材料與方法

1-1實(shí)驗(yàn)材料

魔芋精粉恩施宏業(yè)魔芋精粉廠生產(chǎn)，并用乙 醇純化；魔芋葡甘聚糖與瓜爾豆膠共混膜材料研究；無水乙醇（AR) 購于武漢江北化學(xué)試劑有限公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1共混膜的制備將魔芋葡甘聚糖和瓜爾豆膠 分別加入到水中并攪拌一定時間至粘稠，分別制得 一定濃度的魔芋葡甘聚糖水溶膠（I)和瓜爾豆膠水溶 膠（II)。將I和II按預(yù)定比例混合，攪拌lh后減壓脫 氣，然后在玻璃上流延成膜。將玻璃板浸人水-無水 乙醇-NaOH(9:10:l質(zhì)量比）的凝固液中，15min后取 下膜，并用水沖洗，于50T真空干燥得到透明膜。通 過調(diào)節(jié)I和II的重量比為8:2,7:3,6:4,5:5,4:6,3:7, 2:8。用上述同樣的辦法制備出一系列的共混膜，并分 另IJ+S:E*KGM-GG1、KGM-GG2、KGM-GG3、KGM- GG4 ' KGM-GG5、KGM-GG6、KGM-GG7，純魔芋葡甘 聚糖和純瓜爾豆膠分別標(biāo)記為KGM-0和GG-0。

1.2.2膜抗拉強(qiáng)度測定w 據(jù)GB1040-79,將膜裁成 12x1cm的長條，在島津10KNA強(qiáng)度測試儀上測定 膜的抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長率，測速1 OOmm/min。

1.2.3膜抗水性能測定〇將膜干燥稱重（干重），放 人去離子水中浸泡一定時間，取出膜，用濾紙吸干表 面水分后稱重C濕重）。溶脹倍數(shù)=(濕重-干重）/干重。

1.2.4膜耐洗刷性能測試將濃度l%(wt)魔芋葡 甘聚糖溶膠、瓜爾豆膠溶膠及共混溶膠在光滑平整 的玻璃板上流延成膜并干燥后不揭膜，用裹50g砝 碼的濕綢布均勻用力，水平擦拭至膜出現(xiàn)穿透，測定 其洗刷次數(shù)。

1.2.5膜透明度測試將膜一層一層地折疊起來， 蓋在用計算機(jī)新色帶打印的長1.5cm、寬0.5cm、間隔 0.3cm的黑白相間條紋上，到看不見條紋為止。用游 標(biāo)卡尺測定其厚度，每0.02mm指標(biāo)定為1。指數(shù)越表2純膜及共混膜抗水性能比較

膜樣品浸水lOmin后膜的 性狀及溶脹倍數(shù)浸水2h后膜的 性狀及溶脹倍數(shù)

純KGM膜溶脹分解溶脹分解

純GG膜溶脹分解溶脹分解

共混膜4.63 倍8.26 倍

純KGM膜 純GG膜 共混膜

白黃白

乳乳乳

研究與禪討

Science and Technolo

高，透明度越高。

1.2.6膜感官指標(biāo)評定感官指標(biāo)檢測前，由5人組 成評定小組，魔芋葡甘聚糖與瓜爾豆膠共混膜材料研究，制定出統(tǒng)一的顏色、氣味、光澤的評定標(biāo) 準(zhǔn)。將光澤（反光性）分為好、一般、差三個等級。

1.2.7紅外光譜分析用AVATAR-370型傅立葉 紅外變換光譜儀記錄共混膜的紅外光譜。

1.2.8X-射線衍射分析樣品在玻璃板上成膜后， 用JDX-10PA型X-射線衍射儀對膜進(jìn)行纖維衍射。

1.2.9掃描電子顯微鏡（SEM)分析將膜樣品在 〇.1T的真空度下噴金，然后用掃描電子顯微鏡（131- SX-40, Hitachi, Japan)觀察膜的表面形貌并拍照。

1.2.10膜保鮮實(shí)驗(yàn)_ 取l%(wt)KGM溶膠及共混 溶膠各lOOmL,分別加200mL水稀釋后，用磁力攪拌 器攪拌30min制得保鮮液1和保鮮液2。把新采摘熟 透、飽滿的葡萄分成兩組，每組20個。其中一組葡 萄在配置的保鮮溶液1中浸泡2min，然后取出在空 氣中自然晾千，保鮮液在葡萄表面形成一層保護(hù)膜。 另一組葡萄在保鮮溶液2中浸泡后經(jīng)過相同的操 作，定義經(jīng)過保鮮溶液1浸泡的葡萄組為對照組，保 鮮溶液2浸泡的葡萄組為試驗(yàn)組。試驗(yàn)組和對照組 均在室溫32X：和相對濕度為63%環(huán)境保存，隔天觀 察葡萄果皮表面的顏色和硬度變化。葡萄的失重率 按下式計算：失重率=(W〇-W)/WQx 100%，式中W0和 W分別是整個葡萄組的起始重量和儲存相應(yīng)天數(shù)后 測量的重量。

2結(jié)果與分析

2.1魔芋精粉溶脹成膜適宜濃度及pH

在共混成膜反應(yīng)中，共混濃度、共混比例、共混 溫度均影響共混溶膠的粘度及共混膜的性質(zhì)。正交 試驗(yàn)表明，魔芋膠與瓜爾豆膠共混濃度為1%、共混 比例為60:40、共混溫度為50X；時共混膜性能最佳。 2.2膜抗拉強(qiáng)度

力只在短時間內(nèi)有效，長時間浸水后明顯下降，這一 特性為其作為一種緩釋性膜奠定了理論基礎(chǔ)。

2.4膜耐洗刷性能測試

表3純膜及共混膜耐水洗刷性能比較

膜樣品水洗刷次數(shù)(次）

純KGM膜37

純GG膜29

共混膜71

見表3。由表3可知，純KGM膜的耐水洗刷次 數(shù)為37次，魔芋葡甘聚糖與瓜爾豆膠共混膜材料研究，純GG膜的耐水洗刷次數(shù)為29次，共混 膜的耐水洗刷次數(shù)達(dá)71次，比純KGM膜提高近I 倍，比純GG膜提高1倍多，表明共混膜耐水洗刷性 能明顯增強(qiáng)。

2.5膜透明度指數(shù)

表4純膜及共混膜透明度指數(shù)測定結(jié)果

膜樣品透明度指數(shù)

純KGM膜38

純GG膜35

共混膜51

見表4。表4可以看出，共混膜具有較高的透明 度，這為制作包裝膜材料提供了更多的選擇。

2.6感官性能比較

表5純膜及共混膜感官性能觀察結(jié)果 膜樣品mE

帶腥味無

無一般

一般強(qiáng) 

表1純膜及共混膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率比較

膜樣品拉伸強(qiáng)度(MPa)斷裂伸長率(％)

純KGM膜11.3032.14

純GG膜12.2333.68

共混膜32.2835.27

見表1。從表1中看出，共混膜的拉伸強(qiáng)度和斷 裂伸長率有所提高。這歸因于魔芋葡甘聚糖和瓜爾 豆膠之間產(chǎn)生了較強(qiáng)的分子間氫鍵，并形成較強(qiáng)的 三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故成膜時能形成更多有序而致 密的結(jié)構(gòu)，膜的力學(xué)性能得到明顯改善。

2.3膜抗水性能

見表2。從表2可以看出，純KGM膜及純GG膜 浸水lOmin就溶脹分解。共混膜浸水2h仍然未分 解，并可測出其溶脹倍數(shù)，表明共混膜分子之間形成 致密的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，膜的抗水性增強(qiáng)，但這種抗水

見表5。由表5可知，共混膜的顏色、氣味、光澤 明顯優(yōu)于純KGM膜及純GG膜。

2.7膜保鮮實(shí)驗(yàn)

表6葡萄在存貯期間的失重率(％)

時間（d)24681012

對照組0.651.243.504.455.467.92

試驗(yàn)組0.340.951.182.723.294.08

見表6。從表6可以看出，試驗(yàn)組的葡萄比對照 組的葡萄失重率明顯減小。魔芋葡甘聚糖與瓜爾豆膠共混膜材料研究，由表7可以看出，對照組 經(jīng)過涂膜處理，在室溫下放置6d后就開始逐漸變 軟、萎縮而失去脆性和彈性。經(jīng)過共混液涂膜處理的 葡萄其硬度變化明顯比對照組低，放置l〇d硬度變 化很小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，KGM/GG共混膜對葡萄有一 定的保鮮作用，這歸因于共混液對葡萄的涂膜處理 

2005年第9期)

表7葡萄在存貯期間的硬度變化

時間（d)24681012

對照組正常正常較軟很軟開始腐爛完全腐爛

試驗(yàn)組正常正常正?；菊Ｂ攒涊^軟

 

使果實(shí)表面形成一層極薄而光亮透明的保護(hù)膜，使果 實(shí)處于休眠狀態(tài)，減緩了果實(shí)呼吸所產(chǎn)生co2的向外 擴(kuò)散，有效地抑制了呼吸作用，起到一定的抑菌保鮮 作用。

2.8紅外光譜分析

(^^OUBUymsuEJ^

 

4000300020001000

W avenumbers(cnrI)

圖1共混比例60:40的KGM/GG共混膜FT-IR譜圖

魔芋膠與瓜爾豆膠共混比例為60:40時形成的 KGM/GG共混膜FT-IR譜圖如圖1所示，由譜圖可 知，共混比例為60:40時，其羥基伸縮振動峰為 3384cm-1，與純KGM的羥基伸縮振動峰相 比，魔芋葡甘聚糖與瓜爾豆膠共混膜材料研究，羥基伸縮振動峰隨瓜爾豆膠的加入偏移向低波 數(shù)，并且峰形逐漸變寬。另外，1720cm-1處歸屬于 KGM分子中的-COCH3基團(tuán)的伸縮振動峰在共混膜 中有所削弱，這歸因于共混膜兩種分子間形成了新 的較強(qiáng)的氫鍵，主要是KGM分子中的-COCH3基團(tuán) 和-OH基團(tuán)與瓜爾豆膠分子中的羥基相互作用并因 此產(chǎn)生了良好的相容性，這是多糖分子間相互作用 的結(jié)果，表現(xiàn)為共混多糖協(xié)同作用明顯提高，共混膜 的拉伸強(qiáng)度、耐洗刷性等各項(xiàng)性能得到明顯改善。

2.9 X-射線衍射分析

X-射線衍射圖顯示KGM與瓜爾豆膠共混后形 成的共混膜與純膜的衍射圖并沒有明顯區(qū)別，均表 現(xiàn)為近似的無定形a-光譜型式。這說明二者共混后 雖然形成了新的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但并沒有形成新的 結(jié)晶區(qū)。

2.10掃描電鏡觀察

從純KGM膜及KGM/GG共混膜掃描電鏡照片 (略）看出，KGM膜表面排列無序、松散，魔芋葡甘聚糖與瓜爾豆膠共混膜材料研究，且有許多明 顯溶脹不足的顆粒狀物質(zhì)；而KGM/GG為6:4共混 膜表面排列比較有序、致密，僅有少量顆粒狀物質(zhì)存 在，同時可見充分溶脹的較大粒狀輪廓物，表明共混 多糖協(xié)同作用明顯提高，共混膜的溶脹、成膜均勻 性、相容性較好，故膜的性能得到明顯改善。

3結(jié)論

將lwt%的KGM溶膠與lwt%的瓜爾豆膠溶膠 按不同比例共混，得出最佳共混比，即魔芋葡甘聚糖: 瓜爾豆膠=6:4。共混膜的強(qiáng)度、抗水性、耐洗刷性、透 明度、感官性能等各項(xiàng)性能顯著提高。用KGM和瓜 爾豆膠共混液對葡萄的涂膜保鮮實(shí)驗(yàn)表明，該共混 膜具有良好的保鮮效果，可望應(yīng)用于食品保鮮領(lǐng)域。