能源的危机以及环境的污染使可再生生物资源的利用和可食性包装材料的研究越来越受到人们的关注。本文将从绿豆产品废弃物绿豆皮中提取纤维素,将其制备成结晶度高、强度大、比较面积大的纳米纤维素,并研究其形态、尺寸和微观结构;将绿豆皮纳米纤维素与浓缩乳清蛋白共混制备可食膜,改善浓缩乳清蛋白膜的机械性能和阻隔性能,同时为废弃绿豆皮的再利用和可食性包装材料的进一步发展提供了参考依据。主要研究内容和结论如下:(1)绿豆皮纤维素的提取及性能研究采用超声波-微波联合辅助碱法提取绿豆皮纤维素,通过单因素试验及二次回归旋转组合设计试验研究了Na OH质量分数、Na OH添加量、超声波-微波联合作用时间、微波功率及脱色时间对绿豆皮纤维素得率、膨胀力及持水力的影响,得出:超声波-微波联合辅助碱法提取能够更有效的提高绿豆皮纤维素的得率并改善其理化性质;绿豆皮纤维素提取的最佳工艺条件为Na OH质量分数10%、Na OH添加量15 m L/g、超声波-微波时间15 min、微波功率300 W、脱色时间90 min,在此条件下进行验证试验,绿豆皮纤维素的得率为44.91%、膨胀力为4.01 m L/g、持水力为7.16 g/g。由绿豆皮纤维素红外光谱图分析和X-射线衍射分析可知,超声波-微波辅助碱法提取过程中木质素残留较少,且没有破坏绿豆皮纤维素的晶体结构并能有效提高绿豆皮纤维素的结晶度。(2)绿豆皮纳米纤维素的制备及性能研究采用硫酸水解法制备绿豆皮纳米纤维素,通过单因素试验及响应面优化试验研究了硫酸质量浓度、酸解时间和酸解温度对绿豆皮纳米纤维素得率的影响,同时对绿豆皮纳米纤维素的微观形态、光谱特性和晶体结构进行了分析,得出:绿豆皮纳米纤维素制备的最佳工艺条件为硫酸质量浓度64.15%、酸解温度45.43℃、酸解时间1.52 h,在此条件下进行验证试验,绿豆皮纳米纤维素的得率为18.13%;绿豆皮纳米纤维素呈棒状结构,长度约为100~300 nm,直径约为10~20 nm;由绿豆皮纳米纤维素红外光谱图分析和X-射线衍射分析可知,绿豆皮纳米纤维素制备过程中没有生成新的官能团,结构没有发生改变,且结晶度有明显提高。(3)绿豆皮纳米纤维素-浓缩乳清蛋白可食膜的制备及性能研究通过单因素试验及响应面优化试验研究了绿豆皮纳米纤维素添加量、浓缩乳清蛋白质量浓度和甘油添加量对绿豆皮纳米纤维素-浓缩乳清蛋白可食膜机械性能、阻隔性能和透光率的影响,得出:可食膜制备的最佳工艺条件为绿豆皮纳米纤维素添加量1.93%、浓缩乳清蛋白质量浓度9.20%、甘油添加量5.93%,在此条件下进行验证试验,可食膜断裂伸长率为120.50%、抗拉强度为2.32 MPa、氧气透过率为0.60 cm3/(m2·d·Pa)、水蒸气透过系数为2.41 g/(cm·s·Pa)、透光率为41.61%;由绿豆皮纳米纤维素-浓缩乳清蛋白可食膜红外光谱和扫描电镜分析结果可知,适量的绿豆皮纳米纤维素与浓缩乳清蛋白混合较为均匀,且二者相容性很好。