包装材料在食品加工和保藏中发挥着重要作用,它保护食品免受恶劣的环境条件、化学和生物污染,有助于延长保质期和提高产品质量。食用薄膜作为一种新型包装材料已被应用于食品工业中,同时,通过添加抗菌和抗氧化剂,如多酚和类黄酮等活性化合物,来改善食品安全和营养。这些包装材料还可以作为气体、挥发性化合物和水汽的屏障,抑制包装材料附近致病微生物的生长。在过去几十年中,由于淀粉基薄膜材料的可使用性,可加工性和低成本,使其在可食性膜工业中获得了更广泛的关注。淀粉作为一种应用广泛的天然高分子,可通过不同的加工技术如薄膜浇铸法、注塑或吹塑法来生产可食用和可生物降解薄膜。已有许多研究报道将不同来源的淀粉应用于可食性膜。然而,淀粉基薄膜材料的亲水性阻碍了其作为基质开发淀粉基薄膜的应用。由于淀粉的亲水性和对水分含量的亲和力,致使其产品呈现出较差的机械和阻隔性能,特别是拉伸强度和水蒸气渗透性。为了克服这些限制,采用有机或矿物填料来加强淀粉基质的方式具有较大的前景。由于各组分之间的协同作用,这些填充物可增强生物聚合物基质从而开发出具有特殊性质的膜。同时,纳米粒子的应用在提高淀粉基膜的热机械性能和物理化学性质方面也具有较好的效果。本研究旨在评估来自农副产物的不同填料(如微米淀粉,纤维素晶体,玉米麸皮和小麦麸皮粉,石榴皮粉,杏壳和核桃壳粉)对甘油增塑下的淀粉基质的影响。含有不同填料含量的淀粉溶液在99℃糊化后,通过溶液浇铸法制备淀粉基薄膜。膜材干燥后,通过研究分析确定填料与基体之间的关系以及填料对淀粉基复合膜的微观结构和性能的影响。利用天然食物资源中的刚性颗粒增强羟丙基淀粉基可生物降解和可食用复合膜的性能。通过扫描电子显微镜(SEM),光学显微镜(OM),X射线衍射(XRD),水蒸气透过率(WVTR),动态力学分析(DMA),热重分析(TGA),拉伸测试以及冲击测试,研究结果表明,硬质颗粒的加入增加了淀粉薄膜的模量,拉伸强度和冲击强度。作为填料的玉米和小麦麸皮粉也改善了淀粉薄膜的阻隔性质,特别是淀粉基薄膜的水蒸气透过率。光学显微镜观察结果表明,加工后,薄膜中的填料仍具有相同的晶体结构。由于用于制备薄膜的所有组分都来自食物资源,所以薄膜可用于食用目的。扫描电子显微镜观察表明,由于淀粉基质和增强填料之间具有相同的化学单元(葡萄糖),所以组分之间具有良好的相容性。纤维素晶体具有比淀粉晶体更高的热稳定性,这为填充有纤维素晶体的淀粉膜提供了更好的可加工性和优异的机械性能。将石榴皮冷冻干燥磨成粉后,加入淀粉基质中,对薄膜的抗菌活性和结构性能进行研究。石榴皮粉不仅能抑制革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)和革兰氏阴性菌(沙门氏菌)的生长,还增强了薄膜的抗冲击和拉伸性能。杏和核桃壳粉增强膜也表现出良好的水蒸气阻隔性,提高了拉伸和紫外阻隔性能,XRD结果表明杏和核桃壳粉不仅保留了它们在膜中的结晶结构,而且还增强了膜的峰值强度。这一现象可以说明膜材机械性能增强的原因。由于制备薄膜时使用的所有组分都是食品级配料,所以本研究工作中开发的淀粉基薄膜可用于食品包装。