随着食品工业的快速发展，食品干燥剂在食品包装中的应用越来越广泛。传统的食品干燥剂如硅胶、氯化钙和生石灰等虽然吸湿性能较好，但存在一些局限性，例如硅胶难以降解、氯化钙吸湿后容易污染食品、生石灰遇水放热可能对人造成伤害。近年来，随着环保意识的增强和对可持续发展的追求，开发新型、环保、高效的食品干燥剂成为了一个重要的研究方向。本研究以改性稻壳(Modified Rice Husk, MRH)为原料，通过碳酸钠辅助挤压技术制备了一种新型的食品干燥剂，并对其性能进行了全面的研究和分析。

  一、改性稻壳的制备与结构表征

  《2025-2030年中国食品干燥剂行业发展趋势及竞争策略研究报告》改性稻壳的制备是通过碳酸钠辅助挤压技术实现的。在100目稻壳、碳酸钠添加量0.7%、挤压温度160°C和水分用量40%的条件下，通过双螺杆挤压机对稻壳进行改性处理。改性后的稻壳(MRH)在微观结构、官能团结构、晶体结构和热稳定性等方面发生了显著变化。扫描电镜(SEM)结果显示，MRH表面粗糙多孔，体积扩大几倍至几十倍，这为其提供了更多的吸附位点。傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析表明，MRH中羟基和羧基等官能团的数量显著增加，这些官能团是吸附性能的关键因素。X射线衍射(XRD)分析显示，MRH的相对结晶度比未改性的稻壳提高了26.11%，这表明改性过程有效地增加了稻壳的结晶度，从而提高了其吸附性能。差示扫描量热(DSC)结果显示，MRH的热稳定性优于未改性的稻壳，这表明改性过程增强了稻壳的热稳定性。比表面积和孔结构分析表明，MRH的比表面积和孔容分别提高了317.7592%和250.0000%，而平均孔径则降低了13.7716%，这些变化进一步增强了MRH的吸附能力。

  二、改性稻壳在食品干燥剂中的应用

  食品干燥剂行业应用分析提到改性稻壳在食品干燥剂中的应用研究主要集中在吸湿性能、保湿性能和抗压强度等方面。通过单因素和正交试验，确定了食品干燥剂的最优配比：MRH添加量75g、氯化钙添加量36g、微晶纤维素添加量12g、瓜尔胶添加量3g。在此配比下，食品干燥剂的吸湿量达到了(1886.35±0.52)mg/g。经过8天的保湿测试，食品干燥剂的保湿率为(57.13±0.26)%，这表明食品干燥剂在高湿度环境下仍能保持较高的吸湿性能。此外，食品干燥剂吸湿前后的抗压强度分别为(95.27±0.05)N和(42.95±0.16)N，变化率为(-54.92±0.21)%，这表明食品干燥剂在吸湿后虽然强度有所下降，但仍具有一定的抗压能力。食品干燥剂在不同相对湿度下重复使用五次后的吸湿量无显著差异，且随着相对湿度的增加，吸湿量逐渐增大，这表明食品干燥剂具有良好的重复使用性能。

  三、改性稻壳食品干燥剂的性能对比

  为了进一步验证改性稻壳食品干燥剂的性能，将其与市场上的常见食品干燥剂进行了对比。在25°C、相对湿度80%的条件下，生石灰、硅胶、矿物、氯化钙和自制食品干燥剂的吸湿量分别为(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。结果表明，自制的改性稻壳食品干燥剂的吸湿量优于市场上的四种常见干燥剂，这主要归功于其大量的蜂窝状孔洞结构和颗粒呈片状的特点，这些结构特点使其具有更高的吸湿性能和更好的重复使用性能。

  四、改性稻壳在植物猫砂中的应用

  除了在食品干燥剂中的应用，改性稻壳还被用于制备植物猫砂。通过单因素和正交试验，确定了植物猫砂的最优配比：MRH与玉米淀粉的比例为7:3，预糊化淀粉添加量为8%，棕榈油添加量为3.2%，水分添加量为20%。在此配比下，植物猫砂的吸水率为(4.25±0.06)g/g，尿素吸附量为(5.39±0.01)mg/g。与市场上的猫砂相比，自制的植物猫砂具有更高的吸水率、尿素吸附量、结团强度和冲散性，同时具有较低的容重、粉尘率、水分含量和较短的结团时间，以及合理的pH值。这些性能指标表明，自制的植物猫砂在使用过程中更加方便，能够有效地吸收宠物猫的排泄物，减少异味，同时对环境更加友好。

  五、结论

  本研究通过碳酸钠辅助挤压技术对稻壳进行改性，成功制备了一种新型的改性稻壳(MRH)，并将其应用于食品干燥剂和植物猫砂的制备中。研究表明，改性稻壳在吸湿、吸尿素和吸水方面表现出优异的性能，具有广阔的应用前景。改性稻壳食品干燥剂的吸湿量和保湿性能优于市场上的常见干燥剂，且具有良好的重复使用性能。改性稻壳植物猫砂则在吸水率、尿素吸附量、结团强度和冲散性等方面表现出色，能够有效吸收宠物猫的排泄物，减少异味，同时对环境更加友好。这些研究成果不仅为食品干燥剂和猫砂行业提供了新的选择，也为稻壳这一农业废弃物的高值化利用提供了新的途径。