張赟彬，戴妙妙，王景文，李月霞，王一非，姜萍萍，劉笑宇

（1.上海應(yīng)用技術(shù)學院香料香精技術(shù)與工程學院，上海 201418；2.上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院，上海 201114；3.上海得高實業(yè)有限公司，上海 200433）

添加巴西甜橙油對殼聚糖膜性質(zhì)的影響

張赟彬1，戴妙妙2，王景文3，李月霞1，王一非1，姜萍萍1，劉笑宇1

（1.上海應(yīng)用技術(shù)學院香料香精技術(shù)與工程學院，上海 201418；2.上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院，上海 201114；3.上海得高實業(yè)有限公司，上海 200433）

使用澆鑄-蒸發(fā)-堿浸法制備殼聚糖-巴西甜橙油復(fù)合膜，采用紅外光譜、X射線衍射對復(fù)合膜進行表征，考察巴西甜橙油添加量對膜的厚度、拉伸強度、斷裂伸長率、接觸角、水蒸氣透過系數(shù)、總?cè)芙馕镔|(zhì)量分數(shù)、溶脹指數(shù)等性質(zhì)的影響。結(jié)果表明：巴西甜橙油占據(jù)了殼聚糖骨架中的部分官能團的位置，打亂了殼聚糖骨架的有序性，使膜中殼聚糖乙酸鹽的含量增大。巴西甜橙油添加量為2%時，膜的斷裂伸長率取得最大值（10.07%）。膜的接觸角和總?cè)芙馕镔|(zhì)量分數(shù)隨著巴西甜橙油添加量的增加而增大，最大值分別為81.15°和4.24%。膜的水蒸氣透過系數(shù)在巴西甜橙油添加量為6%時最小，為313.32 mg·mm/（kPa·h·m2）。殼聚糖-巴西甜橙油（8%）復(fù)合膜的溶脹指數(shù)最小，為0.49。巴西甜橙油的加入改善了由澆鑄-蒸發(fā)-堿浸法制備的殼聚糖膜的力學性質(zhì)和物理性質(zhì)，研究結(jié)果可為殼聚糖-巴西甜橙油復(fù)合膜的生產(chǎn)和應(yīng)用提供技術(shù)依據(jù)。

殼聚糖；膜；精油；物理性質(zhì)；力學性能

塑料包裝材料由于其不可生物降解性，導致嚴重的生態(tài)問題和環(huán)境問題，加上消費者日益增長的環(huán)保和食品安全意識，使得食品包裝工業(yè)對可生物降解包裝材料的關(guān)注加強。從生物聚合物資源中尋找可用于食品包裝工業(yè)的新材料，可以減少塑料垃圾的產(chǎn)生和避免環(huán)境污染問題[1-2]。生物聚合物包括殼聚糖、淀粉、纖維素衍生物等，這些材料都具有良好成膜性，可用來包裝新鮮食品或者深加工食品[3]。由于可食性生物聚合物具有可食、環(huán)保、可生物降解等優(yōu)點，使得目前可生物降解包裝材料的研究熱點主要集中在可食性生物聚合物上，其中殼聚糖（chitosan，CS）是很有前景的材料之一。

制備CS膜最常用的方法是澆鑄-蒸發(fā)法[4]，即將CS溶解在酸的稀溶液中得到成膜溶液，再將成膜溶液澆鑄在模具中，使溶劑蒸發(fā)，得到膜。CS膜具有比較脆、力學性能差、防水性能差等缺點，限制了其在食品包裝領(lǐng)域的應(yīng)用。目前，國內(nèi)外的學者通過向CS膜中添加一種或多種物質(zhì)，如蛋白質(zhì)[5]、纖維素[6]、天然精油[7]等，制備不同類型的CS復(fù)合膜來改善膜的各種性質(zhì)。其中殼聚糖-精油復(fù)合膜是比較有發(fā)展前景的，精油的加入不僅增強了膜的阻隔性能，而且賦予膜一些特殊的功能（如抗菌性、抗氧化性等）。但復(fù)合膜中含有大量殼聚糖與酸形成的鹽，使得膜易溶于水，所以殼聚糖-精油復(fù)合膜的應(yīng)用范圍有限。對傳統(tǒng)制備的CS膜進行堿浸處理可以除去膜中的大部分酸以及殼聚糖與酸形成的鹽，降低膜的水溶性[8]。所以說，運用澆鑄-蒸發(fā)-堿浸法制備得殼聚糖-精油復(fù)合膜在食品包裝領(lǐng)域的應(yīng)用范圍較廣泛。

柑橘類精油廣泛應(yīng)用于食品、飲料、化妝品和醫(yī)藥等領(lǐng)域中，對大多數(shù)的重要食源性致病菌都有抑制性[9]。由于橙油具有疏水性、抑菌性、可食性等性質(zhì)，本實驗將巴西甜橙油（Brazil sweet orange oil，BSOO）加入到CS膜中，使用澆鑄-蒸發(fā)-堿浸法制備BSOO-CS復(fù)合膜，通過研究BSOO添加量對殼聚糖復(fù)合膜微觀結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)、力學性能的影響，為BSOO-CS復(fù)合膜的生產(chǎn)和應(yīng)用提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

殼聚糖（生化試劑，脫乙酰度80.0%～95.0%）、乙酸（優(yōu)級純）、氫氧化鉀（優(yōu)級純）、吐溫-80（化學純） 國藥集團化學試劑有限公司；巴西甜橙油由上海應(yīng)用技術(shù)學院香料香精技術(shù)與工程學院提供。

1.2 儀器與設(shè)備

AB135-S電子分析天平、PO-200數(shù)字式連續(xù)可調(diào)微量移液器 瑞士Mettler Toledo公司；FA25實驗室高剪切分散乳化機 弗魯克（上海）公司；DHG-9140A電熱鼓風干燥箱 上海一恒科技有限公司；N596外徑千分尺 上海量具刃具廠；S-3400N掃描電鏡 日本日立株式會社；Vertex 70傅里葉變換紅外光譜儀、D2 PHASER X射線衍射儀 德國Bruker公司；TA.XT. plus 11395物性測試儀 英國Stable Micro Systems公司；DSC-RX100數(shù)碼相機 日本索尼公司。

1.3 方法

1.3.1 膜的制備

將CS置于體積分數(shù)為1.5%的乙酸水溶液（80 ℃）中，以1 000 r/min攪拌1.0 h，溶解得到質(zhì)量分數(shù)為1.0%的CS溶液，冷卻至室溫，分別向CS溶液中加入質(zhì)量分數(shù)為0、2%、4%、6%、8%和10%的BSOO（以CS的質(zhì)量為基準），并加入質(zhì)量分數(shù)為2%（以CS的質(zhì)量為基準）的吐溫-80作乳化劑，高速（10 000 r/min）剪切分散乳化10 min，靜置脫泡，得到成膜溶液。

膜用澆鑄-蒸發(fā)-堿浸法制備。將200 mL成膜溶液倒入并均勻地鋪展在聚甲基丙烯酸甲酯模具（24 cm×24 cm×1.4 cm）中；置于電熱鼓風干燥箱中50 ℃烘12 h；烘干的膜先用50 mL 70 g/L氫氧化鉀溶液浸泡10 min，再用去離子水沖洗至洗滌液顯中性，烘干備用。

1.3.2 膜的表征

1.3.2.1 紅外光譜

在衰減全反射模式下測試膜的傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜（Fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)TIR），掃描次數(shù)32，掃描范圍600～4 000 cm－1，分辨率4 cm－1。

1.3.2.2 X射線衍射

膜的X射線衍射（X-ray diffraction，XRD）圖像用X射線衍射儀測得。測試條件：Cu Kα（λ = 1.54?）燈，測試電壓40 kV，測試電流40 mA。掃描速率4 °/min，掃描范圍2θ=8 °～60 °。

1.3.2.3 厚度

膜厚用外徑千分尺測量。在膜上隨機取20 個點測量，取平均值，用于膜的力學性質(zhì)和物理性質(zhì)的計算。

1.3.2.4 力學性能

根據(jù)美國實驗材料學會標準ASTM D882—2001[10]，將膜剪成矩形試樣（25.4 mm×100 mm），用物性測試儀測試其力學性能，包括拉伸強度、斷裂伸長率。測試條件：A/TG模式，測力傳感器50 N，夾頭間距離80 mm，測速1.0 mm/s。每個樣品至少重復(fù)測試6 次。

1.3.2.5 接觸角

采用靜滴法測定去離子水在膜上的接觸角[11]。用數(shù)字式連續(xù)可調(diào)微量移液器取5 μL去離子水，輕輕滴在膜的上表面，以水滴為焦點，膜上表面的垂直面為平行面，2 s內(nèi)迅速用數(shù)碼相機拍攝照片，用量角器測得接觸角。每種膜重復(fù)測試6 次。

1.3.2.6 水蒸氣透過系數(shù)（water vapour permeability，WVP）

根據(jù)美國實驗材料學會標準ASTM E96/E96M—2005[12]，測試膜的水蒸氣透過系數(shù)。用膜將盛有10 mL去離子水（100% RH，22 ℃）的玻璃稱量瓶（內(nèi)徑36 mm，高度27 mm）口封住，在盛有硅膠的干燥器放置1 h，然后每隔2 h稱量一次玻璃稱量瓶的質(zhì)量，共5 次。按照公式（1）計算膜的水蒸氣透過系數(shù)。

式中：WVP為水蒸氣透過系數(shù)/（mg·mm/（kPa·h·m2）），Δw為稱量瓶減少質(zhì)量/g，x為膜厚度/mm，Δt為時間間隔/h，A為膜面積/m2，Δp為膜兩側(cè)的水蒸氣壓差（2.642 kPa，22 ℃）。

1.3.2.7 總?cè)芙馕镔|(zhì)量分數(shù)

膜的總?cè)芙馕镔|(zhì)量分數(shù)根據(jù)Pereda等[13]的方法測量，取約1.5 g膜樣品，110 ℃烘干至膜的質(zhì)量達到穩(wěn)定值（m0），浸入100 mL去離子水中，1 000 r/min攪拌24 h，抽濾得到未溶解的膜，在110 ℃烘干至膜的質(zhì)量達到穩(wěn)定值（mi）。按照公式（2）計算膜在水中的總?cè)芙馕镔|(zhì)量分數(shù)（total soluble matter content，TSMC）。

1.3.2.8 溶脹指數(shù)

取約1.5 g膜樣品，稱其質(zhì)量為m0，浸入100 mL去離子水中，24 h后取出，用濾紙吸干多余的水，稱其質(zhì)量為mh。由公式（3）計算溶脹指數(shù)（swelling index，SI）。

以上所有實驗重復(fù)3 次，取平均值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 17.0軟件處理數(shù)據(jù)，ANOVA法進行方差分析，Duncan多重比較檢驗法進行顯著性分析（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 巴西甜橙油添加量對膜紅外光譜的影響

FTIR用于分析CS分子與巴西甜橙油成分之間的相互作用。2 種或以上物質(zhì)混合前后其紅外光譜特征峰的改變，能反映出物質(zhì)的分子間作用力以及化學相互作用[14]。

圖1 BSSO和不同BSOO添加量的殼聚糖基膜紅外光譜Fig.1 FTIR spectra of BSOO and CS-based films with different BSOO contents

BSOO和CS膜、CS-BSOO復(fù)合膜的紅外光譜如圖1所示，3 742 cm－1附近的弱峰是游離水中O－H鍵的伸縮振動吸收峰，CS膜、BSOO-CS復(fù)合膜的紅外光譜上都存在該峰，說明所制備的膜中均含有一定量的游離水。3 668、3 362 cm－1附近的寬峰是O－H鍵和N－H的伸縮振動吸收峰，受分子間和分子內(nèi)氫鍵的影響；2 984、2 903 cm－1附近為飽和C－H鍵的伸縮振動吸收峰；1 400 cm－1附近的峰為甲基和亞甲基中C－H鍵的面內(nèi)彎曲振動吸收峰；1 250 cm－1附近的峰為C－N的伸縮振動吸收峰；1 070 cm－1附近的峰為C－O鍵的伸縮振動吸收峰；897 cm－1附近是β-吡喃型糖苷鍵C－O－C的特征吸收峰[15]；636 cm－1附近的峰為C－H鍵的面外彎曲振動吸收峰。

不同BSOO添加量的CS膜的紅外光譜存在差異，說明BSOO的添加，對CS膜的微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了影響。當膜中的BSOO添加量由0變?yōu)?%時，3 668 cm－1附近的峰移向3 362 cm－1附近，并變寬變強，說明BSOO與CS之間有氫鍵形成，膜中可以與水形成親水鍵的H基團減少；2 984、2 903、1 400、1 250、897 cm－1附近的峰強度均有所降低，這說明BSOO在乳化劑吐溫-80存在的條件下，經(jīng)過高速剪切乳化作用，均勻地分散在CS分子之間，占據(jù)殼聚糖骨架中的部分官能團的位置，降低了殼聚糖共價鍵的振動強度。Siripatrawan等[16]也得出類似結(jié)論。1 070 cm－1附近的峰強度增大，但分裂為兩個峰，說明殼聚糖分子間原有的氫鍵被削弱[17]，同時又有新的氫鍵生成；1 215～1 660 cm－1處出現(xiàn)若干新峰，其中1 439 cm－1附近的峰是C=CH2中C－H鍵的剪切振動吸收峰，1 645 cm－1附近的峰是C=C或C=N鍵的伸縮振動吸收峰，說明復(fù)合膜中含有BSOO的成分，可能有殼聚糖Schiff堿生成。當膜中的BSOO添加量由2%變?yōu)?%時，3 662、1 070 cm－1處的峰強度有所降低，說明BSOO用量的增大削弱了膜中的氫鍵。當BSOO添加量繼續(xù)增大時，各峰的強度變化不大。

2.2 巴西甜橙油添加量對膜結(jié)晶結(jié)構(gòu)的影響

圖2 不同BSOO添加量的CS基膜X射線衍射圖譜Fig.2 XRD patterns of CS-based films with different BSOO contents

如圖2所示，2θ=20 °處是CS晶面（100）的衍射峰[18]。殼聚糖乙酸鹽在2θ=20 °、2θ=29 °處有衍射峰。BSOO添加量從0到4%的過程中，2θ=20 °處的衍射峰強度減小，并逐漸變得平坦，這是由于精油的加入打亂了殼聚糖骨架的有序性，使得殼聚糖的結(jié)晶度降低，同時也說明殼聚糖與BSOO的相容性較好[19]。當添加量由4%到10%時，2θ=20 °處的衍射峰強度增大，變得尖銳。這是由于BSOO是疏水性物質(zhì)，其添加量的增加同時也增大了KOH與膜中乙酸、殼聚糖乙酸鹽的反應(yīng)難度，使殼聚糖乙酸鹽結(jié)晶在膜中的密度增大，增大了膜的結(jié)晶度。

2.3 巴西甜橙油添加量對膜厚度的影響

圖3 BSOO添加量對殼聚糖基膜厚度的影響Fig.3 Effect of BSOO content on thickness of CS-based films

如圖3所示，膜的厚度和BSOO添加量不成線性關(guān)系，所得膜的厚度范圍為20.65～27.70 μm。所有膜中CS的質(zhì)量是相同的，膜厚度不同，說明膜內(nèi)的分子排列不同。影響膜厚度的主要因素有：BSOO添加量和膜的含水量。由FTIR分析結(jié)果可知，BSOO添加后，膜中可以與水形成親水鍵的H基團減少，膜的含水量減少。添加BSOO后，精油和水在膜內(nèi)是共存的，加入的精油量越大，水分減少的越多，同時精油也會取代水分在膜內(nèi)的位置。因此，BSOO添加量從0增加到4%的過程中，膜的含水量變化較小，添加的精油與水的不相容作用使膜的厚度變大。BSOO添加量從4%增加到10%的過程中，膜的含水量變化較大，加入的精油不足以抵消水分減少對膜的厚度的影響，膜的厚度減小。同時隨著精油量增大，膜內(nèi)的水分減少，膜在BSOO的增塑及交聯(lián)作用下，變得致密，膜的厚度減小。Sánchez-González等[7]制備的殼聚糖-茶樹精油復(fù)合膜的厚度隨茶樹精油添加量增加而下降，Ojagh等[20]制備的殼聚糖-肉桂精油復(fù)合膜的厚度隨肉桂精油添加量的增加而增大，這可能與殼聚糖的來源以及精油的性質(zhì)等有關(guān)。

2.4 巴西甜橙油添加量對膜力學性質(zhì)的影響

膜的力學性質(zhì)包括拉伸強度（tensile strength，TS）和斷裂伸長率（elongation at break，E），拉伸強度表示膜能承受的最大拉伸應(yīng)力，斷裂伸長率是斷裂前試樣長度的最大變化。

圖4 BSOO添加量對殼聚糖基膜拉伸強度和斷裂伸長率的影響Fig.4 Effect of BSOO content on tensile strength and elongation at break of CS-based films

如圖4所示，CS膜的拉伸強度最大，為113.82 MPa，斷裂伸長率為2.61%。BSOO添加量由0變?yōu)?%，膜的拉伸強度減??；BSOO添加量由2%變?yōu)?%，膜的拉伸強度增大；BSOO添加量由6%變?yōu)?0%，膜的拉伸強度減小。BSOO添加量為10%時，膜的拉伸強度取得最小值92.57 MPa。總的來說，BSOO的添加降低了膜的拉伸強度。主要原因為BSOO的加入使膜中的一部分氫鍵消失，降低了殼聚糖骨架的內(nèi)聚力，故膜的拉伸強度減弱。BSOO添加量由0變?yōu)?%，膜的斷裂伸長率由2.61%增加為10.07%；繼續(xù)添加BSOO，膜的斷裂伸長率一直減小；BSOO添加量為10%時，膜的斷裂伸長率為7.29%。加入BSOO增大了膜的斷裂伸長率。膜中的醛類、醇類等物質(zhì)[9]密度增大，對膜既有增塑作用，又有交聯(lián)作用，因此膜的斷裂伸長率呈現(xiàn)先增加再降低的趨勢。

2.5 巴西甜橙油添加量對膜接觸角的影響

圖5 BSOO添加量對殼聚糖基膜接觸角的影響Fig.5 Effect of BSOO content on water contact angle of CS-based films

如圖5所示，CS膜的接觸角為75.60 °，膜的接觸角隨著BSOO添加量的增加而增大，當BSOO的添加量為10%時，膜的接觸角達到最大值81.15 °。Pereda等[13]也得出類似的結(jié)論。這是由于BSOO經(jīng)過高速剪切乳化作用，均勻地分散在CS分子之間。隨著BSOO添加量增大，膜表面的BSOO密度逐漸增大，膜的疏水性也有所增強，所以接觸角增大。但膜的接觸角仍小于90 °，因此CS-BSOO復(fù)合膜具有部分潤濕性。

2.6 巴西甜橙油添加量對膜水蒸氣透過系數(shù)的影響

圖6 BSOO添加量對殼聚糖基膜水蒸氣透過系數(shù)的影響Fig.6 Effect of BSOO content on WVP of CS-based films

WVP是食品包裝膜的關(guān)鍵性質(zhì)，因為大多數(shù)天然生物聚合物都具有吸濕性[13]。BSOO添加量對殼聚糖基膜WVP的影響如圖6所示，CS膜的WVP為326.60 mg·mm/（kPa·h·m2）。BSOO添加量從0增加至6%的過程中，膜的WVP一直降低，在BSOO添加量為6%時達到最小值，為313.32 mg·mm/（kPa·h·m2）。這是由于BSOO是疏水性的，添加疏水性物質(zhì)可以增強對水分子的位阻效應(yīng)和水分子擴散孔道彎曲度，從而改善膜的阻隔性質(zhì)。但BSOO添加量從6%增加至10%的過程中，膜的WVP不斷增大。這是由于高濃度的BSOO降低了CS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的內(nèi)聚力[21]，膜中的孔洞和縫隙增多[22]，使水蒸氣更容易透過。

2.7 巴西甜橙油添加量對膜總?cè)芙馕镔|(zhì)量分數(shù)的影響

如圖7所示，CS膜的總?cè)芙馕镔|(zhì)量分數(shù)為0.82%，說明膜中的殼聚糖乙酸鹽沒有被完全除去。膜的總?cè)芙馕镔|(zhì)量分數(shù)隨BSOO添加量的增大而增大，由膜XRD分析結(jié)果得出，在膜的制備過程中，BSOO的添加量越大，所制備的膜中的殼聚糖乙酸鹽的含量就越大。在總?cè)芙馕锖康臏y定中，膜經(jīng)過兩次烘干（110 ℃）。BSOO是易揮發(fā)物質(zhì)，第一次烘干時部分BSOO成分流失，疏水作用減弱，其周圍的殼聚糖乙酸鹽易溶于水中。隨著膜中BSOO含量增加，第一次烘干時流失的BSOO質(zhì)量增多，所暴露出的殼聚糖乙酸鹽的質(zhì)量增大，所以膜的總?cè)芙馕镔|(zhì)量分數(shù)隨著BSOO添加量的增加而升高。BSOO添加量從8%增加至10%的過程中，膜的總?cè)芙馕锖繌?.27%顯著增加至4.24%，說明BSOO添加量較大時，可有效阻止KOH與殼聚糖乙酸鹽的反應(yīng)。

圖7 BSOO添加量對殼聚糖基膜總?cè)芙馕镔|(zhì)量分數(shù)的影響Fig.7 Effect of BSOO content on total soluble matter content of CS-based films

2.8 巴西甜橙油添加量對膜溶脹指數(shù)的影響

圖8 BSOO添加量對殼聚糖基膜溶脹指數(shù)的影響Fig.8 Effect of BSOO content on SI of CS-based films

如圖8所示，CS膜的溶脹指數(shù)為0.87，即1 g殼聚糖膜能吸附0.87 g水。在BSOO添加量為0%至8%的范圍內(nèi)，膜的溶脹指數(shù)隨BSOO添加量的增加而減小，主要原因是疏水性精油的添加使得膜的潤濕性減小，水分不易被膜吸附。CS-BSOO（8%）復(fù)合膜的SI值最小，為0.49，說明1 g CS-BSOO（8%）復(fù)合膜可吸收0.49 g水。但當BSOO添加量增加至10%時，膜的SI顯著增加，這是由于CS-BSOO（10%）復(fù)合膜的WVP較大，而且總?cè)芙馕镔|(zhì)量分數(shù)較大，對膜的吸附水過程產(chǎn)生促進作用。

3 結(jié) 論

使用澆鑄-蒸發(fā)-堿浸法制備了殼聚糖-巴西甜橙油復(fù)合膜，通過對膜進行FTIR、XRD分析，CS分子與BSOO成分之間有氫鍵形成，膜中可以與水形成親水鍵的H基團減少；BSOO占據(jù)殼聚糖骨架中的部分官能團的位置，削弱了膜中原有的氫鍵，降低了殼聚糖共價鍵的振動強度。BSOO的添加打亂了殼聚糖骨架的有序性，同時也增大了KOH與膜中乙酸、殼聚糖乙酸鹽的反應(yīng)難度，使殼聚糖乙酸鹽結(jié)晶在膜中的密度增大。

膜的厚度和BSOO添加量不成線性關(guān)系，所得膜的厚度范圍為20.65～27.70 μm。CS膜的拉伸強度最大，為113.82 MPa。BSOO的添加，降低了膜的拉伸強度，增大了膜的斷裂伸長率。BSOO添加量為10%時，膜的拉伸強度最小，為92.57 MPa。BSOO添加量為2%時，膜的斷裂伸長率最大，為10.07%。膜的接觸角隨著BSOO添加量的增加而增大，CS-BSOO（10%）復(fù)合膜的接觸角達到最大值81.15 °。膜的WVP在BSOO添加量為6%時最小，為313.32 mg·mm/（kPa·h·m2）。膜的總?cè)芙馕镔|(zhì)量分數(shù)隨著BSOO添加量的增加而升高，最大值為4.24%。CS-BSOO（8%）復(fù)合膜的SI值最小，為0.49。

巴西甜橙油的加入在一定程度上改善了由澆鑄-蒸發(fā)-堿浸法制備的CS基復(fù)合膜的力學性能和物理性質(zhì)。但對膜的各項物理性質(zhì)及力學性能的改善中，巴西甜橙油的最佳添加量是不同的，最終應(yīng)該根據(jù)膜的實際應(yīng)用范圍來確定巴西甜橙油的添加量，此外還要考慮原料的成本等因素。研究結(jié)果為殼聚糖巴西甜橙油-復(fù)合膜的生產(chǎn)和應(yīng)用提供了技術(shù)依據(jù)。

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Effect of Incorporation of Brazil Sweet Orange Oil on Properties of Chitosan Films

ZHANG Yun-bin1, DAI Miao-miao2, WANG Jing-wen3, LI Yue-xia1, WANG Yi-fei1, JIANG Ping-ping1, LIU Xiao-yu1
(1. School of Perfume and Aroma Technology, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 201418, China; 2. Shanghai Institute of Quality Inspection and Technical Research, Shanghai 201114, China; 3. Shanghai Delta Industry Co. Ltd., Shanghai 200433, China)

Chitosan-Brazil sweet orange oil composite films were prepared with chitosan (CS) and Brazil sweet orange oil (BSOO) by a casting-evaporation-alkali leaching method. Microstructural properties of the films were characterized by Fourier transform infrared reflectance spectroscopy (FTIR) and X-ray diffraction (XRD). The effect of BSOO content on film thickness, tensile strength (TS), elongation at break (E), contact angle (CA), water vapor permeability (WVA), total soluble matter content (TSMC) and swelling index (SI) were investigated. The results indicated that the locations of partial functional groups of CS matrix were occupied by BSOO. The regularity of CS matrix was decreased by the incorporation of BSOO, resulting in the increasing content of chitosan-acetate in films. When BSOO content was 2%, E reached the minimum value, 10.07%. CA and TSMC of films increased with increasing BSOO content, and maximum CA and TSMC were 81.15 ° and 4.24%, respectively. When BSOO content was 6%, WVP attained the maximum level of 313.32 mg mm/(kPa h m2). Minimum SI (0.49) was achieved for 8% CS-BSOO film. The incorporated BSOO improved the physical and mechanical properties of chitosan-based composite films prepared by casting-evaporation-alkali leaching method. The research results could provide a technical basis for the production and application of CS-BSOO composite films.

chitosan; films; essential oils; physical properties; mechanical properties

TS206.4

A

1002-6630（2014）23-0073-06

10.7506/spkx1002-6630-201423015

2013-12-31

上海市部分地方院校能力建設(shè)計劃項目（13120503300）

張赟彬（1973—），男，教授，博士，研究方向為食品科學與工程。E-mail：ybzhang@sit.edu.cn