材料与方法

1-1实验材料

魔芋精粉恩施宏业魔芋精粉厂生产，并用乙 醇纯化；魔芋葡甘聚糖与瓜尔豆胶共混膜材料研究；无水乙醇（AR) 购于武汉江北化学试剂有限公司。

1.2实验方法

1.2.1共混膜的制备将魔芋葡甘聚糖和瓜尔豆胶 分别加入到水中并搅拌一定时间至粘稠，分别制得 一定浓度的魔芋葡甘聚糖水溶胶（I)和瓜尔豆胶水溶 胶（II)。将I和II按预定比例混合，搅拌lh后减压脱 气，然后在玻璃上流延成膜。将玻璃板浸人水-无水 乙醇-NaOH(9:10:l质量比）的凝固液中，15min后取 下膜，并用水冲洗，于50T真空干燥得到透明膜。通 过调节I和II的重量比为8:2,7:3,6:4,5:5,4:6,3:7, 2:8。用上述同样的办法制备出一系列的共混膜，并分 另IJ+S:E*KGM-GG1、KGM-GG2、KGM-GG3、KGM- GG4 ' KGM-GG5、KGM-GG6、KGM-GG7，纯魔芋葡甘 聚糖和纯瓜尔豆胶分别标记为KGM-0和GG-0。

1.2.2膜抗拉强度测定w 据GB1040-79,将膜裁成 12x1cm的长条，在岛津10KNA强度测试仪上测定 膜的抗拉强度和断裂伸长率，测速1 OOmm/min。

1.2.3膜抗水性能测定〇将膜干燥称重（干重），放 人去离子水中浸泡一定时间，取出膜，用滤纸吸干表 面水分后称重C湿重）。溶胀倍数=(湿重-干重）/干重。

1.2.4膜耐洗刷性能测试将浓度l%(wt)魔芋葡 甘聚糖溶胶、瓜尔豆胶溶胶及共混溶胶在光滑平整 的玻璃板上流延成膜并干燥后不揭膜，用裹50g砝 码的湿绸布均匀用力，水平擦拭至膜出现穿透，测定 其洗刷次数。

1.2.5膜透明度测试将膜一层一层地折叠起来， 盖在用计算机新色带打印的长1.5cm、宽0.5cm、间隔 0.3cm的黑白相间条纹上，到看不见条纹为止。用游 标卡尺测定其厚度，每0.02mm指标定为1。指数越表2纯膜及共混膜抗水性能比较

膜样品浸水lOmin后膜的 性状及溶胀倍数浸水2h后膜的 性状及溶胀倍数

纯KGM膜溶胀分解溶胀分解

纯GG膜溶胀分解溶胀分解

共混膜4.63 倍8.26 倍

纯KGM膜 纯GG膜 共混膜

白黄白

乳乳乳

研究与禪讨

Science and Technolo

高，透明度越高。

1.2.6膜感官指标评定感官指标检测前，由5人组 成评定小组，魔芋葡甘聚糖与瓜尔豆胶共混膜材料研究，制定出统一的颜色、气味、光泽的评定标 准。将光泽（反光性）分为好、一般、差三个等级。

1.2.7红外光谱分析用AVATAR-370型傅立叶 红外变换光谱仪记录共混膜的红外光谱。

1.2.8X-射线衍射分析样品在玻璃板上成膜后， 用JDX-10PA型X-射线衍射仪对膜进行纤维衍射。

1.2.9扫描电子显微镜（SEM)分析将膜样品在 〇.1T的真空度下喷金，然后用扫描电子显微镜（131- SX-40, Hitachi, Japan)观察膜的表面形貌并拍照。

1.2.10膜保鲜实验_ 取l%(wt)KGM溶胶及共混 溶胶各lOOmL,分别加200mL水稀释后，用磁力搅拌 器搅拌30min制得保鲜液1和保鲜液2。把新采摘熟 透、饱满的葡萄分成两组，每组20个。其中一组葡 萄在配置的保鲜溶液1中浸泡2min，然后取出在空 气中自然晾千，保鲜液在葡萄表面形成一层保护膜。 另一组葡萄在保鲜溶液2中浸泡后经过相同的操 作，定义经过保鲜溶液1浸泡的葡萄组为对照组，保 鲜溶液2浸泡的葡萄组为试验组。试验组和对照组 均在室温32X：和相对湿度为63%环境保存，隔天观 察葡萄果皮表面的颜色和硬度变化。葡萄的失重率 按下式计算：失重率=(W〇-W)/WQx 100%，式中W0和 W分别是整个葡萄组的起始重量和储存相应天数后 测量的重量。

2结果与分析

2.1魔芋精粉溶胀成膜适宜浓度及pH

在共混成膜反应中，共混浓度、共混比例、共混 温度均影响共混溶胶的粘度及共混膜的性质。正交 试验表明，魔芋胶与瓜尔豆胶共混浓度为1%、共混 比例为60:40、共混温度为50X；时共混膜性能最佳。 2.2膜抗拉强度

力只在短时间内有效，长时间浸水后明显下降，这一 特性为其作为一种缓释性膜奠定了理论基础。

2.4膜耐洗刷性能测试

表3纯膜及共混膜耐水洗刷性能比较

膜样品水洗刷次数(次）

纯KGM膜37

纯GG膜29

共混膜71

见表3。由表3可知，纯KGM膜的耐水洗刷次 数为37次，魔芋葡甘聚糖与瓜尔豆胶共混膜材料研究，纯GG膜的耐水洗刷次数为29次，共混 膜的耐水洗刷次数达71次，比纯KGM膜提高近I 倍，比纯GG膜提高1倍多，表明共混膜耐水洗刷性 能明显增强。

2.5膜透明度指数

表4纯膜及共混膜透明度指数测定结果

膜样品透明度指数

纯KGM膜38

纯GG膜35

共混膜51

见表4。表4可以看出，共混膜具有较高的透明 度，这为制作包装膜材料提供了更多的选择。

2.6感官性能比较

表5纯膜及共混膜感官性能观察结果 膜样品mE

带腥味无

无一般

一般强 

表1纯膜及共混膜的拉伸强度和断裂伸长率比较

膜样品拉伸强度(MPa)断裂伸长率(％)

纯KGM膜11.3032.14

纯GG膜12.2333.68

共混膜32.2835.27

见表1。从表1中看出，共混膜的拉伸强度和断 裂伸长率有所提高。这归因于魔芋葡甘聚糖和瓜尔 豆胶之间产生了较强的分子间氢键，并形成较强的 三维空间网状结构，故成膜时能形成更多有序而致 密的结构，膜的力学性能得到明显改善。

2.3膜抗水性能

见表2。从表2可以看出，纯KGM膜及纯GG膜 浸水lOmin就溶胀分解。共混膜浸水2h仍然未分 解，并可测出其溶胀倍数，表明共混膜分子之间形成 致密的空间网络结构，膜的抗水性增强，但这种抗水

见表5。由表5可知，共混膜的颜色、气味、光泽 明显优于纯KGM膜及纯GG膜。

2.7膜保鲜实验

表6葡萄在存贮期间的失重率(％)

时间（d)24681012

对照组0.651.243.504.455.467.92

试验组0.340.951.182.723.294.08

见表6。从表6可以看出，试验组的葡萄比对照 组的葡萄失重率明显减小。魔芋葡甘聚糖与瓜尔豆胶共混膜材料研究，由表7可以看出，对照组 经过涂膜处理，在室温下放置6d后就开始逐渐变 软、萎缩而失去脆性和弹性。经过共混液涂膜处理的 葡萄其硬度变化明显比对照组低，放置l〇d硬度变 化很小。实验结果表明，KGM/GG共混膜对葡萄有一 定的保鲜作用，这归因于共混液对葡萄的涂膜处理 

2005年第9期)

表7葡萄在存贮期间的硬度变化

时间（d)24681012

对照组正常正常较软很软开始腐烂完全腐烂

试验组正常正常正常基本正常略软较软

 

使果实表面形成一层极薄而光亮透明的保护膜，使果 实处于休眠状态，减缓了果实呼吸所产生co2的向外 扩散，有效地抑制了呼吸作用，起到一定的抑菌保鲜 作用。

2.8红外光谱分析

(^^OUBUymsuEJ^

 

4000300020001000

W avenumbers(cnrI)

图1共混比例60:40的KGM/GG共混膜FT-IR谱图

魔芋胶与瓜尔豆胶共混比例为60:40时形成的 KGM/GG共混膜FT-IR谱图如图1所示，由谱图可 知，共混比例为60:40时，其羟基伸缩振动峰为 3384cm-1，与纯KGM的羟基伸缩振动峰相 比，魔芋葡甘聚糖与瓜尔豆胶共混膜材料研究，羟基伸缩振动峰随瓜尔豆胶的加入偏移向低波 数，并且峰形逐渐变宽。另外，1720cm-1处归属于 KGM分子中的-COCH3基团的伸缩振动峰在共混膜 中有所削弱，这归因于共混膜两种分子间形成了新 的较强的氢键，主要是KGM分子中的-COCH3基团 和-OH基团与瓜尔豆胶分子中的羟基相互作用并因 此产生了良好的相容性，这是多糖分子间相互作用 的结果，表现为共混多糖协同作用明显提高，共混膜 的拉伸强度、耐洗刷性等各项性能得到明显改善。

2.9 X-射线衍射分析

X-射线衍射图显示KGM与瓜尔豆胶共混后形 成的共混膜与纯膜的衍射图并没有明显区别，均表 现为近似的无定形a-光谱型式。这说明二者共混后 虽然形成了新的空间网络结构，但并没有形成新的 结晶区。

2.10扫描电镜观察

从纯KGM膜及KGM/GG共混膜扫描电镜照片 (略）看出，KGM膜表面排列无序、松散，魔芋葡甘聚糖与瓜尔豆胶共混膜材料研究，且有许多明 显溶胀不足的颗粒状物质；而KGM/GG为6:4共混 膜表面排列比较有序、致密，仅有少量颗粒状物质存 在，同时可见充分溶胀的较大粒状轮廓物，表明共混 多糖协同作用明显提高，共混膜的溶胀、成膜均匀 性、相容性较好，故膜的性能得到明显改善。

3结论

将lwt%的KGM溶胶与lwt%的瓜尔豆胶溶胶 按不同比例共混，得出最佳共混比，即魔芋葡甘聚糖: 瓜尔豆胶=6:4。共混膜的强度、抗水性、耐洗刷性、透 明度、感官性能等各项性能显著提高。用KGM和瓜 尔豆胶共混液对葡萄的涂膜保鲜实验表明，该共混 膜具有良好的保鲜效果，可望应用于食品保鲜领域。