李公斌

摘要：研究了黑木耳多糖/海藻酸鈉共混膜的制備，結(jié)果表明：黑木耳多糖有很好的成膜性能，當(dāng)海藻酸鈉的加入量為40%時(shí)，黑木耳多糖膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率到達(dá)較好狀態(tài)，其值分別達(dá)到27.4Mpa和21.3%，比純黑木耳多糖分別提高153.7%、55.4%。當(dāng)加入量為30%時(shí)，共混膜的水蒸氣透過(guò)率，達(dá)到最小值，其值為59.4mg·cm-2·d-1，比純黑木耳多糖膜的100.4mg·cm-2·d-1下降了40.8%。

關(guān)鍵詞：黑木耳多糖;共混膜;制備;

黑木耳多糖具有很多生理活性功能和良好的生物相容性，可生物降解以及抗菌等優(yōu)良性能。初步研究表明，黑木耳多糖具有良好的成膜性，但膜比較脆，延展性差，使之在應(yīng)用上受到限制。因此，提高其強(qiáng)度和延展性，對(duì)其在生物醫(yī)學(xué)材料和可食用保鮮膜中的應(yīng)用具有重要意義。

以天然可食物質(zhì)（如蛋白質(zhì)、多糖等）為原料，通過(guò)分子間相互作用形成具有多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的薄膜，即可食性包裝膜，具有合成高分子膜材料無(wú)法比擬的優(yōu)越性[1]。共混是提高高分子膜材料性能的有效方法。殼聚糖與纖維素[2]、魔芋葡甘聚糖等天然高分子多糖的共混膜已有報(bào)道，而黑木耳多糖的膜材料至今未見(jiàn)報(bào)道。

本文采用溶液共混法制備黑木耳多糖/海藻酸鈉共混膜，以期達(dá)到兩種材料生理功能協(xié)同增效及材料理化性能的改善，并對(duì)共混膜的性能進(jìn)行了研究。

1 材料與方法

1.1試劑

1.2儀器

2試驗(yàn)方法

2.1膜的制備

配制成2%的黑木耳多糖（AAP）和海藻酸鈉（SA）溶液，二者按一定比例混合，加入一定量的甘油，充分混合后，室溫靜置48h，除去混合液表面泡沫，然后在潔凈的玻璃板上刮膜，紅外燈烘干，揭膜，干膜保存于干燥器中。共混膜中黑木耳多糖與海藻酸鈉重量比值分別為10∶0、9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5。

2.2 膜性能表征

2.2.1 力學(xué)性能測(cè)試

膜在硅膠干燥器中于25℃平衡24h后，裁成100mm×20mm長(zhǎng)條，再用拉力機(jī)測(cè)定膜的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。測(cè)定時(shí)，拉伸速度為5mm/min，膜的有效測(cè)定長(zhǎng)度是80mm，重復(fù)5次取平均值。 膜拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率按公式（1）、（2）計(jì)算。

δb = F/ A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （1）

E=（L1-L0）/L0×100% ? ? ? ? ? ? ? ? ?（2）

式中：F為膜片斷裂時(shí)負(fù)荷（N），A為膜片初始橫截面積（m2）

E為斷裂伸長(zhǎng)率（%）;L0為膜的初始長(zhǎng)度（mm）;L1為膜斷裂時(shí)的長(zhǎng)度（mm）。

2.2.2水蒸氣透過(guò)率（WVTR）的測(cè)定

水蒸氣透過(guò)率（WVTR）測(cè)試方法：在1.0cm×3.9cm的稱(chēng)量瓶中放入3g無(wú)水CaCl2，然后將膜片緊密覆蓋在稱(chēng)量瓶口上，于1個(gè)大氣壓、84%的相對(duì)濕度、室溫放置，每24h稱(chēng)重一次瓶重;水蒸氣透過(guò)率（WVTR）依下式計(jì)算：

WVTR=W/（A×T）

式中W為一定時(shí)間間隔內(nèi)稱(chēng)量瓶的增重;A為膜片面積;T為稱(chēng)量時(shí)間間隔。

3結(jié)果與討論

3.1共混膜的力學(xué)性能

作為膜材料必須具有一定的耐裂性、耐磨性和柔韌性，力學(xué)性能主要包括拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率等指標(biāo)。海藻酸鈉的加入量對(duì)黑木耳多糖膜的影響見(jiàn)圖1、圖2?？梢园l(fā)現(xiàn)，隨海藻酸鈉含量的增加，共混膜的拉伸強(qiáng)度顯著增大，當(dāng)海藻酸鈉的含量為40%時(shí)達(dá)到最大值，由純黑木耳多糖膜強(qiáng)度的10.8Mpa增加到27.4Mpa，提高了153.7%，黑木耳多糖與海藻酸鈉具有良好的相容性，其協(xié)同效應(yīng)明顯的改善了共混膜的拉伸強(qiáng)度。共混膜的斷裂伸長(zhǎng)率變化趨勢(shì)與拉伸強(qiáng)度相同，在海藻酸鈉含量為40%時(shí)，達(dá)到最大值21.3%，比純黑木耳多糖膜的4.6%提高了55.4%。

3.2水蒸氣透過(guò)率（WVTR）的測(cè)定

海藻酸鈉含量對(duì)共混膜的水蒸氣透過(guò)率的影響見(jiàn)圖3，可以發(fā)現(xiàn)，隨海藻酸鈉的增加，共混膜的水蒸氣透過(guò)率逐漸下降，當(dāng)海藻酸鈉含量為30%時(shí)達(dá)到最小值，其值為59.4mg·cm-2·d-1，比純黑木耳多糖膜（100.4·cm-2·d-1）下降了40.8%。海藻酸鈉和黑木耳多糖分子間相互作用提高了共混膜的致密度，改善了其阻水性能。

3.3討論

黑木耳多糖有具有良好的成膜性和生物相容性，可在可食性包裝材料方面有潛在的開(kāi)發(fā)前景。黑木耳多糖膜具有親水性，阻濕性能有限，而且其抗拉強(qiáng)度不足，耐高溫能力差。要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用，在提高膜的性能和實(shí)用性方面還須做大量工作。

4小結(jié)

黑木耳多糖加入海藻酸鈉后，成膜性能有極大的改善，當(dāng)海藻酸鈉的加入量為40%時(shí)，黑木耳多糖的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率到達(dá)較好狀態(tài)，其值分別達(dá)到27.4Mpa和21.3%，比純黑木耳多糖分別提高153.7%、55.4%。當(dāng)加入量為30%時(shí)，共混膜的水蒸氣透過(guò)率，達(dá)到最小值，其值為59.4mg·cm-2·d-1，比純黑木耳多糖膜的100.4mg·cm-2·d-1下降了40.8%。

參考文獻(xiàn)

[1]王鋒棚.可食性復(fù)合膜的制備及在包裝中的應(yīng)用[D].天津科技大學(xué).2014

[2]鮑文毅，徐晨，宋飛，汪秀麗，王玉忠.纖維素/殼聚糖共混透明膜的制備及阻隔抗菌性能研究[J].高分子學(xué)報(bào)，2015，{4}（01）：49-56.