樊彥玲，李曉君，2，張思瑤，楊靜*

（1.中北大學(xué)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030051；2.山西納安生物科技股份有限公司，山西 太原 030006）

天然高分子材料具有來源廣泛、環(huán)境友好、可生物降解和可食性等優(yōu)點(diǎn)，符合消費(fèi)者對(duì)安全產(chǎn)品的需求，已成為研究和開發(fā)的熱點(diǎn)[1]。其中多糖類是一個(gè)重要的分支，主要包括淀粉、海藻酸鈉、殼聚糖、果膠、黃原膠和纖維素等[2]。果膠主要來源于柑桔皮或蘋果渣，由D-半乳糖醛酸單元的甲基化酯組成，單一果膠膜的機(jī)械強(qiáng)度差，但它的線性結(jié)構(gòu)能賦予膜柔韌的特點(diǎn)，是形成可食性膜的一種良好材料[3]。海藻酸鈉是由β-D-甘露醛酸和α-L-古龍醛酸通過α-1，4-葡萄糖苷鍵聚合的海藻多糖的代表，由于其良好的機(jī)械強(qiáng)度常被用作可食性涂膜或薄膜的基質(zhì)[4]，但是單一海藻酸鈉制成的薄膜具有硬脆及耐水性較差的缺點(diǎn)。因此，通常將兩種或兩種以上的材料共混，采用物理或化學(xué)的方法根據(jù)不同的比例復(fù)配，以增強(qiáng)其優(yōu)良協(xié)同效應(yīng)，改善自身的缺點(diǎn)[5]。果膠和海藻酸鈉這兩種聚陰離子多糖都可以與鈣離子很好地形成“蛋盒”模型，其結(jié)合也有助于改善耐水性，增強(qiáng)協(xié)同物理化學(xué)性質(zhì)，在復(fù)合膜的制備及應(yīng)用上已得到廣泛研究[6]。而在眾多鈣離子交聯(lián)劑中，氯化鈣的效果最好[7]。黃原膠是一種胞外微生物多糖，由以葡萄糖、甘露糖和葡萄糖醛酸組成的五糖重復(fù)單元形成，在低濃度下具有優(yōu)異的相容性、溶解性和穩(wěn)定性，常與其它生物聚合物共混以提高耐水性和熱穩(wěn)定性，在復(fù)合膜體系中起到輔助協(xié)調(diào)的作用[8]。增塑劑甘油具有相對(duì)低的極性，可阻隔空氣，抑制水分揮發(fā)，通常用來提高復(fù)合膜的柔韌性[9]。

單一成分的可食性膜存在機(jī)械性能不足和透濕效果差等問題，而復(fù)合膜又存在成膜液黏度過高，在制膜過程中易產(chǎn)生大量泡沫影響復(fù)合膜性能等問題，本研究將果膠、海藻酸鈉與黃原膠共混，制成可食性膜液，以膜液混合體系的流變特性為響應(yīng)值，先確定果膠和海藻酸鈉的用量，再將二價(jià)陽離子Ca2+與天然陰離子多糖膜液相互交聯(lián)形成可食性復(fù)合膜，以拉伸強(qiáng)度為響應(yīng)值，進(jìn)一步通過響應(yīng)面法優(yōu)化黃原膠、甘油及氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)制備優(yōu)化一種新型多糖類復(fù)合膜，研究其結(jié)構(gòu)及理化性能，以期為新型可食性多糖膜的開發(fā)和利用提供一種新途徑和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

果膠（貨號(hào)LM-106AS-YA，酯化度45.53%，食品級(jí)）：美國斯比凱可公司；海藻酸鈉[黏度667 mPa·s（20℃），食品級(jí)]：青島聚大洋藻業(yè)集團(tuán)有限公司；黃原膠（食品級(jí)）：淄博海瀾化工有限公司；甘油（食品級(jí)）：廣州嘉德樂生化科技有限公司；氯化鈣（食品級(jí)）：濰坊海之源化工有限公司；乙醇（食品級(jí)）：湖北鑫潤德化工有限公司；其它試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

JM-B-200電子天平：浙江省余姚市紀(jì)銘稱重設(shè)備公司；LC-DMC-H磁力攪拌器：上海力辰科技有限公司；211-101EK電子數(shù)顯千分尺：桂州廣陸數(shù)字測(cè)控有限公司；LGD 5000電子萬能拉力試驗(yàn)機(jī)：廈門易仕特儀器有限公司；Lambda35紫外可見分光光度計(jì)、Spectrum two傅立葉紅外光譜儀：美國珀金埃爾默公司；MCR 301流變儀：奧地利安東帕公司；D8 Advance X-射線衍射儀：德國布魯克公司；JSM-7001F熱場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡：日立高新技術(shù)公司。

1.3 復(fù)合膜液的制備

在2%甘油的條件下，稱取不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的果膠、海藻酸鈉及黃原膠于80℃的蒸餾水中，用磁力攪拌器將三者混合均勻至完全溶解得到膜液。

1.4 復(fù)合膜液流變特性的測(cè)定

分別改變果膠、海藻酸鈉及黃原膠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，固定其它條件不變，制備可食性膜液。膜液冷卻至室溫22℃，用流變儀測(cè)定膜液的流變性能，CP-50-1錐板的直徑為50 mm，錐角為1°，間隙為0.1 mm，用于測(cè)量剪切黏度（剪切速率0.1 s-1～100 s-1）和黏彈性（應(yīng)變1%，頻率 0.1 Hz～100 Hz）。

1.5 果膠-海藻酸鈉-黃原膠膜（pectin-sodium alginatexanthan gum composite film，PAX）的制備

1.5.1 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以甘油為助溶劑，稱取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%的果膠、0.5%的海藻酸鈉和一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的黃原膠加入80℃的蒸餾水中，用磁力攪拌器將三者混合均勻至完全溶解得到膜液。將膜液倒入90 mm培養(yǎng)皿內(nèi)，使其高度為0.5 cm，再將氯化鈣溶液噴灑在復(fù)合膜液的表面至完全覆蓋。最后將含膜液的培養(yǎng)皿放入烘箱，60℃下烘干后揭取成膜，并在室溫22℃下置于干燥器中靜置24 h得到復(fù)合膜。在此基礎(chǔ)上分別研究黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%），甘油質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.1%、0.5%、1.5%、2.5%、3.5%） 和氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)（1%、2%、3%、4%、5%）3個(gè)單因素條件對(duì)復(fù)合膜拉伸強(qiáng)度的影響，重復(fù)3次。

1.5.2 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用Box-Behnken中心組合設(shè)計(jì)以A（黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)）、B（甘油質(zhì)量分?jǐn)?shù)）、C（氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為自變量，以拉伸強(qiáng)度（tensile strength，TS）為響應(yīng)值的三因素三水平響應(yīng)面試驗(yàn)。

1.6 PAX的性能測(cè)試

1.6.1 厚度及密度

在膜材料上隨機(jī)取5個(gè)點(diǎn)，用電子數(shù)顯千分尺進(jìn)行測(cè)定，并取平均值。將膜裁剪成5 cm×5 cm的大小，并稱量其質(zhì)量，由厚度計(jì)算其體積的大小，根據(jù)公式（1）可得到膜的密度ρ。

式中：m 為 5 cm × 5 cm 膜的質(zhì)量，g；a、b、c分別為該膜的長(zhǎng)度、寬度、厚度，cm。

1.6.2 機(jī)械性能

將膜剪成2 cm×7 cm的長(zhǎng)方形，用電子萬能拉力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉力測(cè)試，測(cè)定復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率（elongation at break，EB）。夾距設(shè)定為 2 cm，拉伸速度設(shè)定為10 mm/min，測(cè)定溫度（25±2）℃，相對(duì)濕度40%～55%。根據(jù)拉力和位移，利用公式（2）和（3）計(jì)算膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率[10]。

式中：TS為拉伸強(qiáng)度，MPa；FM為膜斷裂時(shí)承受的最大拉力，N；S為拉伸前截面積，mm2。

式中：EB為斷裂伸長(zhǎng)率，%；Lmax為膜斷裂時(shí)達(dá)到的最大長(zhǎng)度，mm；L0為膜的初始長(zhǎng)度，mm。

1.6.3 水蒸氣透過率（water vapor permeability，WVP）

水蒸氣滲透性試驗(yàn)根據(jù)ASTM E96《材料水蒸氣透過率的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》進(jìn)行了一些修改，將50 mL燒杯注入20 mL蒸餾水，用膜將杯口包裹密封，橡皮筋固定。然后放置在無水硅膠干燥器中（相對(duì)濕度為0%，室溫22℃）。每2 h稱重1次，稱6次。根據(jù)公式（4）進(jìn)行計(jì)算。

式中：Δm為兩次稱重質(zhì)量之差，g；x為膜的平均厚度，mm；S為包裹部分的有效面積，m2；ΔP為膜兩側(cè)的蒸汽壓差，為 3 179 Pa（22 ℃）；t為間隔時(shí)間，s。

1.6.4 膜的表征

將干燥后的膜樣品（2 mm×2 mm）噴金，使用掃描電子顯微鏡（scanning electron microscopy，SEM）對(duì)復(fù)合膜的表面及橫截面進(jìn)行觀察，膜處于高真空狀態(tài)，加速電壓為3 kV。

對(duì)膜進(jìn)行X射線衍射分析（X-ray diffractometry，XRD），射線采用CuKα射線，電壓為 40 kV，電流為40 mA。掃描范圍為 10°～50°。

采用傅立葉變換紅外光譜儀（Fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)TIR）對(duì)膜進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，將膜（5 cm×5 cm）放置在試樣臺(tái)中間位置，采用衰減全反射（attenuated total reflection，ATR）附件測(cè)量，掃描次數(shù)為32，分辨率 4 cm-1，測(cè)量范圍 4 000 cm-1～400 cm-1。

1.7 統(tǒng)計(jì)分析

所有的測(cè)試都至少重復(fù)3次，使用IBM SPSS Statistics 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。使用Design-Expert 8.0.5.1軟件進(jìn)行響應(yīng)面分析，使用Origin 8.5軟件進(jìn)行畫圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的果膠和海藻酸鈉對(duì)膜液流變特性的影響

成膜溶液的流變性對(duì)液體涂層的擴(kuò)散能力、均勻性、復(fù)合膜的厚度及機(jī)械性能有重要影響[11]。在25℃條件下，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的果膠和海藻酸鈉對(duì)膜液流變特性的影響見圖1。

圖1 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的果膠和海藻酸鈉對(duì)膜液流變特性的影響Fig.1 Effects of pectin and sodium alginate with different concentrations on rheological properties of film-forming solutions

由圖1a可知，黏度隨剪切速率的增加而降低，與具有剪切稀化行為的非牛頓流體相對(duì)應(yīng)，特別是當(dāng)剪切速率在0.1 s-1～20 s-1時(shí)，黏度急劇下降，其主要原因是快速剪切過程中成膜溶液分子鏈的破壞[12]。同時(shí)，果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，溶液的黏度越大。這是因?yàn)殡S著果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，單位質(zhì)量溶液中果膠的分子量增加，海藻酸鈉與果膠的距離縮短，分子間作用力增強(qiáng)[13]。采用Ostwald-de-Waele冪律方程對(duì)靜態(tài)流變曲線進(jìn)行擬合，得出所有樣品的稠度系數(shù)（k）、流變指數(shù)（n）值以及相關(guān)系數(shù)（R2），如表1所示。

表1 成膜液冪律方程擬合參數(shù)Table 1 Fitting parameters of power law equation for filmforming solution

n值小于1的成膜溶液為非牛頓假塑性流體，較高的n值意味著成膜溶液接近牛頓流體，黏度不依賴剪切速率[14]。當(dāng)果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.4%時(shí)，流動(dòng)性太強(qiáng)，難以控制；當(dāng)果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過0.6%時(shí)，成膜物黏度太大，難以充分溶解和混合。綜合考慮，果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)確定為0.6%，有利于膜液的充分溶解、混合和鋪展。MA等[13]報(bào)道的塔拉膠-聚乙烯醇膜溶液的k值和n值分別為4.253Pa·s和0.466，與本研究結(jié)果相似。由圖1b及表1同理可得，海藻酸鈉的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%。

2.2 復(fù)合膜的制備

2.2.1 PAX制備的單因素試驗(yàn)

不同黃原膠、甘油及氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)復(fù)合膜拉伸強(qiáng)度的影響見圖2。

圖2 不同黃原膠、甘油及氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)復(fù)合膜拉伸強(qiáng)度的影響Fig.2 Effect of different concentrations of xanthan gum，glycerin and calcium chloride on tensile strength of composite film

由圖2可知，PAX的拉伸強(qiáng)度隨著黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，當(dāng)黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加到0.4%時(shí)，拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大，為（34.89±0.43）MPa，這是由于黃原膠分子呈現(xiàn)有序的螺旋結(jié)構(gòu)，與水分子、其它多糖分子之間借助范德華力和氫鍵形成致密的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[15]。但當(dāng)黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過0.4%時(shí)，由于黃原膠極大的黏度，難以形成較均一的共混膜，拉伸強(qiáng)度逐漸降低。劉筱等[16]也報(bào)道乳膠膜的拉伸強(qiáng)度隨著黃原膠的加入先增大后減小。結(jié)合PAX在黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%時(shí)，柔韌性及外觀顏色較好，可得黃原膠的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%。

隨著甘油質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，PAX的拉伸強(qiáng)度從（43.53±0.72）MPa逐漸降低到（18.60±0.60）MPa，這是因?yàn)楦视蜑樾》肿游镔|(zhì)，很容易進(jìn)入到膜基質(zhì)大分子間，破壞膜中原有大分子鏈的結(jié)構(gòu)，削弱聚合物分子間的范德華力，降低氫鍵形成的幾率，但提高了分子鏈的柔韌性[17]?？紤]到甘油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在低于1.0%時(shí)，PAX的延伸性變差，脆性增加，容易折斷，所以選擇1.0%～3.0%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

隨著氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，PAX的拉伸強(qiáng)度增大，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí)達(dá)到最大為（28.60±0.37）MPa，隨后拉伸強(qiáng)度減小，這與李楊等[18]研究Ca2＋質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)海藻酸鈉-印度樹膠復(fù)合膜的力學(xué)性能趨勢(shì)結(jié)果相同。這可能是因?yàn)槎嗵侵泻胸S富的羧基，易與Ca2＋發(fā)生交聯(lián)作用。隨著Ca2＋質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，交聯(lián)速度越快，使拉伸強(qiáng)度增大，但交聯(lián)速度過快導(dǎo)致Ca2＋與羧基基團(tuán)不能有序結(jié)合，使PAX拉伸強(qiáng)度降低[19]。當(dāng)氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)很大時(shí)，復(fù)合膜的表面會(huì)有鈣離子析出，呈現(xiàn)白色污漬，外觀不佳且復(fù)合膜變脆。綜合分析，氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí)，PAX有較好的性能。

2.2.2 PAX的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，確定響應(yīng)面中三因素三水平分別為：A黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.3%、0.4%、0.5%），B甘油質(zhì)量分?jǐn)?shù)（1%、2%、3%）和C氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)（1%、2%、3%）。響應(yīng)面試驗(yàn)方案和試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果Table 2 Experimental design and results for response surface analysis

采用Design Expert軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合，得到以各因素水平編碼為自變量，拉伸強(qiáng)度為響應(yīng)值的二次回歸方程：Y=29.80-0.45A-0.75B-0.11C-0.42AB-0.22AC-0.36BC-2.20A2-1.64B2-1.22C2。對(duì)該模型進(jìn)行方差分析及顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果見表3。

表3 回歸方程的方差分析結(jié)果Table 3 Analysis of variance（ANOVA）for regression equation

模型的F=54.46，P<0.000 1，表明該回歸模型高度顯著；A、B、A2、B2、C2影響極顯著，AB 影響顯著，該模型的相關(guān)系數(shù)R2=0.985 9，因變量與自變量之間線性關(guān)系顯著，說明模型對(duì)試驗(yàn)擬合情況較好，試驗(yàn)誤差小，可用于預(yù)測(cè)PAX最佳制備工藝。

各因素交互作用對(duì)PAX拉伸強(qiáng)度影響的響應(yīng)面圖如圖3所示。

圖3 各因素交互作用對(duì)PAX拉伸強(qiáng)度影響的響應(yīng)面圖Fig.3 Response surface showing the interactive effects of variable variables on TS of PAX

響應(yīng)曲面的坡度越陡峭，說明交互作用越顯著[20]。隨著黃原膠和甘油質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化的響應(yīng)面趨勢(shì)呈拋物線，出現(xiàn)極大值，并且曲面坡度較陡，說明AB之間存在交互作用，圖3b的分析結(jié)果與方差分析結(jié)果PAB＜0.05相一致；而曲面平緩，說明AC和BC之間交互作用不明顯。

通過回歸模型分析，得出PAX拉伸強(qiáng)度的理論最佳制備工藝為0.39%黃原膠、1.78%甘油、1.99%氯化鈣，預(yù)測(cè)PAX的拉伸強(qiáng)度最大值為29.897 MPa?？紤]到實(shí)際操作的方便和可行性，選擇0.4%黃原膠、1.8%甘油和2%氯化鈣進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果表明，此條件下的PAX的抗拉伸強(qiáng)度為29.650 MPa，與理論預(yù)測(cè)值相差0.247 MPa，說明該模型是準(zhǔn)確可行的。

2.3 復(fù)合膜的性能

2.3.1 PAX的基礎(chǔ)指標(biāo)結(jié)果

復(fù)合膜優(yōu)良的機(jī)械性能可確保膜在應(yīng)用過程中的完整性，是分子交聯(lián)作用與分子移動(dòng)性的體現(xiàn)[21]，PAX性能參數(shù)見表4。

表4 PAX的性能參數(shù)Table 4 Performance parameters of PAX

由表4可得PAX的拉伸強(qiáng)度大于國標(biāo)GB 10457—2009《食品用塑料自粘保鮮膜》[22]中聚乙烯（10 MPa）及聚氯乙烯（15 MPa）保鮮膜的要求。PAX的水蒸氣透過率與CAZóN等[2]總結(jié)的殼聚糖類的可食性膜數(shù)值相近，具有進(jìn)一步作為食品包裝的商業(yè)意義。PAX的不透明度僅為0.217±0.11，當(dāng)用作食品包裝時(shí)，可實(shí)現(xiàn)被包裝食品的實(shí)時(shí)可視化。

2.3.2 PAX的微觀結(jié)構(gòu)

通過掃描電鏡對(duì)PAX及響應(yīng)面方案中3、4、11、16、17的表面微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，如圖4所示。

圖4 復(fù)合膜的表面掃描電鏡結(jié)果Fig.4 Surface scanning electron microscopy of composite films

方案3中含3%的甘油和3%的氯化鈣，表面斑點(diǎn)及孔隙相對(duì)較多，說明交聯(lián)過度導(dǎo)致析出，所對(duì)應(yīng)的拉伸強(qiáng)度為25.65 MPa也相對(duì)較小。方案4與方案11中黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%，且交聯(lián)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)都不能同時(shí)滿足2%，所以表面孔隙相對(duì)較多，影響其拉伸強(qiáng)度大小。方案16含0.5%的黃原膠、3%的氯化鈣，含量高導(dǎo)致表面分布零散的塊狀物，說明相容性相對(duì)較差。方案17含1%的甘油及1%的氯化鈣，交聯(lián)不足使其表面大面積的溝壑較多，影響其拉伸強(qiáng)度。PAX具有比較光滑均勻的表面，說明大分子之間排列緊密平整，膜基質(zhì)間很好地相容在一起，這與YU等[23]制備的甲基纖維素膜的SEM圖相似。

2.3.3 PAX的X-射線衍射及紅外光譜分析

果膠、海藻酸鈉、黃原膠和PAX的紅外光譜圖及X射線衍射圖如圖5所示。

圖5 果膠、海藻酸鈉、黃原膠和PAX的紅外光譜圖及X射線衍射圖Fig.5 Infrared spectra and X-ray diffraction patterns of pectin，sodium alginate，xanthan gum and PAX

如圖5a所示，由于果膠鏈中的結(jié)晶，果膠粉末在13.6°和21.8°處出現(xiàn)結(jié)晶峰[11]。黃原膠粉末的衍射圖顯示了一個(gè)中心位于20.6°左右的寬的無定形峰[24]。海藻酸鈉粉末在14.2°左右有一個(gè)衍射峰，在22.5°處有一個(gè)非常弱的衍射峰[25]。PAX在2θ=21°處的衍射峰比果膠和海藻酸鈉更平坦、更寬，并且在13°～14°之間的衍射峰消失，這是膜基質(zhì)之間相互作用的結(jié)果，說明果膠、海藻酸鈉和黃原膠之間具有良好的相容性，這一結(jié)果驗(yàn)證了SEM分析結(jié)果。

復(fù)合膜中果膠、海藻酸鈉和黃原膠的特征峰都產(chǎn)生了微小的位移（圖5b），說明果膠、海藻酸鈉和黃原膠分子間氫鍵、靜電作用力和范德華引力等強(qiáng)烈相互作用，使它們之間產(chǎn)生了良好的相容性，在復(fù)合膜中羥基、羧基等基團(tuán)的伸縮振動(dòng)和彎曲振動(dòng)吸收峰發(fā)生了較大變化[15]。

3 結(jié)論

以果膠、海藻酸鈉和黃原膠為基材，輔以甘油及氯化鈣的交聯(lián)制備復(fù)合膜PAX，首先參考流變結(jié)果確定PAX中果膠與海藻酸鈉的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.6%及0.5%，再以拉伸強(qiáng)度為指標(biāo)，通過響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化確定最佳制備工藝為0.4%黃原膠，1.8%甘油及2%氯化鈣，在此條件下復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度為29.65 MPa，其斷裂伸長(zhǎng)率為19.02%，水蒸氣透過率為18.12×10-11g/（m2·s·Pa）。流變分析與響應(yīng)面法設(shè)計(jì)為生產(chǎn)新型食品包裝膜提供了技術(shù)參數(shù)，有利于在生產(chǎn)實(shí)踐中尋找最佳工藝，后續(xù)也可以在復(fù)合膜PAX中添加花青素等天然指示劑來進(jìn)行研究應(yīng)用。