隨著食品工業(yè)的快速發(fā)展，食品干燥劑在食品包裝中的應(yīng)用越來越廣泛。傳統(tǒng)的食品干燥劑如硅膠、氯化鈣和生石灰等雖然吸濕性能較好，但存在一些局限性，例如硅膠難以降解、氯化鈣吸濕后容易污染食品、生石灰遇水放熱可能對人造成傷害。近年來，隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)和對可持續(xù)發(fā)展的追求，開發(fā)新型、環(huán)保、高效的食品干燥劑成為了一個重要的研究方向。本研究以改性稻殼(Modified Rice Husk, MRH)為原料，通過碳酸鈉輔助擠壓技術(shù)制備了一種新型的食品干燥劑，并對其性能進(jìn)行了全面的研究和分析。

  一、改性稻殼的制備與結(jié)構(gòu)表征

  《2025-2030年中國食品干燥劑行業(yè)發(fā)展趨勢及競爭策略研究報告》改性稻殼的制備是通過碳酸鈉輔助擠壓技術(shù)實現(xiàn)的。在100目稻殼、碳酸鈉添加量0.7%、擠壓溫度160°C和水分用量40%的條件下，通過雙螺桿擠壓機(jī)對稻殼進(jìn)行改性處理。改性后的稻殼(MRH)在微觀結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性等方面發(fā)生了顯著變化。掃描電鏡(SEM)結(jié)果顯示，MRH表面粗糙多孔，體積擴(kuò)大幾倍至幾十倍，這為其提供了更多的吸附位點。傅里葉變換紅外光譜(FTIR)分析表明，MRH中羥基和羧基等官能團(tuán)的數(shù)量顯著增加，這些官能團(tuán)是吸附性能的關(guān)鍵因素。X射線衍射(XRD)分析顯示，MRH的相對結(jié)晶度比未改性的稻殼提高了26.11%，這表明改性過程有效地增加了稻殼的結(jié)晶度，從而提高了其吸附性能。差示掃描量熱(DSC)結(jié)果顯示，MRH的熱穩(wěn)定性優(yōu)于未改性的稻殼，這表明改性過程增強(qiáng)了稻殼的熱穩(wěn)定性。比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析表明，MRH的比表面積和孔容分別提高了317.7592%和250.0000%，而平均孔徑則降低了13.7716%，這些變化進(jìn)一步增強(qiáng)了MRH的吸附能力。

  二、改性稻殼在食品干燥劑中的應(yīng)用

  食品干燥劑行業(yè)應(yīng)用分析提到改性稻殼在食品干燥劑中的應(yīng)用研究主要集中在吸濕性能、保濕性能和抗壓強(qiáng)度等方面。通過單因素和正交試驗，確定了食品干燥劑的最優(yōu)配比：MRH添加量75g、氯化鈣添加量36g、微晶纖維素添加量12g、瓜爾膠添加量3g。在此配比下，食品干燥劑的吸濕量達(dá)到了(1886.35±0.52)mg/g。經(jīng)過8天的保濕測試，食品干燥劑的保濕率為(57.13±0.26)%，這表明食品干燥劑在高濕度環(huán)境下仍能保持較高的吸濕性能。此外，食品干燥劑吸濕前后的抗壓強(qiáng)度分別為(95.27±0.05)N和(42.95±0.16)N，變化率為(-54.92±0.21)%，這表明食品干燥劑在吸濕后雖然強(qiáng)度有所下降，但仍具有一定的抗壓能力。食品干燥劑在不同相對濕度下重復(fù)使用五次后的吸濕量無顯著差異，且隨著相對濕度的增加，吸濕量逐漸增大，這表明食品干燥劑具有良好的重復(fù)使用性能。

  三、改性稻殼食品干燥劑的性能對比

  為了進(jìn)一步驗證改性稻殼食品干燥劑的性能，將其與市場上的常見食品干燥劑進(jìn)行了對比。在25°C、相對濕度80%的條件下，生石灰、硅膠、礦物、氯化鈣和自制食品干燥劑的吸濕量分別為(267.13±0.31)mg/g、(375.90±0.25)mg/g、(773.57±0.20)mg/g、(1518.23±0.68)mg/g和(1886.35±0.52)mg/g。結(jié)果表明，自制的改性稻殼食品干燥劑的吸濕量優(yōu)于市場上的四種常見干燥劑，這主要歸功于其大量的蜂窩狀孔洞結(jié)構(gòu)和顆粒呈片狀的特點，這些結(jié)構(gòu)特點使其具有更高的吸濕性能和更好的重復(fù)使用性能。

  四、改性稻殼在植物貓砂中的應(yīng)用

  除了在食品干燥劑中的應(yīng)用，改性稻殼還被用于制備植物貓砂。通過單因素和正交試驗，確定了植物貓砂的最優(yōu)配比：MRH與玉米淀粉的比例為7:3，預(yù)糊化淀粉添加量為8%，棕櫚油添加量為3.2%，水分添加量為20%。在此配比下，植物貓砂的吸水率為(4.25±0.06)g/g，尿素吸附量為(5.39±0.01)mg/g。與市場上的貓砂相比，自制的植物貓砂具有更高的吸水率、尿素吸附量、結(jié)團(tuán)強(qiáng)度和沖散性，同時具有較低的容重、粉塵率、水分含量和較短的結(jié)團(tuán)時間，以及合理的pH值。這些性能指標(biāo)表明，自制的植物貓砂在使用過程中更加方便，能夠有效地吸收寵物貓的排泄物，減少異味，同時對環(huán)境更加友好。

  五、結(jié)論

  本研究通過碳酸鈉輔助擠壓技術(shù)對稻殼進(jìn)行改性，成功制備了一種新型的改性稻殼(MRH)，并將其應(yīng)用于食品干燥劑和植物貓砂的制備中。研究表明，改性稻殼在吸濕、吸尿素和吸水方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，具有廣闊的應(yīng)用前景。改性稻殼食品干燥劑的吸濕量和保濕性能優(yōu)于市場上的常見干燥劑，且具有良好的重復(fù)使用性能。改性稻殼植物貓砂則在吸水率、尿素吸附量、結(jié)團(tuán)強(qiáng)度和沖散性等方面表現(xiàn)出色，能夠有效吸收寵物貓的排泄物，減少異味，同時對環(huán)境更加友好。這些研究成果不僅為食品干燥劑和貓砂行業(yè)提供了新的選擇，也為稻殼這一農(nóng)業(yè)廢棄物的高值化利用提供了新的途徑。

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