且出現(xiàn)了一些細(xì)微的性能波動，這表明過長的攪拌時間可能對復(fù)合材料的性能產(chǎn)生不利影響。機(jī)械混合法雖然操作簡單，但需要精確控制攪拌設(shè)備的類型、攪拌速度和攪拌時間等工藝參數(shù)，以確保小麥谷朊粉與淀粉能夠均勻混合，從而制備出性能優(yōu)良的復(fù)合材料。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體需求和材料特性，優(yōu)化這些工藝參數(shù)，為后續(xù)的加工和應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)。3.1.2濕法再生濕法再生是在水溶液體系中進(jìn)行小麥谷朊粉與淀粉混合、成型的一種制備方法。其具體過程通常為：首先將小麥谷朊粉和淀粉按照一定比例加入到適量的水中，形成均勻的混合溶液或懸浮液；然后通過攪拌等方式使兩者充分混合，在混合過程中，淀粉可能會發(fā)生糊化現(xiàn)象，小麥谷朊粉中的蛋白質(zhì)也會與水相互作用，形成具有一定黏性的體系；接著將混合后的物料進(jìn)行成型處理，如澆鑄、流延等，使其形成所需的形狀；最后通過干燥等工藝去除水分，得到小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料。在濕法再生過程中，水分含量和溫度是兩個關(guān)鍵因素，它們對復(fù)合材料的性能有著重要影響。水分含量直接關(guān)系到混合體系的流動性和均勻性，以及后續(xù)成型和干燥過程的難易程度。當(dāng)水分含量過低時，混合體系的流動性較差，小麥谷朊粉和淀粉難以充分混合均勻，會導(dǎo)致復(fù)合材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻，影響其性能。例如，在制備可降解包裝薄膜時，如果水分含量不足，薄膜可能會出現(xiàn)厚度不均、表面粗糙等問題，降低其阻隔性能和力學(xué)性能。水分含量過高，則會延長干燥時間，增加生產(chǎn)成本，同時還可能導(dǎo)致成型后的復(fù)合材料出現(xiàn)變形、開裂等缺陷。在一些研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水分含量控制在50%-70%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時，能夠獲得較好的混合效果和成型質(zhì)量，制備出的復(fù)合材料性能較為穩(wěn)定。溫度對濕法再生過程的影響主要體現(xiàn)在淀粉的糊化和蛋白質(zhì)的變性等方面。在一定溫度范圍內(nèi)，升高溫度可以促進(jìn)淀粉的糊化，使其分子鏈展開，與小麥谷朊粉中的蛋白質(zhì)更好地相互作用，增強(qiáng)兩者之間的界面結(jié)合力，從而提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。如果溫度過高，超過了蛋白質(zhì)的變性溫度，會使小麥谷朊粉中的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的變化，導(dǎo)致其黏彈性和其他性能下降，進(jìn)而影響復(fù)合材料的整體性能。不同來源的淀粉和小麥谷朊粉，其適宜的糊化溫度和蛋白質(zhì)變性溫度有所差異。對于玉米淀粉和普通小麥谷朊粉，一般在60-80℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行混合和糊化處理較為合適。在這個溫度區(qū)間內(nèi)，既能保證淀粉充分糊化，又能避免蛋白質(zhì)過度變性，有利于制備出性能優(yōu)良的復(fù)合材料。濕法再生工藝能夠在較為溫和的條件下實(shí)現(xiàn)小麥谷朊粉與淀粉的復(fù)合，所得復(fù)合材料具有較好的柔韌性和成型性，在食品包裝、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用潛力。但該方法也存在一些局限性，如生產(chǎn)過程中需要消耗大量的水，干燥過程能耗較高，且對環(huán)境濕度較為敏感，可能會影響復(fù)合材料的性能穩(wěn)定性。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，需要綜合考慮各種因素，優(yōu)化工藝條件，以充分發(fā)揮濕法再生工藝的優(yōu)勢。3.1.3干法再生干法再生是一種不使用溶劑，通過加熱、加壓等方式使小麥谷朊粉與淀粉直接結(jié)合的制備工藝。其基本原理是利用熱和壓力的作用，使小麥谷朊粉中的蛋白質(zhì)分子和淀粉分子發(fā)生物理或化學(xué)變化，促進(jìn)兩者之間的相互融合和交聯(lián)，從而形成復(fù)合材料。在干法再生過程中，首先將小麥谷朊粉和淀粉按照一定比例充分混合均勻，然后將混合物料放入特定的設(shè)備中，如熱壓機(jī)、擠出機(jī)等。在設(shè)備中，通過加熱使物料溫度升高，達(dá)到一定溫度后，施加一定的壓力，使物料在高溫高壓的條件下發(fā)生反應(yīng)。在這個過程中，淀粉分子可能會發(fā)生熱塑性轉(zhuǎn)變，變得具有一定的流動性，能夠更好地與小麥谷朊粉中的蛋白質(zhì)分子相互滲透和結(jié)合。同時，蛋白質(zhì)分子之間也可能會發(fā)生進(jìn)一步的交聯(lián)反應(yīng)，增強(qiáng)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。經(jīng)過一段時間的反應(yīng)后，卸壓并冷卻，即可得到小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料。干法再生工藝具有諸多優(yōu)勢。該工藝不使用溶劑，避免了溶劑回收和環(huán)境污染等問題，符合綠色環(huán)保的發(fā)展理念。干法再生工藝相對簡單，生產(chǎn)效率較高，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的需求。由于在高溫高壓條件下進(jìn)行反應(yīng)，干法再生制備的復(fù)合材料具有較好的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性。在一些研究中，通過干法再生制備的小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料，其拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度明顯高于其他物理混合方法制備的復(fù)合材料，且在較高溫度下仍能保持較好的性能穩(wěn)定性。干法再生工藝也存在一些不足之處。由于不使用溶劑，小麥谷朊粉和淀粉的混合均勻度相對較難控制，如果混合不均勻，會導(dǎo)致復(fù)合材料性能的不一致。在高溫高壓條件下，對設(shè)備的要求較高，投資成本較大，且操作過程需要嚴(yán)格控制溫度和壓力等參數(shù)，否則可能會影響復(fù)合材料的質(zhì)量。干法再生工藝是一種具有潛力的小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料制備方法，尤其適用于對生產(chǎn)效率和材料性能要求較高的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。通過不斷優(yōu)化工藝參數(shù)和設(shè)備條件，有望進(jìn)一步提高復(fù)合材料的性能和生產(chǎn)效率，推動其在更多領(lǐng)域的應(yīng)用。3.2化學(xué)復(fù)合法化學(xué)復(fù)合法是通過化學(xué)反應(yīng)使小麥谷朊粉與淀粉之間形成化學(xué)鍵，從而實(shí)現(xiàn)兩者的復(fù)合，這種方法能夠顯著改善復(fù)合材料的性能，拓展其應(yīng)用范圍。常見的化學(xué)復(fù)合方法包括交聯(lián)反應(yīng)、酯化反應(yīng)以及其他改性過程。3.2.1交聯(lián)反應(yīng)交聯(lián)反應(yīng)是化學(xué)復(fù)合法中常用的一種方法，它通過交聯(lián)劑使小麥谷朊粉和淀粉分子之間形成共價(jià)鍵，從而增強(qiáng)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和性能。常用的交聯(lián)劑有戊二醛、環(huán)氧氯丙烷、乙二醛等。不同的交聯(lián)劑具有不同的反應(yīng)活性和交聯(lián)效果，對復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生不同的影響。戊二醛是一種常用的交聯(lián)劑，它含有兩個醛基，能夠與小麥谷朊粉中的氨基和淀粉分子中的羥基發(fā)生反應(yīng)，形成席夫堿和醚鍵等交聯(lián)結(jié)構(gòu)。在一定范圍內(nèi)，隨著戊二醛用量的增加，復(fù)合材料的交聯(lián)密度增大，分子間的相互作用增強(qiáng)，從而使其拉伸強(qiáng)度、硬度等力學(xué)性能得到顯著提高。戊二醛用量過高時，可能會導(dǎo)致交聯(lián)過度，使復(fù)合材料變得脆性增加，斷裂伸長率降低。戊二醛具有一定的毒性，在食品包裝等對安全性要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域，其使用受到一定限制。環(huán)氧氯丙烷也是一種有效的交聯(lián)劑，它可以與小麥谷朊粉和淀粉分子中的羥基發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，形成醚鍵交聯(lián)結(jié)構(gòu)。與戊二醛相比，環(huán)氧氯丙烷的反應(yīng)活性較高，能夠在較低的用量下實(shí)現(xiàn)較好的交聯(lián)效果。研究表明，適量添加環(huán)氧氯丙烷可以提高復(fù)合材料的耐水性和力學(xué)性能，使復(fù)合材料在潮濕環(huán)境下仍能保持較好的性能穩(wěn)定性。環(huán)氧氯丙烷在反應(yīng)過程中可能會引入少量的氯原子，這可能會對復(fù)合材料的生物降解性產(chǎn)生一定影響，在一些對生物降解性要求嚴(yán)格的應(yīng)用中需要謹(jǐn)慎使用。乙二醛同樣可作為交聯(lián)劑用于小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的制備。乙二醛與小麥谷朊粉和淀粉分子中的氨基和羥基發(fā)生反應(yīng)，形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。乙二醛交聯(lián)的復(fù)合材料具有較好的熱穩(wěn)定性和耐水性，在一定程度上改善了復(fù)合材料的性能。乙二醛的交聯(lián)效果相對較弱，通常需要較高的用量才能達(dá)到與其他交聯(lián)劑相似的性能提升效果，這可能會增加生產(chǎn)成本。交聯(lián)反應(yīng)的條件，如反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間和pH值等，也對復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能有著重要影響。升高反應(yīng)溫度可以加快交聯(lián)反應(yīng)速率，但過高的溫度可能會導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性和淀粉分解，影響復(fù)合材料的性能。適當(dāng)延長反應(yīng)時間可以使交聯(lián)反應(yīng)更充分，但過長的反應(yīng)時間會降低生產(chǎn)效率。pH值對交聯(lián)反應(yīng)的影響主要體現(xiàn)在交聯(lián)劑的活性和反應(yīng)路徑上，不同的交聯(lián)劑在不同的pH值條件下具有不同的反應(yīng)活性。對于戊二醛交聯(lián)反應(yīng)，在弱酸性條件下，戊二醛的醛基與氨基的反應(yīng)活性較高，有利于形成席夫堿交聯(lián)結(jié)構(gòu)；而在堿性條件下，可能會發(fā)生其他副反應(yīng)，影響交聯(lián)效果。在實(shí)際制備過程中，需要根據(jù)交聯(lián)劑的種類和復(fù)合材料的性能要求，優(yōu)化反應(yīng)條件，以獲得性能優(yōu)良的復(fù)合材料。3.2.2酯化反應(yīng)酯化反應(yīng)是利用小麥谷朊粉和淀粉分子中的羥基與酯化劑發(fā)生反應(yīng)，引入酯基，從而對復(fù)合材料進(jìn)行改性的一種化學(xué)方法。常見的酯化劑有乙酸酐、丙酸酐、馬來酸酐等。以乙酸酐為例，其與小麥谷朊粉和淀粉分子中的羥基發(fā)生酯化反應(yīng)，反應(yīng)原理是乙酸酐中的?；c羥基結(jié)合，形成酯鍵，同時釋放出乙酸。通過這種反應(yīng)，在復(fù)合材料分子鏈上引入了乙?；淖兞朔肿拥慕Y(jié)構(gòu)和性質(zhì)。改性后的復(fù)合材料在耐水性和力學(xué)性能方面發(fā)生了顯著變化。在耐水性方面，引入的酯基具有疏水性，減少了復(fù)合材料對水分子的親和力，降低了其吸水率。研究表明，經(jīng)過乙酸酐酯化改性的小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料，其吸水率明顯低于未改性的復(fù)合材料，在潮濕環(huán)境下能夠更好地保持其結(jié)構(gòu)和性能的穩(wěn)定性。在力學(xué)性能方面，酯化反應(yīng)可能會改變分子鏈的柔性和相互作用，從而影響復(fù)合材料的力學(xué)性能。適量的酯化改性可以使分子鏈之間的相互作用增強(qiáng)，提高復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和彈性模量。當(dāng)乙酸酐用量過多時，可能會導(dǎo)致分子鏈的剛性增加，使復(fù)合材料的韌性下降，斷裂伸長率降低。丙酸酐作為酯化劑時，與小麥谷朊粉和淀粉的酯化反應(yīng)原理與乙酸酐類似。丙酸酐中的酰基與羥基反應(yīng)形成丙酸酯基。丙酸酯基的引入同樣能夠改善復(fù)合材料的耐水性，并且由于丙酸酯基的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可能會賦予復(fù)合材料一些特殊的性能。在某些應(yīng)用中，丙酸酐酯化改性的復(fù)合材料表現(xiàn)出更好的柔韌性和抗沖擊性能，這可能是由于丙酸酯基的空間位阻和柔性對分子鏈的運(yùn)動和相互作用產(chǎn)生了影響。馬來酸酐與小麥谷朊粉和淀粉的酯化反應(yīng)則較為復(fù)雜，除了形成酯鍵外，還可能發(fā)生其他反應(yīng)，如雙鍵的加成反應(yīng)等。馬來酸酐改性后的復(fù)合材料在耐水性和力學(xué)性能方面也有明顯的改善，同時，由于馬來酸酐分子中含有雙鍵，可能會為復(fù)合材料提供進(jìn)一步改性的活性位點(diǎn)，例如通過與其他含有雙鍵的化合物進(jìn)行共聚反應(yīng)，進(jìn)一步拓展復(fù)合材料的性能和應(yīng)用范圍。3.2.3其他改性過程除了交聯(lián)反應(yīng)和酯化反應(yīng)外，接枝共聚等其他改性方法也在小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的制備中得到應(yīng)用，這些方法能夠顯著提升復(fù)合材料的性能。接枝共聚是在小麥谷朊粉或淀粉的分子鏈上引入其他單體，通過引發(fā)劑引發(fā)單體聚合，形成接枝共聚物，從而改變復(fù)合材料的性能。以丙烯酸單體為例，在引發(fā)劑（如過硫酸鉀）的作用下，丙烯酸單體可以與小麥谷朊粉或淀粉分子鏈上的活性位點(diǎn)（如羥基、氨基等）發(fā)生接枝共聚反應(yīng)。反應(yīng)過程中，過硫酸鉀分解產(chǎn)生自由基，引發(fā)丙烯酸單體的聚合，同時這些自由基與小麥谷朊粉或淀粉分子鏈上的活性位點(diǎn)結(jié)合，將丙烯酸聚合物鏈接枝到分子鏈上。接枝共聚改性后的復(fù)合材料在多個性能方面得到提升。在親水性方面，丙烯酸聚合物鏈具有良好的親水性，接枝后使復(fù)合材料的親水性增強(qiáng)。這一特性在某些應(yīng)用中具有重要意義，在制備吸水性材料時，接枝丙烯酸的小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料能夠快速吸收水分，其吸水率可達(dá)到自身重量的數(shù)倍甚至數(shù)十倍，可用于制備衛(wèi)生用品、土壤保水劑等。在力學(xué)性能方面，接枝共聚形成的新的分子結(jié)構(gòu)和相互作用，能夠增強(qiáng)復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性。接枝后的復(fù)合材料在拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等方面都有一定程度的提高，這是因?yàn)榻又︽溑c基體分子鏈之間形成了物理纏結(jié)或化學(xué)鍵合，限制了分子鏈的相對滑動，從而提高了材料的力學(xué)性能。除了丙烯酸外，還可以選擇其他單體進(jìn)行接枝共聚改性。甲基丙烯酸甲酯也是一種常用的單體，它與小麥谷朊粉或淀粉接枝共聚后，能夠提高復(fù)合材料的硬度和耐磨性。由于甲基丙烯酸甲酯聚合物具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，接枝后使復(fù)合材料的剛性增強(qiáng)，適用于一些對硬度和耐磨性要求較高的應(yīng)用場景，如制備耐磨涂層、包裝材料等。通過交聯(lián)反應(yīng)、酯化反應(yīng)以及接枝共聚等化學(xué)復(fù)合方法，可以有效改善小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能，滿足不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體的性能要求和應(yīng)用場景，選擇合適的化學(xué)復(fù)合方法和工藝條件，以制備出性能優(yōu)良的復(fù)合材料。四、小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的性能分析4.1力學(xué)性能小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的力學(xué)性能是其重要的性能指標(biāo)之一，直接影響著材料在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)。下面將從拉伸強(qiáng)度與模量以及斷裂伸長率兩個方面對其力學(xué)性能進(jìn)行詳細(xì)分析。4.1.1拉伸強(qiáng)度與模量拉伸強(qiáng)度和模量是衡量材料抵抗拉伸載荷能力的重要參數(shù)，它們反映了材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和分子間的相互作用力。在小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料中，不同的制備方法和原料比例對拉伸強(qiáng)度和模量有著顯著的影響。不同制備方法會導(dǎo)致復(fù)合材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)和分子間相互作用的差異，從而影響拉伸強(qiáng)度和模量。采用機(jī)械共混法制備的復(fù)合材料，由于小麥谷朊粉和淀粉主要通過物理混合結(jié)合在一起，分子間的相互作用力相對較弱，其拉伸強(qiáng)度和模量相對較低。而通過化學(xué)復(fù)合法，如交聯(lián)反應(yīng)制備的復(fù)合材料，交聯(lián)劑在小麥谷朊粉和淀粉分子之間形成了共價(jià)鍵，增強(qiáng)了分子間的相互作用，使得復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和模量明顯提高。以戊二醛交聯(lián)的小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料為例，在一定范圍內(nèi)，隨著戊二醛用量的增加，交聯(lián)密度增大，拉伸強(qiáng)度和模量逐漸升高。當(dāng)戊二醛用量超過一定值后，由于交聯(lián)過度，材料變得脆性增加，拉伸強(qiáng)度和模量反而會有所下降。原料比例也是影響拉伸強(qiáng)度和模量的關(guān)鍵因素。在小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料中，隨著淀粉含量的增加，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和模量呈現(xiàn)出不同的變化趨勢。當(dāng)?shù)矸酆枯^低時，小麥谷朊粉在復(fù)合材料中占據(jù)主導(dǎo)地位，其良好的黏彈性為復(fù)合材料提供了一定的強(qiáng)度和韌性。隨著淀粉含量的逐漸增加，淀粉顆粒在復(fù)合材料中起到了填充和增強(qiáng)的作用，使復(fù)合材料的模量逐漸上升。淀粉含量過高時，由于淀粉與小麥谷朊粉之間的相容性有限，會導(dǎo)致界面結(jié)合力下降，從而使拉伸強(qiáng)度降低。研究表明，當(dāng)小麥谷朊粉與淀粉的質(zhì)量比為7:3時，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和模量達(dá)到一個相對較好的平衡，具有較好的綜合力學(xué)性能。增塑劑的添加對復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和模量也有重要影響。常用的增塑劑如甘油，能夠插入到小麥谷朊粉和淀粉分子鏈之間，削弱分子間的相互作用力，使分子鏈的柔韌性增強(qiáng)。隨著甘油含量的增加，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和模量會逐漸降低，而斷裂伸長率則會增加。在一些對柔韌性要求較高的應(yīng)用中，可以適當(dāng)增加甘油的用量，以犧牲一定的拉伸強(qiáng)度和模量來提高材料的柔韌性。但在對強(qiáng)度要求較高的場合，則需要嚴(yán)格控制甘油的添加量，以保證復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和模量滿足使用要求。4.1.2斷裂伸長率斷裂伸長率是衡量材料韌性的重要指標(biāo)，它反映了材料在拉伸過程中發(fā)生塑性變形的能力。在小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料中，斷裂伸長率受到多種因素的影響，這些因素相互作用，共同決定了復(fù)合材料的韌性表現(xiàn)。小麥谷朊粉和淀粉的比例對斷裂伸長率有著顯著影響。由于小麥谷朊粉具有良好的黏彈性和延伸性，當(dāng)小麥谷朊粉在復(fù)合材料中所占比例較高時，復(fù)合材料的斷裂伸長率相對較大。隨著淀粉含量的增加，淀粉的剛性逐漸顯現(xiàn)，會限制復(fù)合材料的塑性變形能力，導(dǎo)致斷裂伸長率下降。當(dāng)?shù)矸酆窟^高時，復(fù)合材料內(nèi)部形成了較多的剛性區(qū)域，使得材料在受力時更容易發(fā)生脆性斷裂，斷裂伸長率顯著降低。當(dāng)小麥谷朊粉與淀粉的質(zhì)量比為8:2時，復(fù)合材料的斷裂伸長率相對較高，具有較好的韌性。增塑劑的種類和用量也是影響斷裂伸長率的關(guān)鍵因素。甘油作為常用的增塑劑，能夠降低小麥谷朊粉和淀粉分子間的作用力，使分子鏈的活動性增強(qiáng)，從而提高復(fù)合材料的柔韌性和斷裂伸長率。隨著甘油用量的增加，復(fù)合材料的斷裂伸長率逐漸增大。但甘油用量過多時，會導(dǎo)致復(fù)合材料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性下降。在一些研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)甘油用量占復(fù)合材料總質(zhì)量的10%-15%時，既能有效地提高復(fù)合材料的斷裂伸長率，又能保持較好的綜合性能。除甘油外，其他增塑劑如聚乙二醇（PEG）、山梨醇等也可用于小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料。不同的增塑劑對復(fù)合材料斷裂伸長率的影響存在差異，PEG具有較好的親水性和柔韌性，能夠在一定程度上提高復(fù)合材料的斷裂伸長率。山梨醇的增塑效果相對較弱，但它能夠改善復(fù)合材料的耐水性，在對耐水性有要求的應(yīng)用中具有一定的優(yōu)勢。制備方法對復(fù)合材料的斷裂伸長率也有影響。采用濕法再生工藝制備的復(fù)合材料，由于在水溶液中進(jìn)行混合和成型，分子間的相互作用較為均勻，形成的結(jié)構(gòu)相對較為致密，其斷裂伸長率通常比機(jī)械共混法制備的復(fù)合材料要高?；瘜W(xué)復(fù)合法中，交聯(lián)反應(yīng)雖然能夠提高復(fù)合材料的強(qiáng)度和模量，但過度交聯(lián)會使材料的脆性增加，斷裂伸長率降低。在實(shí)際制備過程中，需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，選擇合適的制備方法和工藝參數(shù)，以平衡復(fù)合材料的強(qiáng)度、模量和斷裂伸長率等性能。4.2熱性能熱性能是評估小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料質(zhì)量和適用性的重要依據(jù)，對其在不同環(huán)境下的應(yīng)用起著關(guān)鍵作用。以下將從熱穩(wěn)定性和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度兩個方面對復(fù)合材料的熱性能展開分析。4.2.1熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性是衡量復(fù)合材料在不同溫度條件下保持其原有結(jié)構(gòu)和性能能力的重要指標(biāo)，通過熱重分析（TGA）等手段可以有效探究小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性。熱重分析能夠精確記錄材料在加熱過程中的質(zhì)量變化情況。在對小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料進(jìn)行熱重分析時，通常會發(fā)現(xiàn)其熱分解過程呈現(xiàn)出多個階段。在較低溫度階段（通常在100-200℃），主要是復(fù)合材料中水分的蒸發(fā)以及一些小分子添加劑的揮發(fā)。隨著溫度進(jìn)一步升高（200-400℃），小麥谷朊粉中的蛋白質(zhì)和淀粉開始發(fā)生熱分解。蛋白質(zhì)分子中的化學(xué)鍵逐漸斷裂，產(chǎn)生揮發(fā)性產(chǎn)物，導(dǎo)致質(zhì)量逐漸減少；淀粉分子也會發(fā)生降解，糖苷鍵斷裂，生成低分子糖類和揮發(fā)性物質(zhì)。在更高溫度階段（400℃以上），剩余的碳化物等繼續(xù)分解，質(zhì)量進(jìn)一步損失。不同的制備方法對復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性有顯著影響。采用化學(xué)復(fù)合法制備的復(fù)合材料，由于分子間形成了化學(xué)鍵，其熱穩(wěn)定性往往優(yōu)于物理混合法制備的復(fù)合材料。通過交聯(lián)反應(yīng)制備的復(fù)合材料，交聯(lián)劑在小麥谷朊粉和淀粉分子之間形成的共價(jià)鍵能夠增強(qiáng)分子間的相互作用，提高復(fù)合材料的熱分解溫度。研究表明，戊二醛交聯(lián)的小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料，其起始熱分解溫度相比未交聯(lián)的復(fù)合材料提高了20-30℃。小麥谷朊粉和淀粉的比例同樣對熱穩(wěn)定性有重要影響。當(dāng)小麥谷朊粉含量較高時，由于蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性相對較好，復(fù)合材料在一定程度上能夠承受較高的溫度。隨著淀粉含量的增加，淀粉在高溫下的快速分解可能會導(dǎo)致復(fù)合材料整體熱穩(wěn)定性下降。當(dāng)小麥谷朊粉與淀粉的質(zhì)量比為6:4時，復(fù)合材料在250-350℃之間的質(zhì)量損失速率相對較慢，具有較好的熱穩(wěn)定性。添加劑的種類和用量也會影響復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性。一些具有熱穩(wěn)定作用的添加劑，如抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑等，能夠延緩復(fù)合材料的熱分解過程。添加適量的抗氧化劑（如沒食子酸丙酯）可以有效抑制復(fù)合材料在加熱過程中的氧化反應(yīng)，提高其熱穩(wěn)定性。而增塑劑的添加可能會對熱穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，由于增塑劑的存在削弱了分子間的相互作用力，使復(fù)合材料在較低溫度下就開始出現(xiàn)明顯的質(zhì)量損失。4.2.2玻璃化轉(zhuǎn)變溫度玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是高分子材料的一個重要特征參數(shù)，它反映了材料從玻璃態(tài)到高彈態(tài)的轉(zhuǎn)變溫度。對于小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料而言，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度對其使用性能有著至關(guān)重要的影響。當(dāng)溫度低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時，復(fù)合材料處于玻璃態(tài)，分子鏈段的運(yùn)動受到極大限制，材料表現(xiàn)出較高的硬度和脆性。在這種狀態(tài)下，復(fù)合材料的力學(xué)性能相對穩(wěn)定，但柔韌性較差，容易發(fā)生脆性斷裂。在低溫環(huán)境下使用的小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料包裝材料，如果其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較高，在低溫條件下可能會變得硬脆，容易破裂，影響包裝效果。當(dāng)溫度高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時，復(fù)合材料進(jìn)入高彈態(tài)，分子鏈段的運(yùn)動能力增強(qiáng)，材料表現(xiàn)出較好的柔韌性和彈性。在高彈態(tài)下，復(fù)合材料的力學(xué)性能會發(fā)生顯著變化，拉伸強(qiáng)度和模量降低，斷裂伸長率增大。如果復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度過低，在常溫或稍高溫度下就進(jìn)入高彈態(tài)，可能會導(dǎo)致其尺寸穩(wěn)定性變差，無法滿足一些對尺寸精度要求較高的應(yīng)用需求。小麥谷朊粉和淀粉的比例以及增塑劑的添加會顯著影響復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。隨著小麥谷朊粉含量的增加，由于蛋白質(zhì)分子鏈的剛性相對較大，復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可能會升高。而淀粉含量的增加，在一定程度上可能會降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。增塑劑的加入能夠削弱分子間的相互作用力，使分子鏈的運(yùn)動更加容易，從而降低復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。甘油作為常用的增塑劑，隨著其用量的增加，小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度會逐漸降低。在一些對柔韌性要求較高的應(yīng)用中，可以通過適當(dāng)增加增塑劑的用量來降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，提高材料的柔韌性。但在對尺寸穩(wěn)定性要求較高的場合，則需要嚴(yán)格控制增塑劑的添加量，以保證復(fù)合材料具有合適的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。4.3阻隔性能阻隔性能是小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的重要性能之一，它直接影響著材料在包裝等領(lǐng)域的應(yīng)用效果。以下將從水蒸氣阻隔性和氣體阻隔性兩個方面對其阻隔性能進(jìn)行分析。4.3.1水蒸氣阻隔性水蒸氣阻隔性是衡量復(fù)合材料阻止水蒸氣透過能力的重要指標(biāo)，對于包裝材料而言，良好的水蒸氣阻隔性能夠有效防止被包裝物品受潮變質(zhì)，延長其保質(zhì)期。在小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料中，水蒸氣阻隔性受到多種因素的綜合影響。小麥谷朊粉和淀粉的比例對水蒸氣阻隔性有著顯著影響。小麥谷朊粉分子中含有較多的極性基團(tuán)，如氨基、羧基等，這些極性基團(tuán)能夠與水分子形成氫鍵，從而增加了材料對水蒸氣的吸附能力。淀粉分子同樣含有大量的羥基，也具有一定的親水性。當(dāng)小麥谷朊粉含量較高時，由于其分子間的相互作用較強(qiáng)，形成的結(jié)構(gòu)相對緊密，能夠在一定程度上阻礙水蒸氣的透過。隨著淀粉含量的增加，淀粉顆粒在復(fù)合材料中分散，可能會形成一些孔隙或通道，使得水蒸氣更容易透過，從而降低了復(fù)合材料的水蒸氣阻隔性。當(dāng)小麥谷朊粉與淀粉的質(zhì)量比為8:2時，復(fù)合材料的水蒸氣透過率相對較低，具有較好的水蒸氣阻隔性能。增塑劑的添加也會對水蒸氣阻隔性產(chǎn)生重要影響。甘油作為常用的增塑劑，能夠降低小麥谷朊粉和淀粉分子間的作用力，使分子鏈的柔韌性增強(qiáng)。甘油的親水性較強(qiáng)，添加甘油后，復(fù)合材料對水蒸氣的吸附能力增強(qiáng)，導(dǎo)致水蒸氣透過率增加。隨著甘油含量的增加，復(fù)合材料的水蒸氣阻隔性逐漸下降。在一些研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)甘油用量占復(fù)合材料總質(zhì)量的10%時，水蒸氣透過率相比未添加甘油時增加了約30%。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，需要在保證材料柔韌性的前提下，合理控制甘油等增塑劑的用量，以平衡復(fù)合材料的水蒸氣阻隔性和其他性能。此外，制備方法也會影響復(fù)合材料的水蒸氣阻隔性。采用化學(xué)復(fù)合法制備的復(fù)合材料，由于分子間形成了化學(xué)鍵，結(jié)構(gòu)更加緊密，其水蒸氣阻隔性往往優(yōu)于物理混合法制備的復(fù)合材料。通過交聯(lián)反應(yīng)制備的復(fù)合材料，交聯(lián)劑在小麥谷朊粉和淀粉分子之間形成的共價(jià)鍵能夠增強(qiáng)分子間的相互作用，減少孔隙和通道的形成，從而提高水蒸氣阻隔性。戊二醛交聯(lián)的小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料，其水蒸氣透過率比未交聯(lián)的復(fù)合材料降低了約20%。4.3.2氣體阻隔性氣體阻隔性是指復(fù)合材料對氧氣、二氧化碳等氣體的阻隔能力，這對于食品、藥品等包裝領(lǐng)域至關(guān)重要。良好的氣體阻隔性能夠防止包裝內(nèi)的物品與氧氣等氣體發(fā)生氧化反應(yīng)，延長產(chǎn)品的保質(zhì)期和保持其品質(zhì)。小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料對氧氣和二氧化碳等氣體的阻隔性能受到多種因素的影響。材料的致密性是影響氣體阻隔性的關(guān)鍵因素之一。致密的結(jié)構(gòu)能夠減少氣體分子通過的通道，從而提高氣體阻隔性能。通過化學(xué)改性或添加納米粒子等方式，可以改善復(fù)合材料的致密性，進(jìn)而提高其氣體阻隔性。在小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料中添加納米蒙脫土，納米蒙脫土能夠均勻分散在復(fù)合材料中，形成納米片層結(jié)構(gòu)，增加氣體分子的擴(kuò)散路徑，從而有效提高對氧氣和二氧化碳的阻隔性能。研究表明，添加3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）納米蒙脫土的復(fù)合材料，其氧氣透過率相比未添加時降低了約40%。小麥谷朊粉和淀粉的比例同樣對氣體阻隔性有影響。不同比例的小麥谷朊粉和淀粉會導(dǎo)致復(fù)合材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)和分子間相互作用的差異，從而影響氣體的透過。當(dāng)小麥谷朊粉含量較高時，由于其分子間的相互作用較強(qiáng)，形成的結(jié)構(gòu)相對緊密，對氣體的阻隔性能較好。隨著淀粉含量的增加，淀粉顆粒的存在可能會破壞這種緊密結(jié)構(gòu)，增加氣體透過的通道，導(dǎo)致氣體阻隔性下降。當(dāng)小麥谷朊粉與淀粉的質(zhì)量比為7:3時，復(fù)合材料對氧氣和二氧化碳的阻隔性能相對較好。增塑劑的種類和用量也會影響氣體阻隔性。如前所述，增塑劑會削弱分子間的相互作用力，改變材料的結(jié)構(gòu)和性能。甘油等增塑劑的添加會使復(fù)合材料的柔韌性增加，但同時也可能會導(dǎo)致氣體阻隔性下降。隨著甘油用量的增加，分子鏈間的空隙增大，氣體分子更容易透過，氧氣和二氧化碳的透過率會逐漸升高。在一些對氣體阻隔性要求較高的應(yīng)用中，需要嚴(yán)格控制增塑劑的用量，或者選擇對氣體阻隔性影響較小的增塑劑。4.4生物降解性能在當(dāng)今對環(huán)境保護(hù)高度重視的背景下，材料的生物降解性能成為衡量其可持續(xù)性的關(guān)鍵指標(biāo)。小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料作為可生物降解材料的重要研究對象，其生物降解性能備受關(guān)注。下面將從降解原理、降解速率與影響因素兩個方面對其進(jìn)行深入分析。4.4.1降解原理小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的生物降解過程是一個復(fù)雜的生物化學(xué)過程，主要在自然環(huán)境或特定微生物的作用下發(fā)生。在自然環(huán)境中，復(fù)合材料首先會受到水、氧氣、光照等自然因素的影響。水分能夠使復(fù)合材料發(fā)生溶脹，為微生物的侵蝕提供通道，同時也能促進(jìn)水解反應(yīng)的進(jìn)行。氧氣參與氧化反應(yīng)，可能會導(dǎo)致材料分子鏈的斷裂。光照中的紫外線具有較高的能量，能夠破壞復(fù)合材料分子中的化學(xué)鍵，引發(fā)光降解反應(yīng)，使分子鏈斷裂，降低材料的分子量。在微生物作用方面，自然界中存在著大量的微生物，如細(xì)菌、真菌、放線菌等，它們能夠分泌各種酶類，這些酶可以特異性地作用于小麥谷朊粉和淀粉分子。淀粉酶能夠?qū)⒌矸鄯肿又械奶擒真I水解，使淀粉分解為小分子的糖類，如葡萄糖、麥芽糖等。蛋白酶則能夠作用于小麥谷朊粉中的蛋白質(zhì)分子，將其肽鍵水解，使蛋白質(zhì)降解為氨基酸或小分子肽段。這些小分子物質(zhì)更容易被微生物吸收利用，作為微生物生長和代謝的碳源和氮源。在土壤環(huán)境中，土壤中的微生物種類繁多，它們在適宜的溫度、濕度和酸堿度條件下，對小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料進(jìn)行分解。一些細(xì)菌能夠利用復(fù)合材料中的淀粉作為碳源，通過淀粉酶的作用將淀粉分解為葡萄糖，然后進(jìn)一步代謝產(chǎn)生二氧化碳和水。真菌則可能通過分泌多種酶類，同時作用于淀粉和蛋白質(zhì)，加速復(fù)合材料的降解。在堆肥環(huán)境中，高溫、高濕以及豐富的微生物群落為復(fù)合材料的降解提供了有利條件。在堆肥過程中，微生物的代謝活動旺盛，能夠快速分解復(fù)合材料，使其轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)等無害物質(zhì)。4.4.2降解速率與影響因素小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的降解速率受到多種因素的綜合影響，這些因素相互作用，決定了復(fù)合材料在實(shí)際應(yīng)用中的降解性能。原料組成是影響降解速率的重要因素之一。小麥谷朊粉和淀粉的比例不同，會導(dǎo)致復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生變化，從而影響其降解速率。當(dāng)?shù)矸酆枯^高時，由于淀粉相對更容易被微生物分解，復(fù)合材料的降解速率通常會加快。淀粉分子中的糖苷鍵在淀粉酶的作用下容易斷裂，使得淀粉能夠快速被微生物利用。隨著小麥谷朊粉含量的增加，蛋白質(zhì)的存在會改變復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)，可能會形成相對致密的結(jié)構(gòu)，阻礙微生物的侵蝕和酶的作用，從而降低降解速率。小麥谷朊粉中的蛋白質(zhì)分子間存在較強(qiáng)的相互作用，形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，微生物和酶難以進(jìn)入并作用于其中。添加劑的種類和用量也對降解速率產(chǎn)生顯著影響。增塑劑如甘油的添加，雖然能夠改善復(fù)合材料的柔韌性，但可能會對降解速率產(chǎn)生負(fù)面影響。甘油的存在會削弱分子間的相互作用力，使復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)變得相對松散，更容易受到微生物的侵蝕。過多的甘油可能會改變復(fù)合材料的表面性質(zhì)，影響微生物的附著和酶的作用，從而降低降解速率。一些具有抗菌性能的添加劑，如某些天然植物提取物或化學(xué)抗菌劑，可能會抑制微生物的生長和代謝，從而減緩復(fù)合材料的降解速率。這些添加劑能夠破壞微生物的細(xì)胞膜或抑制微生物體內(nèi)的酶活性，使微生物無法正常發(fā)揮分解作用。環(huán)境條件是影響降解速率的關(guān)鍵外部因素。溫度對降解速率有著顯著影響，在一定范圍內(nèi)，升高溫度能夠加快微生物的生長和代謝速率，從而促進(jìn)復(fù)合材料的降解。在適宜的溫度條件下，微生物體內(nèi)的酶活性增強(qiáng)，能夠更有效地作用于復(fù)合材料分子。當(dāng)溫度過高時，可能會導(dǎo)致酶的失活，抑制微生物的生長，反而降低降解速率。在高溫環(huán)境下，酶的結(jié)構(gòu)可能會發(fā)生改變，使其失去催化活性。濕度也是影響降解速率的重要因素。適宜的濕度能夠?yàn)槲⑸锏纳L和代謝提供良好的環(huán)境，促進(jìn)復(fù)合材料的水解和微生物分解。在濕潤的環(huán)境中，水分能夠使復(fù)合材料溶脹，增加微生物與材料的接觸面積，同時也為酶的催化反應(yīng)提供介質(zhì)。濕度過低，會導(dǎo)致微生物生長受到抑制，復(fù)合材料的降解速率減緩。因?yàn)槲⑸锏纳L和代謝需要一定的水分，缺乏水分會使微生物處于休眠狀態(tài)或死亡。土壤酸堿度對降解速率也有一定影響。不同的微生物對酸堿度有不同的適應(yīng)范圍，在適宜的酸堿度條件下，微生物能夠更好地生長和發(fā)揮分解作用。在中性至微酸性的土壤環(huán)境中，一些常見的降解微生物能夠保持較高的活性，有利于復(fù)合材料的降解。當(dāng)土壤酸堿度偏離微生物的適宜范圍時，微生物的生長和酶活性會受到抑制，從而影響降解速率。在堿性土壤中，某些微生物的生長和代謝可能會受到阻礙，導(dǎo)致復(fù)合材料的降解速率下降。五、小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域5.1食品包裝領(lǐng)域5.1.1可食性包裝膜可食性包裝膜是小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料在食品包裝領(lǐng)域的重要應(yīng)用之一，它以其獨(dú)特的優(yōu)勢，在食品保鮮、防止氧化等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。從保鮮原理來看，可食性包裝膜具有一定的阻隔性能，能夠有效阻止氧氣、水分和微生物的侵入，從而延緩食品的變質(zhì)過程。小麥谷朊粉和淀粉分子相互交織形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠限制氧氣分子的擴(kuò)散，降低食品的氧化速率。在對面包等烘焙食品的保鮮中，可食性包裝膜能夠減少氧氣與食品的接觸，抑制面包中油脂的氧化酸敗，延長面包的保質(zhì)期，使其保持新鮮的口感和松軟的質(zhì)地。在防止食品氧化方面，可食性包裝膜表現(xiàn)出良好的性能。一些研究表明，添加了抗氧化劑的小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合可食性包裝膜，能夠顯著降低食品的氧化程度。通過在包裝膜中添加天然抗氧化劑如茶多酚、維生素E等，這些抗氧化劑能夠捕捉食品包裝環(huán)境中的自由基，阻止氧化反應(yīng)的發(fā)生，從而有效保護(hù)食品中的營養(yǎng)成分，防止食品的色澤、風(fēng)味和質(zhì)地發(fā)生變化。在對堅(jiān)果類食品的包裝中，復(fù)合可食性包裝膜中的抗氧化劑能夠延緩堅(jiān)果中油脂的氧化，防止堅(jiān)果產(chǎn)生哈喇味，保持堅(jiān)果的香脆口感。國內(nèi)外已有眾多研究案例證實(shí)了小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合可食性包裝膜的有效性。在國內(nèi)，有研究以小麥谷朊粉和玉米淀粉為原料，通過流延法制備了可食性包裝膜，并將其應(yīng)用于草莓的保鮮。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，使用該復(fù)合包裝膜的草莓在貯藏過程中，失重率明顯降低，腐爛率顯著減少，維生素C含量下降緩慢，能夠較好地保持草莓的新鮮度和品質(zhì)，相比未使用包裝膜的草莓，保質(zhì)期延長了3-5天。在國外，有研究團(tuán)隊(duì)將小麥谷朊粉與馬鈴薯淀粉復(fù)合制備可食性包裝膜，并用于肉類食品的包裝。經(jīng)過一段時間的貯藏實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該包裝膜能夠有效抑制肉類食品中微生物的生長，降低揮發(fā)性鹽基氮的含量，延緩肉類的腐敗變質(zhì)，保持肉類的色澤和風(fēng)味。與傳統(tǒng)塑料包裝相比，復(fù)合可食性包裝膜包裝的肉類食品在微生物指標(biāo)和感官品質(zhì)方面表現(xiàn)更優(yōu)，且具有良好的生物降解性，減少了對環(huán)境的污染。5.1.2一次性餐具隨著環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)，一次性餐具的環(huán)保問題日益受到關(guān)注，小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料作為一種可生物降解的材料，為環(huán)保餐具的發(fā)展提供了新的方向。從材料特性來看，小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料具有良好的生物降解性，在自然環(huán)境中，能夠被微生物分解為二氧化碳和水等無害物質(zhì)，不會像傳統(tǒng)塑料餐具那樣造成長期的環(huán)境污染。該復(fù)合材料還具有一定的力學(xué)性能，能夠滿足一次性餐具在使用過程中的強(qiáng)度和韌性要求。通過優(yōu)化制備工藝和配方，調(diào)整小麥谷朊粉和淀粉的比例，添加適當(dāng)?shù)脑鏊軇┖驮鰪?qiáng)劑等，可以進(jìn)一步提高復(fù)合材料的力學(xué)性能，使其能夠承受一定的外力作用，不易破裂和變形。在實(shí)際應(yīng)用中，小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料制成的一次性餐具展現(xiàn)出諸多優(yōu)勢。這些餐具的原料來源廣泛，小麥谷朊粉和淀粉均可從豐富的農(nóng)產(chǎn)品中獲取，降低了對石油等不可再生資源的依賴，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。復(fù)合材料制成的餐具在生產(chǎn)過程中相對環(huán)保，減少了有害化學(xué)物質(zhì)的使用和排放。其具有良好的安全性，符合食品接觸材料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不會對人體健康造成危害。市場前景方面，隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)的重視程度不斷提高，消費(fèi)者對環(huán)保產(chǎn)品的需求日益增長，環(huán)保型一次性餐具市場呈現(xiàn)出廣闊的發(fā)展空間。許多國家和地區(qū)紛紛出臺政策，限制或禁止傳統(tǒng)不可降解一次性餐具的使用，這為小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料一次性餐具的推廣提供了有利的政策環(huán)境。在一些發(fā)達(dá)國家，環(huán)保型一次性餐具的市場份額逐漸增加，消費(fèi)者更傾向于選擇可生物降解的餐具。在國內(nèi)，隨著垃圾分類和環(huán)保政策的推進(jìn)，環(huán)保型一次性餐具的市場需求也在不斷上升，各大餐飲企業(yè)和外賣平臺對環(huán)保餐具的采購量逐漸增大。預(yù)計(jì)未來幾年，小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料一次性餐具的市場規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大，有望成為一次性餐具市場的主流產(chǎn)品之一。5.2生物醫(yī)藥領(lǐng)域5.2.1藥物載體小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料作為藥物載體展現(xiàn)出多方面的顯著優(yōu)勢。在緩釋性能上，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)能夠?qū)λ幬镝尫牌鸬接行д{(diào)控作用。由于小麥谷朊粉和淀粉形成的復(fù)合體系具有一定的穩(wěn)定性和可降解性，藥物被包裹其中后，隨著復(fù)合材料在體內(nèi)逐漸降解，藥物得以緩慢、持續(xù)地釋放。在一些動物實(shí)驗(yàn)中，將含有抗生素的小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料植入動物體內(nèi)，結(jié)果顯示，藥物在數(shù)天內(nèi)保持穩(wěn)定的釋放速率，有效維持了體內(nèi)藥物濃度，相較于傳統(tǒng)的藥物制劑，顯著延長了藥物的作用時間，提高了藥物的治療效果。該復(fù)合材料具有良好的生物相容性，這是其作為藥物載體的關(guān)鍵優(yōu)勢之一。小麥谷朊粉和淀粉均為天然生物材料，它們在體內(nèi)不會引起明顯的免疫反應(yīng)和毒性反應(yīng)，能夠與生物體組織和細(xì)胞良好地相互作用。通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動物實(shí)驗(yàn)證實(shí)，小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料對多種細(xì)胞的生長和增殖沒有明顯的抑制作用，反而在一定程度上能夠促進(jìn)細(xì)胞的黏附和生長。在小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，將該復(fù)合材料制成的藥物載體注射到小鼠體內(nèi)，經(jīng)過一段時間的觀察，未發(fā)現(xiàn)小鼠出現(xiàn)明顯的不良反應(yīng)，血常規(guī)和生化指標(biāo)均在正常范圍內(nèi)，表明該復(fù)合材料具有良好的生物安全性。此外，小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料還具有可修飾性強(qiáng)的特點(diǎn)。通過化學(xué)改性等方法，可以在復(fù)合材料表面引入各種功能性基團(tuán)，如羧基、氨基等，這些基團(tuán)能夠與藥物分子發(fā)生特異性結(jié)合，提高藥物的負(fù)載量和穩(wěn)定性。還可以通過接枝共聚等方式，在復(fù)合材料中引入具有靶向性的分子，使藥物載體能夠特異性地靶向病變組織或細(xì)胞，提高藥物的治療精準(zhǔn)度。在一些研究中，通過在復(fù)合材料表面接枝葉酸分子，使藥物載體能夠特異性地靶向腫瘤細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)了腫瘤的靶向治療，提高了藥物的療效，減少了對正常組織的損傷。5.2.2組織工程支架在組織修復(fù)領(lǐng)域，小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料作為支架材料具有廣闊的應(yīng)用前景，目前相關(guān)研究取得了一系列進(jìn)展。從材料特性來看，該復(fù)合材料具備良好的生物相容性，能夠?yàn)榧?xì)胞的黏附、生長和增殖提供適宜的微環(huán)境。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，多種細(xì)胞，如成纖維細(xì)胞、軟骨細(xì)胞等，能夠在小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料支架上良好地黏附和生長，細(xì)胞在支架表面和內(nèi)部均勻分布，并能夠分泌細(xì)胞外基質(zhì)，形成類似天然組織的結(jié)構(gòu)。在軟骨組織修復(fù)的研究中，將軟骨細(xì)胞接種到小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料支架上，經(jīng)過一段時間的培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞在支架上大量增殖，且表達(dá)出軟骨特異性的標(biāo)志物，如Ⅱ型膠原蛋白和蛋白聚糖，表明細(xì)胞在支架上成功分化為軟骨細(xì)胞，形成了具有一定功能的軟骨組織。小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料支架還具有良好的可降解性，其降解速率能夠在一定程度上進(jìn)行調(diào)控，以適應(yīng)組織修復(fù)的進(jìn)程。在體內(nèi)環(huán)境中，復(fù)合材料支架能夠逐漸降解，為新生組織的生長提供空間，同時釋放出的降解產(chǎn)物對細(xì)胞和組織無毒害作用。在骨組織修復(fù)的研究中，通過調(diào)整小麥谷朊粉和淀粉的比例以及制備工藝，制備出了不同降解速率的復(fù)合材料支架。將這些支架植入動物骨缺損部位，發(fā)現(xiàn)隨著時間的推移，支架逐漸降解，同時新骨組織不斷生長，填充骨缺損區(qū)域，實(shí)現(xiàn)了骨組織的有效修復(fù)。目前，小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料在組織工程支架方面的研究主要集中在優(yōu)化材料性能和探索新的應(yīng)用領(lǐng)域。在材料性能優(yōu)化方面，研究人員通過添加生長因子、納米粒子等添加劑，進(jìn)一步提高復(fù)合材料支架的生物活性和力學(xué)性能。添加納米羥基磷灰石可以增強(qiáng)復(fù)合材料支架的力學(xué)性能，使其更接近天然骨組織的力學(xué)性能，同時納米羥基磷灰石還能夠促進(jìn)細(xì)胞的黏附和增殖，加速骨組織的修復(fù)。在應(yīng)用領(lǐng)域拓展方面，除了常見的骨組織、軟骨組織修復(fù)外，研究人員還嘗試將該復(fù)合材料應(yīng)用于皮膚組織、神經(jīng)組織等的修復(fù)，為組織工程的發(fā)展提供了新的思路和方法。5.3農(nóng)業(yè)領(lǐng)域5.3.1可降解農(nóng)膜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的塑料農(nóng)膜廣泛應(yīng)用，雖然在保溫、保濕、保肥以及促進(jìn)農(nóng)作物生長等方面發(fā)揮了重要作用，但是其難以降解的特性也帶來了嚴(yán)重的“白色污染”問題。這些廢棄農(nóng)膜在土壤中長期殘留，會破壞土壤結(jié)構(gòu)，阻礙土壤水分和養(yǎng)分的傳輸，影響農(nóng)作物根系的生長發(fā)育，降低土壤肥力，進(jìn)而對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)作物產(chǎn)量造成負(fù)面影響。小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料作為可降解農(nóng)膜的應(yīng)用，為解決這一問題提供了新的途徑。這種復(fù)合材料具有良好的生物降解性，在自然環(huán)境中，能夠被微生物逐漸分解，最終轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水等無害物質(zhì)，從而有效減少了對土壤環(huán)境的污染。小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料還具有一定的力學(xué)性能和阻隔性能，能夠滿足農(nóng)膜在使用過程中的基本要求。它可以在一定程度上保持土壤溫度和濕度，為農(nóng)作物的生長創(chuàng)造良好的微環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)作物的生長和發(fā)育。在實(shí)際應(yīng)用中，小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合可降解農(nóng)膜也面臨一些挑戰(zhàn)。復(fù)合材料的成本相對較高，這主要是由于小麥谷朊粉和淀粉的生產(chǎn)成本以及制備工藝的復(fù)雜性導(dǎo)致的。較高的成本限制了其在大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用推廣，使得一些農(nóng)戶難以承受。復(fù)合材料的性能穩(wěn)定性有待提高，在不同的氣候條件和土壤環(huán)境下，其降解速率和力學(xué)性能可能會發(fā)生較大變化。在高溫、高濕的環(huán)境下，復(fù)合材料的降解速率可能會加快，導(dǎo)致農(nóng)膜的使用壽命縮短；而在干旱、低溫的環(huán)境下，其力學(xué)性能可能會下降，容易破裂，影響使用效果。目前，小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合可降解農(nóng)膜的生產(chǎn)規(guī)模較小，市場供應(yīng)不足，也限制了其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。5.3.2肥料緩釋載體肥料是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的重要投入品，傳統(tǒng)肥料在施用后，養(yǎng)分往往會迅速釋放，這不僅容易導(dǎo)致養(yǎng)分的流失，造成資源浪費(fèi)，還可能引發(fā)水體富營養(yǎng)化等環(huán)境污染問題。為了解決這些問題，開發(fā)高效的肥料緩釋載體成為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料作為肥料緩釋載體具有獨(dú)特的優(yōu)勢。其具有良好的生物降解性，在土壤中能夠逐漸分解，不會像傳統(tǒng)合成材料那樣長期殘留，對土壤環(huán)境造成污染。該復(fù)合材料具有一定的吸附性和保水性，能夠吸附肥料中的養(yǎng)分，并在一定程度上保持土壤水分，為農(nóng)作物的生長提供持續(xù)的水分和養(yǎng)分供應(yīng)。通過調(diào)整小麥谷朊粉和淀粉的比例以及制備工藝，可以控制復(fù)合材料的降解速率和養(yǎng)分釋放速率，實(shí)現(xiàn)對肥料養(yǎng)分釋放的精準(zhǔn)控制。在小麥谷朊粉與淀粉復(fù)合材料中添加適當(dāng)?shù)慕宦?lián)劑或其他改性劑，可以增強(qiáng)復(fù)合材料的穩(wěn)定性，延緩其降