魔芋葡甘聚糖-丙烯酰胺改性膜的研究及其在蘆柑保鮮中的應(yīng)用.pdf

1、長期以來，我國果蔬生產(chǎn)比較重視其采摘前的栽培技術(shù)，而忽視了產(chǎn)后保鮮貯藏。我國每年在貯藏和運輸過程中果蔬的損失率高達(dá)20％～30％，損失總價值近800億元，而在發(fā)達(dá)國家，損失率僅在1.7％～5.0％，可見我國的保鮮技術(shù)亟待解決和改進(jìn)。目前應(yīng)用于果蔬保鮮的保鮮膜主要是塑料膜，但它有著自身的缺陷，不但不能自然降解，而且對人體健康帶來一系列的安全隱患。面對這一現(xiàn)實，人們不斷的研發(fā)和推出了紙質(zhì)包裝制品和可生物降解的塑料材料，希望能夠代替塑料保鮮膜

2、，但終因其成本高，價格昂貴而沒有得到大量推廣。因此，尋求一種具有塑料優(yōu)良性能、易于被生物降解、對人們身體健康沒有威脅且成本低廉的保鮮材料，一直以來是人們長期研究的重點和熱點。人們研究發(fā)現(xiàn)多糖膜具有易被生物降解、性能優(yōu)良、環(huán)保健康等優(yōu)點，是塑料保鮮膜良好的代替品，日益受到人們的關(guān)注。本研究選用魔芋葡甘聚糖（Konjac glucomannan，簡稱KGM）為材料，選擇丙烯酰胺（Aerylamide）為復(fù)配改性材料，研制魔芋葡甘聚糖/丙烯酰

3、胺改性膜，以抗拉伸強度、斷裂伸長率為膜的力學(xué)性能評價指標(biāo)，探討了KGM/丙烯酰胺質(zhì)量比、甘油用量、pH、反應(yīng)時間、高錳酸鉀濃度等不同因素對魔芋葡甘聚糖/丙烯酰胺改性膜特性的影響，確定了改性膜成膜的最佳工藝條件，為成膜工藝的關(guān)鍵技術(shù)和參數(shù)提供了參考依據(jù)；并且研究了將制得的改性膜在蘆柑貯藏保鮮中的實際應(yīng)用效果，研究得出的結(jié)果如下：
　　 1.經(jīng)純化后的魔芋葡甘聚糖精粉制成的膜與未經(jīng)純化的精粉制成的膜相比，抗拉伸強度高，厚度小，斷裂伸

4、長率大，色澤亮麗等優(yōu)點。這與純化后的魔芋葡甘聚糖分子間氫鍵相互作用力的增加有關(guān)。前期實驗也表明，純化后的魔芋葡甘聚糖，成膜性、膜張力、水溶性、粘度等較未純化前的魔芋葡甘聚糖均有所提高，這是純化除去了魔芋葡甘聚糖表面的非葡甘聚糖成分的結(jié)果。
　　 2.魔芋葡甘聚糖與丙烯酰胺結(jié)合后，膜的性能較魔芋葡甘聚糖單一膜有很大的提高，KGM/丙烯酰胺質(zhì)量比、甘油用量、pH值、反應(yīng)時間、高錳酸鉀濃度均對膜的抗拉伸強度、斷裂伸長率的性能有一定程度

5、的影響。對影響膜性能的因素進(jìn)行正交試驗分析，并將制得的改性膜進(jìn)行綜合分析與評價，從正交試驗的結(jié)果分析，確定了制膜的最佳工藝條件可得到最優(yōu)的制膜工藝條件，即KGM/丙烯酰胺質(zhì)量比1:1、甘油用量0.45mL、pH9.5、反應(yīng)時間1h、高錳酸鉀濃度1.0×10-3mol·L-1。
　　 3.將KGM改性膜用于蘆柑保鮮中，并用未改性的KGM作為對照膜，觀察KGM改性膜的實用效果。結(jié)果表明：改性膜處理能有效的降低蘆柑在貯藏期間的生理活性

6、，其生物膜的膜透性可以調(diào)節(jié)膜內(nèi)外的氣體交換，有效的避免蘆柑的無氧呼吸。在貯藏期間，改性膜能顯著降低蘆柑的失重率和呼吸強度，Vc、總酸等營養(yǎng)物質(zhì)的損失也能維持在一個較低的水平。相對空白組爛果率為10％而言，改性膜能夠?qū)⑻J柑最后的爛果率控制在4％的以下，具有很好的保鮮效果。
　　 經(jīng)過膜處理，蘆柑果皮中的PPO、POD活性受到顯著的抑制，有效的減緩了果皮的褐變?？瞻捉M蘆柑果皮的PPO、POD活性上升比較快，果皮顏色褐變比較嚴(yán)重。在第

7、60天時，空白組PPO的活性比第一天時增加了22.896，POD活性增加了51.7％，蘆柑的發(fā)病率、腐爛率也在這個時間段內(nèi)大幅度增加。相對空白組，膜處理的蘆柑PPO、POD活性變化比較平緩，對照膜處理的蘆柑PPO活性在第60天比第一天增加了9％，POD活性增加了37.9％，改性膜處理的蘆柑PPO活性在第60天時只比第一天增加了4.5％，POD活性增加了25.5％。因此，改性膜處理的蘆柑PPO、POD增幅相對較小，其PPO、POD的活性均

8、受到了較好的抑制，降低了蘆柑在貯藏期間的褐變程度，減緩了蘆柑自身產(chǎn)生與褐變有關(guān)的自由基產(chǎn)物的量，控制蘆柑過早褐變。
　　 經(jīng)過膜處理的蘆柑，其SOD活性在整個貯藏期間下降較小，基本能夠維持較平穩(wěn)的水平。而空白組蘆柑SOD活性先很快上升，而后又急劇下降，尤其在第40天到第60天時，下降幅度激增，超過了22％。因此經(jīng)過膜處理的蘆柑，SOD的活性也受到了很大的抑制，減少了蘆柑自身產(chǎn)生與褐變和衰老有關(guān)的自由基產(chǎn)物的量，降低了蘆柑在貯藏期