梁迪，楊曦，侯燕杰，郭玉蓉

(陜西師范大學(xué) 食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西 西安，710119)

果膠屬于天然高分子多糖，廣泛存在于天然植物中，是植物細(xì)胞壁的主要組成成分之一。果膠分子主鏈?zhǔn)侵赣扇舾蓚€(gè)半乳糖醛酸單元以α-1,4-糖苷鍵連接而形成的線性長(zhǎng)鏈[1]。除主鏈外，果膠分子還含有多個(gè)側(cè)鏈，這些側(cè)鏈隨機(jī)分布在主鏈上，稱之為“毛發(fā)區(qū)”。這些側(cè)鏈主要由中性糖組成，包括D-半乳糖、L-鼠李糖和L-阿拉伯糖[2]。果膠無(wú)毒無(wú)害且具有顯著的保健作用，因此不僅在食品工業(yè)應(yīng)用廣泛，而且在化妝品工業(yè)及生物醫(yī)藥領(lǐng)域也逐漸受到青睞。有研究表明，長(zhǎng)期攝入果膠可減少人體腸道結(jié)腸癌的發(fā)病率，并降低糖尿病、高血壓、高血脂癥的患病風(fēng)險(xiǎn)[2-4]。

近年來(lái)，為滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的消費(fèi)需求，大量果蔬不斷在市場(chǎng)上流通。然而，在運(yùn)輸過(guò)程中，相當(dāng)一部分果蔬因不耐貯藏而腐敗變質(zhì)，造成了大量浪費(fèi)?；瘜W(xué)保鮮劑雖然對(duì)果蔬具有一定的保鮮效果，然而存在著化學(xué)物質(zhì)殘留等安全性問(wèn)題。為解決這一問(wèn)題，孫立軍等[5]將殼聚糖和蘋果幼果多酚混合制備出一種可食薄膜，該膜具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和抗氧化性。進(jìn)一步研究表明[6]，該膜對(duì)草魚(yú)等水產(chǎn)品具有良好的保鮮效果。國(guó)外方面，對(duì)可食膜的研究較多。例如，JOSLIN等[7]以海藻酸鈉和果膠為原料，通過(guò)添加少量CaCl2制備出一種復(fù)合膜液，并對(duì)人心果進(jìn)行涂膜處理，結(jié)果表明，在該膜液中浸泡2 min，能有效保持人心果的感官性狀。MAYRA等[8]分別以果膠和殼聚糖作為原料，通過(guò)添加少量苯甲酸鈉和山梨酸鉀制備出液體涂膜，并對(duì)草莓進(jìn)行涂膜處理，研究發(fā)現(xiàn)，該可食膜可有效延緩草莓果實(shí)軟化及褐變，能將草莓貨架期從6 d延長(zhǎng)至15 d。此外，F(xiàn)ILHO等[9]用果膠溶液對(duì)南瓜片進(jìn)行涂膜處理，研究發(fā)現(xiàn)，與新鮮南瓜片相比，果膠涂膜對(duì)南瓜片具有明顯的保水作用。此外，為改善可食薄膜的感官性狀，TANZEELA等[10]以柑橘皮果膠和丁香油為原料，混合制備出一種外觀色澤近乎半透明的可食薄膜。這些研究表明，涂膜處理在果蔬保鮮方面具有一定應(yīng)用前景。因此，本文在前人研究的基礎(chǔ)上，以市售蘋果果膠及蘋果多酚為原料，制備出不同多酚質(zhì)量濃度的果膠復(fù)合膜液，并研究了不同膜液的流變學(xué)特性和抗氧化性，以期為果膠-多酚復(fù)合膜液在果蔬保鮮方面的應(yīng)用提供理論依據(jù)和參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)原料與試劑

蘋果果膠購(gòu)自安得利蘋果果膠公司，酯化度為65%，平均分子質(zhì)量為(100±2.5) kDa, 半乳糖醛酸含量為70%；蘋果多酚購(gòu)自上海源葉生物科技有限公司，純度≧65%；無(wú)水乙醇、DPPH為分析純，由西安晶博生物試劑公司提供；甲醇為色譜純，由美國(guó)Fisher公司提供。

1.2 主要儀器

MS7-H550-S型磁力攪拌器，美國(guó)SCILOGEX公司；NS800分光測(cè)色儀，深圳市三恩馳科技有限公司；FE20 Plus pH計(jì)，上海梅特勒-托利多儀器有限公司；LGJ-18C真空冷凍干燥機(jī)，北京四環(huán)科學(xué)儀器廠；7200可見(jiàn)分光光度計(jì)，龍尼柯(上海)儀器有限公司；Tensor27紅外光譜儀,德國(guó)布魯克公司；AR-G2流變儀,美國(guó)TA公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 蘋果果膠-多酚復(fù)合膜液制備

配制質(zhì)量濃度為50 g/L的蘋果果膠溶液，將果膠溶液置于磁力攪拌器上攪拌均勻。精確稱量不同質(zhì)量的蘋果幼果多酚，加入少量蒸餾水將多酚溶解后，將多酚溶液分別加入至果膠溶液中，繼續(xù)攪拌至體系完全混合均勻。以不加入多酚的蘋果果膠溶液做對(duì)照。最終得到蘋果多酚濃度分別為0 、0.5 、1.0和1.5%的果膠-多酚復(fù)合膜液。

1.3.2 復(fù)合膜液色差測(cè)定

(1)

1.3.3 復(fù)合膜液pH測(cè)定

復(fù)合膜液pH采用FE20 Plus pH計(jì)進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)樣品平行測(cè)量3次，取平均值。

1.3.4 復(fù)合膜液剪切流變特性測(cè)定

復(fù)合膜液剪切流變學(xué)特性采用AR-G2流變儀測(cè)定。取適量膜液(約2 mL)置于流變儀樣品臺(tái)上，采用直徑為30 mm 的平板進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試溫度為25 ℃，平板與樣品臺(tái)間距為1 mm，在剪切速率范圍0～800 s-1記錄復(fù)合膜液黏度變化值。

1.3.5 復(fù)合膜液頻率振蕩掃描測(cè)定

進(jìn)行復(fù)合膜液頻率振蕩掃描之前，首先對(duì)復(fù)合膜液進(jìn)行應(yīng)力掃描，以確定復(fù)合膜液的線性黏彈區(qū)。取適量復(fù)合膜液(約2 mL)置于流變儀樣品臺(tái)上，在0～100% 應(yīng)變范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，記錄各膜液的線性黏彈區(qū)。隨后，在0.01%應(yīng)變條件下，采用直徑為40 mm 的平板對(duì)各復(fù)合膜液進(jìn)行頻率振蕩掃描測(cè)試。測(cè)試溫度為25 ℃，平板與樣品臺(tái)間距為1 mm，在頻率范圍0.1～100 rad/s內(nèi)記錄復(fù)合膜液彈性模量G′和損失模量G″。

1.3.6 紅外光譜測(cè)定

將上述復(fù)合膜液采用真空冷凍干燥48 h后，稱取少量樣品(約5 mg)和100 mg KBr顆粒混合研磨、壓片。采用紅外光譜儀對(duì)凍干的膜液樣品進(jìn)行紅外光譜分析，掃描范圍為4 000～400 cm-1，以掃描波數(shù)為橫坐標(biāo)，以樣品透光率為縱坐標(biāo)繪圖。每個(gè)樣品至少掃描32次[12]。

1.3.7 不同多酚添加濃度的復(fù)合膜液抗氧化性的測(cè)定

1.3.7.1 復(fù)合膜液抑制脂質(zhì)氧化能力的測(cè)定

復(fù)合膜液抑制脂質(zhì)氧化能力的測(cè)定參照TSUDA[13]的方法。脂質(zhì)體的制備：準(zhǔn)確稱取40 mg卵磷脂于離心管中，加入10 mL 0.1 mol/L磷酸緩沖液(PBS，pH 7.4)，充氮封口膜封口，超聲30 min，于4 ℃保存?zhèn)溆谩?0 g/L TBA(2-硫代巴比妥酸)溶液制備：將24 mL 10% NaOH溶液與0.8 g TBA溶液混合均勻，用280 g/L TCA(三氯乙酸)溶液調(diào)節(jié)pH至5～7，用超純水定容至100 mL，備用。100 g/L TCA溶液配制：準(zhǔn)確稱取5 g TCA，加50 mL超純水溶解。50 mmol/L FeSO4制備：準(zhǔn)確稱取0.380 g FeSO4，加50 mL超純水溶解。

試驗(yàn)方法：離心管中依次加入1 mL脂質(zhì)體和200 μL含不同多酚濃度的復(fù)合膜液，充分混勻后，加入1 mL 50 mmol/L FeSO4，用PBS定容至總體積為5 mL，之后置于37 ℃水浴40 min，每隔5 min振搖一次。向各離心管中分別加入2 mL 100 g/L TCA和1.0 mL 8 g/L TBA，充分混合均勻后100 ℃沸水浴15 min，然后迅速冷卻至室溫并在4 000×g條件下離心10 min，取上清液，于532 nm波長(zhǎng)下測(cè)定其吸光度值A(chǔ)1。用磷酸緩沖液代替樣品溶液設(shè)置空白組A0，用磷酸緩沖液代替FeSO4溶液設(shè)置對(duì)照組A2。用BHT(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)作為對(duì)照參比。按以下公式計(jì)算對(duì)脂質(zhì)過(guò)氧化的抑制率：

(2)

式中:C指對(duì)脂質(zhì)氧化的抑制率，A1為實(shí)驗(yàn)組吸光度值，A2表示對(duì)照組吸光度值，A0是空白組吸光度值。

1.3.7.2 DPPH自由基清除能力

復(fù)合膜液DPPH自由基清除能力參照HYUN[12]的方法進(jìn)行測(cè)定。移取10 μL不同多酚質(zhì)量濃度的果膠復(fù)合膜液于10 mL離心管中，分別加入9 mL的DPPH-甲醇溶液(0.05 mg/mL)，渦旋振蕩后避光30 min，在517 nm波長(zhǎng)下測(cè)定其吸光度值，記為A1。用超純水代替樣品作為空白組，記為A0，用甲醇代替DPPH-甲醇溶液設(shè)置對(duì)照組，記為A2。按下列公式計(jì)算樣品對(duì)DPPH自由基的清除率：

(3)

式中：C，DPPH自由基的清除率；A1，實(shí)驗(yàn)組吸光度值；A2，對(duì)照組吸光度值；A0，空白組吸光度值。此外，以BHT作為對(duì)照參比。

1.3.7.3 總還原能力試驗(yàn)

取0.2 mL不同多酚濃度的復(fù)合膜液，加入0.2 mol/L的磷酸緩沖溶液(pH=6.7)0.4 mL和1% 的K3Fe(CN)6溶液0.4 mL于10 mL離心管中，充分振蕩混勻后，50 ℃水浴20 min。加入0.4 mL濃度為10%的三氯乙酸溶液并混勻后，5 000×g條件下離心10 min。取上清液0.1 mL，并加入1.0 mL蒸餾水和0.5% 三氯化鐵溶液0.2 mL，混勻后室溫靜置反應(yīng)10 min，在700 nm處測(cè)定其吸光度值。同時(shí)使用BHT作為對(duì)照參比。

1.4 數(shù)據(jù)分析處理

上述指標(biāo)均測(cè)定3次，測(cè)試結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。顯著性分析采用DPS軟件，圖形繪制采用Origin 8.0 軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同多酚濃度對(duì)復(fù)合膜液色值的影響

復(fù)合膜液色澤顯著影響其成膜后的薄膜色澤。如圖1所示，隨著多酚質(zhì)量濃度增加，膜液的色澤也逐漸加深。此外，由表1所示，多酚濃度顯著影響不同膜液的L*、a*、b*值及總色差ΔE*。隨著膜液中多酚濃度不斷增大，膜液L*值和ho值逐漸減小，而a*值、b*值、c*值及總色差ΔE*不斷增大。當(dāng)膜液中多酚濃度為0時(shí)，膜液外觀色澤表現(xiàn)為淡黃色，隨著膜液中多酚質(zhì)量濃度不斷增加，膜液外觀色澤逐漸加深，當(dāng)多酚質(zhì)量濃度增加至1.5 g/L時(shí)，膜液色澤變?yōu)樯钭厣?。這可能是由于蘋果多酚中主要呈色物質(zhì)是原花青素B2，花青素在酸性溶液中呈紅色，隨著多酚質(zhì)量濃度增大，花青素的質(zhì)量濃度也逐漸增加，導(dǎo)致膜液的a*和c*增大。

表1 不同多酚質(zhì)量濃度的復(fù)合膜液色差測(cè)定Table 1 color measurements of complex membrane liquid with different polyphenol contents

注：表中不同小寫字母之間表示顯著性差異(p<0.05)。

圖1 不同多酚質(zhì)量濃度復(fù)合膜液外觀圖Fig.1 Appearance of complex membrane liquid with different polyphenol contents

2.2 不同多酚質(zhì)量濃度對(duì)膜液pH值的影響

果膠分子含有65%以上的半乳糖醛酸，因此當(dāng)果膠溶于水后，果膠水溶液顯弱酸性[14]。不同果膠其半乳糖醛酸質(zhì)量濃度不同，導(dǎo)致其水溶液pH值也不同，但大多數(shù)果膠水溶液的pH值大都在3.0～4.0(1%的濃度條件下)。多酚水溶液一般顯弱酸性，其pH值大都在4～7之間，高于同等濃度條件下果膠水溶液的pH。由圖2可知，當(dāng)果膠溶液不含多酚時(shí)，其pH值約為3.30，顯著低于其他膜液(p<0.05)；隨著多酚濃度增加，膜液的pH 值也呈現(xiàn)略微升高趨勢(shì)。當(dāng)多酚濃度增加至10 g/L時(shí)，膜液的pH值為3.74，與多酚濃度為15 g/L的膜液無(wú)顯著差異(p>0.05)。加入多酚時(shí)，由于多酚水溶液的pH值高于果膠溶液，因此部分中和了果膠溶液的pH值，引起膜液pH值顯著升高。然而，當(dāng)多酚質(zhì)量濃度繼續(xù)增加時(shí)，多酚和果膠分子之間形成氫鍵，導(dǎo)致膜液黏度迅速增加，部分限制了果膠分子羧基中H+的釋放，因此，當(dāng)多酚濃度增加至15 g/L時(shí)，膜液pH值與多酚濃度為10 g/L的膜液無(wú)顯著差異。

圖2 不同多酚質(zhì)量濃度對(duì)膜液pH值的影響Fig.2 Effect of polyphenol concentrations on the pH values of the complex membrane liquids

2.3 不同多酚質(zhì)量濃度對(duì)復(fù)合膜液剪切流變學(xué)性質(zhì)的影響

多酚和果膠溶液均一混合后可形成黏稠狀的液體，該液體同時(shí)表現(xiàn)出黏性和彈性的特征[15-17]。因此，本文首先研究了不同多酚濃度對(duì)復(fù)合膜液剪切流變學(xué)性質(zhì)的影響。由圖3可知，不同多酚質(zhì)量濃度的復(fù)合膜液均表現(xiàn)出剪切變稀效應(yīng)，即膜液的表觀黏度隨剪切速率的增加而降低。這可能是由于剪切速率增加使得果膠大分子發(fā)生定向有序的排列，因此減少了果膠分子之間的摩擦力[18]，這一結(jié)果與曾瑞琪等[19]的研究結(jié)果一致。在剪切速率為0 s-1的條件下，對(duì)照組膜液的表觀黏度為110 Pa·s，當(dāng)多酚質(zhì)量濃度為0.5%時(shí)，膜液初始表觀黏度增加至200 Pa·s；隨著多酚質(zhì)量濃度繼續(xù)增加，膜液初始表觀黏度繼續(xù)上升。這可能是由于果膠分子和多酚之間形成了氫鍵，隨著多酚添加量增加，果膠分子和多酚之間形成的氫鍵也逐漸增多，引起膜液初始表觀黏度顯著增加[19](p<0.05)。當(dāng)剪切速率由0增加至200 s-1時(shí)，不同膜液的表觀黏度均呈快速降低趨勢(shì)，這可能是由于當(dāng)剪切速率增加時(shí)，果膠分子在剪切力的作用下發(fā)生有序排列，使得果膠分子之間的摩擦降低，因此導(dǎo)致膜液黏度顯著降低。然而隨著剪切速率由200 s-1增加至800 s-1時(shí)，不同膜液的表觀黏度呈現(xiàn)緩慢降低趨勢(shì)，最終均趨近于5 Pa·s，表明高速剪切對(duì)膜液的黏度影響較小。此外，由圖3還可看出，隨著剪切速率增加，不同膜液的剪切應(yīng)力均呈現(xiàn)先迅速增加再逐漸減緩的趨勢(shì)，當(dāng)剪切速率增加至800 s-1時(shí)，對(duì)照組膜液的剪切應(yīng)力約為3 750 Pa，然而，多酚質(zhì)量濃度為15 g/L的膜液剪切應(yīng)力達(dá)到4 000 Pa以上，說(shuō)明隨著多酚質(zhì)量濃度增加，膜液越黏稠。

此外，本文對(duì)不同復(fù)合膜液的靜態(tài)流變特性進(jìn)行了模型擬合[20]。由表2可知，各擬合方程的R2均大于0.96，表明該模型擬合程度較高。各膜液的n值均在0～1之間，表明各膜液均屬于假塑性流體[21]。隨著多酚質(zhì)量濃度增加，膜液的n值減小，K值增大，說(shuō)明復(fù)合膜液的假塑性特性更加明顯[22]

表2 不同多酚濃度-果膠復(fù)合膜液的流變特性參數(shù)Table 2 Rheological parameters of complex membrane liquids with different polyphenol contents

A-對(duì)照(果膠溶液)；B-5 g/L多酚；C-10 g/L多酚；D-15 g/L多酚圖3 不同多酚質(zhì)量濃度對(duì)復(fù)合膜液靜態(tài)流變特性的影響Fig.3 Effect of polyphenol concentrations on the static rheological properties of the complex membrane liquids

2.4 不同多酚濃度對(duì)復(fù)合膜液動(dòng)態(tài)剪切流變學(xué)性質(zhì)的影響

為探究不同多酚質(zhì)量濃度對(duì)復(fù)合膜液穩(wěn)定性的影響，本文進(jìn)一步研究了復(fù)合膜液在頻率掃描0.1～100 rad/s 范圍內(nèi)彈性模量G′和粘性模量G″的變化。由圖4所示，隨著掃描頻率增加，不同膜液的G′和G″均呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。當(dāng)多酚質(zhì)量濃度為0～10 g/L時(shí)，在整個(gè)頻率范圍內(nèi)膜液的G′總高于G″，表明該膜液表現(xiàn)出偏彈性的特征[23]。然而，當(dāng)多酚濃度增加至15 g/L時(shí)，在頻率范圍0.1～9 rad/s內(nèi)，膜液的G″高于G′，表明在此范圍內(nèi)，膜液表現(xiàn)出偏黏性的特征。隨著掃描頻率繼續(xù)增加，膜液的G′逐漸超過(guò)G″，出現(xiàn)G′和G″的交點(diǎn)。這可能是由于掃描頻率增加時(shí)，果膠分子不斷地重新排列，導(dǎo)致果膠分子和多酚接觸更為頻繁，因此形成了更多的氫鍵，所以在多酚濃度0～10 g/L范圍內(nèi)，膜液G′和G″隨掃描頻率增加而呈增加趨勢(shì)；然而，當(dāng)多酚濃度增加至15 g/L時(shí)，多酚和果膠分子之間形成足夠的氫鍵，使得膜液具有較高的黏度，隨著掃描頻率增加，這些氫鍵不斷遭到破壞，但另一方面快速的振蕩使得果膠分子和多酚不斷發(fā)生碰撞，導(dǎo)致新的氫鍵的生成，所以當(dāng)掃描頻率增加至9 rad/s時(shí)，膜液G′高于G″。

A-蘋果果膠；B-5 g/L多酚復(fù)合膜液；C-10 g/L多酚復(fù)合膜液；D-15 g/L多酚復(fù)合膜液圖4 不同多酚添加量對(duì)膜液動(dòng)態(tài)流變特性的影響Fig.4 Effect of polyphenol concentrations on the dynamic rheological properties of the complex membrane liquids

2.5 復(fù)合膜液紅外光譜分析

為研究復(fù)合膜液中多酚和果膠分子之間的相互作用力及存在形式，本文采用紅外光譜法分析果膠和多酚分子間作用力。由圖5看出，多酚、果膠及不同膜液紅外光譜曲線均在3 400 cm-1處出現(xiàn)顯著的吸收峰，可能是由果膠和多酚分子內(nèi)的O—H伸縮振動(dòng)引起。此外，蘋果果膠紅外光譜顯示，1 744 cm-1處的吸收峰高于1 635 cm-1處的吸收峰，表明該蘋果果膠屬于高脂果膠[24]。蘋果多酚的紅外光譜曲線在2 930 cm-1處沒(méi)有出現(xiàn)吸收峰，而果膠和不同膜液的紅外光譜中在此處有明顯的吸收峰，這可能是由于果膠分子中—CH2基團(tuán)的C—H伸縮振動(dòng)引起。蘋果多酚在1 521 cm-1處具有明顯的吸收峰，可能是由于多酚中C—N或N—H伸縮振動(dòng)引起。當(dāng)膜液中多酚質(zhì)量濃度為5 g/L時(shí)，膜液在1 520 cm-1處沒(méi)有明顯的吸收峰，隨著多酚質(zhì)量濃度增加至10 g/L，該吸收峰逐漸凸顯。這可能是由于，當(dāng)膜液中含有少量多酚時(shí)，這些多酚幾乎全部和果膠分子形成分子間氫鍵，從而影響了多酚的C—H或N—H鍵振動(dòng)；然而，當(dāng)多酚濃度繼續(xù)增加時(shí)，部分多酚可能未和果膠分子形成氫鍵，因此這些多酚仍然在1 520 cm-1處有明顯的吸收峰。此外，由圖5還可看出，隨著多酚濃度增加，膜液在3 400 cm-1處和1 630 cm-1處的吸收峰出現(xiàn)輕微的紅移，可能是由于多酚濃度增加導(dǎo)致膜液體系內(nèi)形成了更多的氫鍵。

a-蘋果多酚；b-蘋果果膠；c-5 g/L多酚復(fù)合膜液；d-10 g/L多酚復(fù)合膜液；e-15 g/L多酚復(fù)合膜液圖5 不同多酚添加量對(duì)膜液紅外光譜的影響Fig.5 Effect of polyphenol concentrations on the infrared spectroscopy of the complex membrane liquids

2.7 不同多酚添加濃度對(duì)復(fù)合膜液抗氧化性的影響

多酚具有較好的抗氧化性，因此可以抑制微生物生長(zhǎng)并有效延緩含油食品的腐敗[25]。如圖6-A可知，隨著多酚質(zhì)量濃度的增加，膜液的脂質(zhì)氧化抑制率呈顯著增加趨勢(shì)，當(dāng)多酚質(zhì)量濃度為15 g/L時(shí)，膜液的脂質(zhì)氧化抑制率達(dá)80%以上，表現(xiàn)出良好的抑制脂質(zhì)氧化的能力。由圖6-B可知，隨著多酚質(zhì)量濃度的增加，膜液的DPPH自由基清除率也呈明顯升高趨勢(shì)。當(dāng)多酚質(zhì)量濃度為10 g/L時(shí)，DPPH自由基清除率為84%，顯著(p<0.05)高于對(duì)照處理；當(dāng)多酚質(zhì)量濃度增加至15 g/L時(shí)，膜液的DPPH自由基清除率為88%，但與多酚質(zhì)量濃度為10 g/L的膜液差異不顯著(p>0.05)。此外，由圖6-C可知，隨多酚質(zhì)量濃度的增加，膜液的總還原力呈顯著增加趨勢(shì)，然而多酚含量為1.0%和1.5%的膜液總還原力之間無(wú)顯著差異(p>0.05)。

A-脂質(zhì)氧化抑制率；B-DPPH自由基清除率；C-總還原力圖6 不同多酚添加量對(duì)膜液抗氧化性的影響Fig.6 Effect of polyphenol concentrations on the antioxidant capacity of the complex membrane liquids

3 討論

本文以蘋果果膠和蘋果多酚為原料制備出一種復(fù)合膜液，并對(duì)該膜液的流變學(xué)性質(zhì)和抗氧化性進(jìn)行了研究。本文所使用的蘋果果膠酯化程度為65%，屬于高脂果膠，加入蘋果多酚后，膜液的黏度迅速增加，這可能是由于多酚中含有大量的酚羥基，可以和果膠分子形成分子間氫鍵，加強(qiáng)了果膠分子的橋連作用[19,26]。ILLSE[27]研究表明，在果膠多糖溶液中加入鈣離子后也會(huì)引起果膠溶液黏度顯著增加，其原因是鈣離子和果膠分子的羧基之間形成了離子鍵。當(dāng)果膠分子中超過(guò)50%的半乳糖醛酸未被甲酯化時(shí)，該果膠為低脂果膠，加入適當(dāng)?shù)拟}離子可以和果膠分子形成足夠的交聯(lián)，甚至形成凝膠。本文發(fā)現(xiàn)，隨著多酚添加量增加，膜液黏度也呈顯著增加趨勢(shì)，當(dāng)多酚質(zhì)量濃度增加至10 g/L時(shí)，膜液黏度達(dá)到220 Pa·s左右，顯著高于果膠溶液(p<0.05)。隨著多酚含量繼續(xù)增加，膜液黏度增加不顯著，這可能是由于當(dāng)多酚質(zhì)量濃度為10 g/L時(shí)，多酚和果膠分子之間形成的氫鍵數(shù)達(dá)到最大值，繼續(xù)添加多酚并未引起膜液體系分子間氫鍵的增加。頻率掃描試驗(yàn)表明，膜液在頻率范圍0.1～100 rad/s內(nèi)，隨著掃描頻率增加，其彈性模量G′和損失模量G″也呈增加趨勢(shì)，說(shuō)明膜液的機(jī)械強(qiáng)度也有所增加[28]。這可能是由于掃描頻率加快時(shí)，增加了果膠分子和多酚之間的碰撞幾率，進(jìn)而有利于分子間氫鍵的形成[19]。

除增加膜液機(jī)械強(qiáng)度外，將多酚加入果膠溶液還可以提高膜液的抗氧化性，有利于增加膜液成膜后的保鮮效果。ZHUA等[29]研究表明，雖然果膠多糖具有一定的抗氧化能力，但果膠的抗氧化能力一般低于多酚。本文研究發(fā)現(xiàn)，將多酚加入果膠膜液后，膜液脂質(zhì)氧化抑制率顯著增加，此外，DPPH自由基清除率和鐵總還原力也明顯增加。這些結(jié)果表明，果膠-多酚復(fù)合膜液具備良好的抗氧化性，在食品保鮮方面具有一定應(yīng)用前景。然而，本文發(fā)現(xiàn)，當(dāng)多酚質(zhì)量濃度為10 g/L時(shí)，復(fù)合膜液已經(jīng)具備較好的抗氧化能力，隨著多酚質(zhì)量濃度繼續(xù)增加至15 g/L，雖然膜液的抗氧化能力有所增加，但與多酚質(zhì)量濃度為10 g/L的復(fù)合膜液相比無(wú)顯著差異(p>0.05)。此外，值得一提的是，為了突出多酚質(zhì)量濃度對(duì)果膠-多酚復(fù)合膜液的影響，本文采用的果膠溶液質(zhì)量濃度為50 g/L，幾乎達(dá)到了該果膠的飽和溶解度，因此在實(shí)際應(yīng)用中，為滿足不同果蔬涂膜的需求，可以適當(dāng)調(diào)整果膠溶液的初始濃度。

4 結(jié)論

將蘋果多酚加入果膠溶液可顯著提高膜液的表觀黏度，且膜液黏度隨多酚質(zhì)量濃度的增加而呈升高趨勢(shì)，這是因?yàn)槎喾淤|(zhì)量濃度增加引起膜液體系內(nèi)果膠分子和多酚形成了更多的分子間氫鍵。此外，膜液脂質(zhì)氧化抑制率、DPPH自由基清除率及總還原力也隨多酚質(zhì)量濃度增加而增加，當(dāng)多酚質(zhì)量濃度增加至10 g/L時(shí)，膜液具備較好的機(jī)械強(qiáng)度和抗氧化能力。然而，隨多酚質(zhì)量濃度繼續(xù)增加，膜液黏度和抗氧化能力雖有緩慢增加，但與多酚質(zhì)量濃度為10 g/L的膜液無(wú)顯著差異。綜合而言，果膠-多酚復(fù)合膜液可以作為液體涂膜應(yīng)用于食品保鮮方面，具有一定應(yīng)用前景。