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随着绿色包装的兴起,世界各国在开发天然性能优良、可生物降解的可再生资源方面做了大量的研究工作。天然产物降解塑料的主要原料是淀粉、纤维素、甲壳素和蛋白质等。国内外已有利用蔗渣、稻壳、木粉以及其它为添加剂制备生物纤维膜的研究,但尚未有以甜菜废渣为原料,生产纤维降解膜。随着对可再生资源的利用不断增加羧甲基纤维素将变得日益重要。膳食纤维由于其良好的持水性和胶体形成能力,被广泛应用在食品、医药等行业中。目前国内有关甜菜膳食纤维提取的研究较少,有关报道主要是用甜菜湿粕为原料,酸、碱提取膳食纤维,在综合利用甜菜废粕研究方面没有报道。本课题是从甜菜废粕中提取膳食纤维并对其羧甲基纤维化改性,开发以改性甜菜纤维为基料之一的包装膜,这对充分利用甜菜制糖后的废粕资源,使甜菜废粕变废为宝,推动经济发展、解决“白色污染”问题和改善人民的健康状况等方面有一定的实际意义。该实验主要研究方法是利用微波萃取法与酶解法去除甜菜粕中的果胶和蛋白质,分离纯化甜菜膳食纤维,并对其进行羧甲基纤维化改性,再利用改性后的甜菜纤维制备可食性和不可食性复合包装膜,对膜的性能特性进行研究,确定了综合利用甜菜废粕制备复合包装膜的工艺参数和工艺流程。主要研究结果如下:1.在从甜菜粕中去除果胶的实验中,利用微波萃取法提取果胶,实验结果表明:从果胶得率和萃取后残渣两方面来考虑,其萃取最佳条件是:萃取剂为pH为2的硫酸溶液,微波功率为856.80W,萃取时间为68.40秒/次,料液比为14.87mL/g,萃取次数为4次,该条件下果胶提取率为20.01%。在纯化果胶时,根据单因素试验和正交试验得到的最佳盐析条件为:AL2（SO4）3作为果胶沉淀剂,pH为5.0,盐用量为5%,温度为60℃,时间为60min;最佳脱盐条件为:pH为1.0,液料比为15:1（mL/g）,时间为65min,乙醇浓度为60%。果胶回收率93.07%。本研究得到的果胶样品色泽灰白,灰分含量4.65%,pH2.6,果胶含量82.05%,粘度48 mp.s,主要指标达到国家标准。2.在从甜菜粕中去除蛋白质的实验中,利用酶解法去除蛋白质实验结果表明:从去除蛋白质的效果和酶解后残渣两方面来考虑,其酶解最佳条件是:pH为6.6,酶解温度为65℃,酶的添加量为0.20%,液料比13:1mL/g,时间为80min,一次可脱除51.36%的总蛋白,二次酶解,可脱除实验材料中98.56%的总蛋白,得不可溶性膳食纤维占干粕比例为64.23%。3.将去除了果胶和蛋白质后的甜菜纤维进行羧甲基化改性制取甜菜羧甲基纤维素,实验结果表明:NaOH（含有H2O2）用量、CICH2COOH用量、液料比、乙醇浓度、醚化时间均对制备高黏度羧甲基纤维素有影响,其中NaOH（含有H2O2）用量、CICH2COOH用量、液料比有极显著影响,乙醇浓度、醚化时间有显著影响,而碱化醚化温度无显著影响。制备高粘度的羧甲基纤维素的优化方案是:NaOH（含有H2O2）/AGU摩尔比为2.5,CICH2COOH/AGU摩尔比为1.5,乙醇浓度为75%,碱化醚化温度为35℃,醚化时间为3h,液料比为8:1（mL/g）,在该条件下得到的CMC取代度为0.86。4.本研究首次采用自制的成膜基材进行复合膜的研制试验。从复合膜的正交试验结果中得出,最佳成膜条件为:CMC/WG=7:3、45%的乙醇溶液、2%的甘油、60℃的干燥温度;从极差结果中可以看出,羧甲基纤维素与小麦面筋蛋白的配比对膜性能影响最大,其次是干燥温度,甘油用量和乙醇浓度影响相对较小;另外,从制备复合膜的平行试验结果中可以看出该最佳成膜工艺条件的重现性很好,在最佳工艺条件下形成的复合膜的各项指标均较高,故该成膜工艺条件对今后的可食性复合膜的探讨研究有一定的指导作用。5.在研究利用甜菜羧甲基纤维素/聚乙烯醇/淀粉制备复合包装膜的过程中,通过对羧甲基纤维素与聚乙烯醇成膜液浓度及配比、戊二醛浓度及用量、pH值、增塑剂、氨水用量、干燥温度、成膜介质等八个方面的主要成膜条件进行研究,确定其最佳原料配比,对不同配比条件下制备的复合膜的抗拉强度、断裂伸长率、阻氧性、透湿性、透油性、透光率、膜厚度等七项性能方面进行了测定。由正交试验的数据结果表明,最佳成膜条件为:CMC/PVA/淀粉=3:3:4、6%戊二醛用量、成膜液浓度5%、氨水用量0.75%;pH值11,甘油2%,膜干燥温度80℃是成膜的最佳条件;复合膜的膜性能与成膜条件密切相关,通过对复合膜抗拉强度与断裂伸长率的极差分析,发现PVA/CMC的配比对复合膜的抗拉强度与伸长率影响效果最为显著,其它依次为戊二醛用量,氨水用量,成膜液浓度影响最小。