环境温度对明胶_普鲁兰多糖可食性膜性能的影响_马越

厚度测定》机械测量法[10]的方法，用测厚仪对每张膜测
定厚度。
机械性能测定根据参考文献[11]，用质构仪测定样品的 抗拉强度(TS)和断裂延伸率(E)，拉引速率设定为1mm/s，初 始夹距设定为40mm。分别参照公式(1)、(2)计算。
TS = F/S
(1)
式中：TS为抗拉强度/MPa；F为断裂时最大拉力/N；
油脂阻隔能力的测定按照谷宏等[14]的方法进行测 定。油脂渗透系数(P0)作为膜的油脂阻隔能力的指标。 于试管内装5mL色拉油，用圆形的膜样品封住试管口， 再放一张预先称过质量的滤纸片，室温下(25℃)倒置放 于50%湿度的干燥器中。每天记录滤纸片的质量，持续1 周。油脂渗透系数的计算参照公式(3)。
neither the barrier properties nor water solubility was influenced. Moreover, the color was slightly yellowed. The tensile
strength of gelatin-pullulan-based film was stronger than that of gelatin film and pullulan film.
Key words：gelatin；pullulan；edible film；ambient temperature
中图分类号：TS201.2
文献标志码：A
文章编号：1002-6630(2013)07-0121-04
由于塑料包装难以降解，并且对食品风味会产生一 定影响，各国学者展开对可食性膜的研究。明胶可食性 膜抗拉强度高，热封性好且价格低廉[1-2]，普鲁兰多糖可 食性膜透明度高、阻油、阻氧性好[3-6]，本课题组研究发 现明胶与普鲁兰多糖复合膜具有上述两种单一原料膜的 优点。但是，该复合膜在使用和贮藏过程中的性能如何 还未见深入研究。Popovi [7]、宫志强[8]等分别深入研究 南瓜籽渣蛋白质膜和壳聚糖-明胶膜在使用和贮藏过程 中的性能变化，研究表明上述膜的抗拉强度和断裂延伸 率随着温度的增加而增大，而对膜的阻隔性能未发生显 著影响；Lim等[9]研究发现环境温度对明胶膜的阻隔性 的影响不显著。因此，本实验在优化明胶与普鲁兰多糖 最佳配比和环境湿度对明胶-普鲁兰多糖膜性能影响的 基础上，考察环境温度对明胶-普鲁兰多糖复合膜性能 的影响，以期为今后应用于食品中提供技术依据和理论 支持。
122 2013, Vol.34, No.07
食品科学
※基础研究
铸成膜的方式将一定体积溶液倾倒在聚丙乙烯培养皿中，
室温成膜。明胶膜：明胶5g和甘油1g溶解在100mL蒸馏水 中，搅拌均匀，真空状态下除气，将一定体积溶液倾倒
在聚丙乙烯培养皿中，室温成膜。普鲁兰多糖-明胶复合 膜：普鲁兰多糖2g、明胶5g和甘油1.4g溶解在100mL蒸馏 水中，搅拌均匀，真空状态下除气，将一定体积溶液倾倒
(1. Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops (North China), Ministry of Agriculture, Key Laboratory of Urban Agriculture (North), Ministry of Agriculture, Beijing Vegetable Research Center, Beijing Academy of Agriculture and Forestry
∆mhh
P0 = Sht
(3)
式中：P0为油脂渗透系数/((g•m)/(m2•d))；Δm为质量 变化量/g；h为膜厚度/mm；S为试管口面积/m2；t为测试
时间/d。
颜色测定采用CM3700d型色差仪，透光率模式下测 试，测试时将标准白板垫于膜下。
溶水性测定取(40±3)μm的膜样品剪裁成2cm×2cm 规格，置于盛满90℃水的烧杯中，能发现膜先收缩然后 呈很多细小的颗粒状分散于水中，一段时间后阳光下观 察水中无颗粒状为本实验溶水时间的终点，记录样品溶 解时间。
᱂剕݄໮㊪㝰
250
ᯢ㛊-᱂剕݄໮㊪㝰
ᯢ㛊㝰
200
b
b
150 100 a a
aa
b aa
50
0 4
25
40
⏽ᑺ/ć 图 3 环境温度对明胶膜、普鲁兰多糖膜和明胶-普鲁兰多糖膜水蒸气
透过率的影响
Fig.3 Effect of ambient temperature on water vapor permeability of
ᮁ㺖ᓊԌ⥛/%
25
᱂剕݄໮㊪㝰
20
ᯢ㛊-᱂剕݄໮㊪㝰 ᯢ㛊㝰 b
15
d
f 10
g
hi
5
a
c e
0 4
25
40
⏽ᑺ/ć
图 2 环境温度对明胶膜、普鲁兰多糖膜和明胶-普鲁兰多糖膜断裂 延伸率的影响
Fig.2 Effect of ambient temperature on elongation rate at break of
gelatin, pullulan and gelatin-pullulan films
※基础研究
食品科学
2013, Vol.34, No.07 123
∈㪌⇨䗣䖛⥛/ ((ggm)/(m2gd)) ⒊∈ᯊ䯈/s
由图2可知，环境温度升高，明胶-普鲁兰多糖膜以 及明胶膜、普鲁兰多糖膜的断裂延伸率显著提高。明胶普鲁兰多糖膜的断裂延伸率由4℃的5.55%增加到40℃的 13.2%。这是因为温度较高时聚合物分子间的相互作用 力增强导致的。Popovi 等[7]研究的南瓜籽渣蛋白质膜在 50～90℃范围内也是随着温度升高，抗拉强度和断裂延 伸率提高。 2.2 环境温度对明胶-普鲁兰多糖膜阻隔性能的影响
普鲁兰多糖膜：将普鲁兰多糖5g和甘油1g溶解在 100mL蒸馏水中，搅拌均匀，真空状态下除气，采用浇
收稿日期：2012-01-10 基金项目：北京市优秀人才项目(2010D002020000012) 作者简介：马越(1971—)，女，副研究员，硕士，主要从事农产品加工研究。E-mail：mayue@ *通信作者：赵晓燕(1969—)，女，研究员，博士，主要从事农产品深加工研究。E-mail：zhaoxiaoyan@
oil permeability, color and water solubility of gelatin-pullulan-based film, gelatin film and pullulan film was comparatively
studied. The mechanical properties of gelatin-pullulan-based film were improved at higher ambient temperature, while
Sciences, Beijing 100097, China；2. College of Food Science, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China)
Abstract：The effect of ambient temperature on mechanical properties, water-vapor permeability, oxygen permeability,
※基础研究
食品科学
2013, Vol.34, No.07 121
环境温度对明胶-普鲁兰多糖可食性膜性能的影响
马 越1，张 超1，高丹丹2，王 丹1，江连洲2，赵晓燕1,*
(1. 北京市农林科学院蔬菜研究中心，农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室，农业部都市农业(北方)重点 实验室，北京 100097；2.东北农业大学食品学院，黑龙江 哈尔滨 150030)
2 结果与分析
2.1 环境温度对明胶-普鲁兰多糖膜机械性能的影响
ᡫᢝᔎᑺ/MPa
120
᱂剕݄໮㊪㝰
ᯢ㛊-᱂剕݄໮㊪㝰
ᯢ㛊㝰
80
d
c d
e
40 h
g
a b
f
0 4
25
40
⏽ᑺ/ć
字母不同表示具有显著性差异(P＜0.05)。下同。 图 1 环境温度对明胶膜、普鲁兰多糖膜和明胶-普鲁兰多糖膜抗拉
强度的影响 Fig.1 Effect of ambient temperature on tensile strength of gelatin,
摘 要：研究环境温度对明胶-普鲁兰多糖膜机械性能、氧气透过率、水蒸气透过率、油脂透过率、颜色和溶水性 的影响，并比较温度对明胶膜、明胶-普鲁兰多糖膜和普鲁兰多糖膜的影响。结果表明：环境温度升高提高了明胶普鲁兰多糖膜的机械性能，而对其阻水性、阻氧性、阻油性和溶水性没有显著的影响，明胶-普鲁兰多糖膜有轻微 的黄化。明胶-普鲁兰多糖膜的抗拉强度、阻水性、阻氧性能优于明胶膜和鲁兰多糖膜。 关键词：明胶；普鲁兰多糖；可食性膜；环境温度
在聚丙乙烯培养皿中，室温成膜[10]。其中普鲁兰多糖溶于
常温的蒸馏水中，明胶溶于90℃蒸馏水中。 1.2.2 环境温度的控制
将3种膜分别置于4、25、40℃，湿度为13%(采用氯 化锂饱和盐溶液控制)的密闭空间、贮藏7d，测定各项 性能。
1.2.3 膜的测试方法 膜厚度测试根据GB/T 6672—2001《塑料薄膜和薄片
S为膜横截面积/m2。
E/%=(L1－L0)/L0×100
(2)
式中：E为断裂延伸率/%；L0为膜样品长度/mm；L1
为膜断裂时长度/mm。
水蒸气透过率的测定根据参考文献[12]方法，在室温
(23℃)、常压条件下应用PERMA TRAN-W Model 1/50G