孫海濤，趙婉竹，趙兵兵，邵信儒，鐘子杰，石金風(fēng)，姜瑞平，劉 鵬

（1.通化師范學(xué)院 長(zhǎng)白山食用植物資源開(kāi)發(fā)工程中心，吉林 通化 134000；2.通化師范學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林 通化 134000）

近年，環(huán)境保護(hù)越來(lái)越受到人們的重視，以天然高分子材料為基材的可食膜因具有無(wú)毒害、可降解以及特殊的功能特性引起人們的關(guān)注。

蛋白質(zhì)、多糖具有良好的成膜特性被廣泛用作成膜基材，采用共混、層合等方式制備生物復(fù)合膜。Muley等對(duì)比了殼聚糖（chitosan，CS）/乳清蛋白復(fù)合膜與CS膜、乳清蛋白膜物理性質(zhì)的差異，發(fā)現(xiàn)CS/乳清蛋白復(fù)合膜的抗拉強(qiáng)度（tensile strength，TS）顯著高于CS膜和乳清蛋白膜，斷裂伸長(zhǎng)率（elongation at break，EAB）無(wú)顯著差異。Jia Dongying等研究證明甘油是制備大豆蛋白/葡甘露聚糖/CS復(fù)合膜的合適増塑劑。Zhang Lifen等研究了大豆分離蛋白（soy protein isolate，SPI）/CS共混涂膜對(duì)杏果實(shí)性質(zhì)的影響，表明SPI/CS共混涂膜可有效降低杏果實(shí)質(zhì)量損失率，延長(zhǎng)果實(shí)軟化時(shí)間，對(duì)可滴定酸度、可溶性固形物和果膠的保持等發(fā)揮有益的作用。

此前研究發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)/多糖復(fù)合膜在機(jī)械性能和阻隔性能等方面仍存在不足，影響了其在食品包裝與保鮮中的廣泛應(yīng)用。為進(jìn)一步提高生物復(fù)合膜的性能，利用物理方法和化學(xué)方法改性處理膜液或膜材成為有效的手段。超聲波作用產(chǎn)生振動(dòng)并傳遞高能量，可增強(qiáng)目標(biāo)分子間的質(zhì)量傳遞和相互作用力。Vera等考察了高強(qiáng)度超聲與轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶協(xié)同改性對(duì)藜麥蛋白/CS復(fù)合膜性質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)在超聲輔助作用下，轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶與蛋白質(zhì)、CS分子相互作用產(chǎn)生交聯(lián)，形成共價(jià)鍵，使復(fù)合膜厚度增加，TS增大，EAB降低，熱穩(wěn)定性提高。微波改性處理使目標(biāo)極性分子產(chǎn)生高速運(yùn)動(dòng)，破壞大分子氫鍵并增強(qiáng)分子間的交聯(lián)作用。Gan等對(duì)比了微波固化與常規(guī)加熱方式對(duì)CS/纖維素納米晶共混膜性能的影響，證實(shí)了通過(guò)微波固化處理使復(fù)合膜發(fā)生交聯(lián)，膜的阻濕性增強(qiáng)、降解率下降。Wang Zhe等研究了超聲波/微波聯(lián)合作用對(duì)大豆蛋白/油酸復(fù)合膜水蒸氣透過(guò)率和接觸角的影響，結(jié)果表明在超聲波/微波功率500 W、溫度20 ℃、時(shí)間15 min的條件下，膜具有最低的水蒸氣透過(guò)系數(shù)（water vapour permeability，WVP）（0.1×10g/（cm·s·Pa））和最高的接觸角值（135°），充分發(fā)揮了超聲波、微波各自的優(yōu)勢(shì)。López等通過(guò)紫外光對(duì)聚四氟乙烯薄膜進(jìn)行改性處理，對(duì)薄膜的表面疏水特性有顯著的影響，為其在生物復(fù)合可食膜中的應(yīng)用提供了借鑒。超聲波、微波、紫外光作為重要的物理處理方法，在膜的制備和改性領(lǐng)域顯示出良好的優(yōu)越性。

黑木耳多糖（Auricularia auricular polysaccharide，AAP）作為一種天然多糖，與SPI、CS共混制備復(fù)合膜，不僅可有效利用AAP溶解性強(qiáng)、感官質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，亦可發(fā)揮AAP抗氧化、抗炎、抗凝血和增強(qiáng)免疫力等作用，賦予復(fù)合膜一定的功能特性。進(jìn)一步通過(guò)超聲波、微波、紫外光及其協(xié)同改性處理制備SPI/CS/AAP復(fù)合膜（SPI/CS/AAP），對(duì)復(fù)合膜進(jìn)行性質(zhì)研究和結(jié)構(gòu)表征，以期為提高可食膜的綜合性能和促進(jìn)新型食品包裝的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

SPI（食品級(jí)，粗蛋白≥90%） 安陽(yáng)天祥瑞食品科技有限公司；CS（分析純，脫乙酰度80%～95%） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；AAP（純度≥50%）由實(shí)驗(yàn)室自制；丙三醇（分析純） 天津永大化學(xué)試劑有限公司；冰乙酸（分析純） 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

SL-SM50型超聲微波組合反應(yīng)系統(tǒng) 南京順流儀器有限公司；IS50型傅里葉變換紅外光譜（Fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)TIR）儀 美國(guó)尼高力儀器公司；CT3型質(zhì)構(gòu)儀 美國(guó)博勒飛公司；S-3000N型掃描電子顯微鏡（scanning electron microscopy，SEM） 日本日立公司；TG-DTA-LR型綜合熱分析儀上海眾路實(shí)業(yè)有限公司；UV-2600紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 日本島津公司；AL104型電子天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；FJ200-S型數(shù)顯高速分散均質(zhì)機(jī) 上海標(biāo)本模型廠；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司；DZX-9140MBE型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司；SPX-250型恒溫恒濕培養(yǎng)箱 常州諾基儀器有限公司；螺旋測(cè)微尺 深圳市新德亞精密儀器有限公司；有機(jī)玻璃成膜器（200 mm×200 mm）由實(shí)驗(yàn)室自制。

1.3 方法

1.3.1 改性SPI/CS/AAP膜的制備

按照文獻(xiàn)[17]的方法提取、分離純化AAP，得到AAP粉末。稱(chēng)取3 g SPI和1 g AAP分別按料液比1∶20（g/mL）溶解于蒸餾水中，備用；稱(chēng)取1 g CS按料液比1∶20（g/mL）溶解于1%的乙酸溶液中，備用。將上述材料混合，加入1.3 g丙三醇，50 ℃恒溫磁力攪拌30 min，然后在10 000 r/min均質(zhì)10 min，使膜液混合均勻，分別進(jìn)行超聲波、微波、紫外光改性處理，真空消泡后倒入有機(jī)玻璃成膜器中，經(jīng)55 ℃、6～8 h干燥處理后揭膜，得到改性SPI/CS/AAP膜，最后置于25 ℃、相對(duì)濕度60%的恒溫恒濕箱中平衡24 h，待測(cè)。以未經(jīng)改性處理的SPI/CS/AAP膜作為對(duì)照，樣品編碼及改性處理?xiàng)l件見(jiàn)表1。

表1 復(fù)合膜樣品編號(hào)及改性處理?xiàng)l件Table 1 Coding and modification treatment conditions of the composite film

1.3.2 復(fù)合膜的性能測(cè)試

1.3.2.1 厚度

使用螺旋測(cè)微尺精確測(cè)量膜樣品四角和中心點(diǎn)5 個(gè)點(diǎn)的厚度，取平均值。

1.3.2.2 機(jī)械性能

將膜裁剪成70 mm×20 mm的長(zhǎng)方形，用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)試。按照GB/T 1040.3—2006《塑料拉伸性能的測(cè)定第3部分：薄膜和薄片的試驗(yàn)條件》進(jìn)行測(cè)試，TS和EAB分別按式（1）、（2）計(jì)算：

式中：F為膜發(fā)生斷裂時(shí)所承受的最大張力/N；B為膜寬度/mm；H為膜厚度/mm；D為膜斷裂時(shí)總長(zhǎng)度/mm；L為膜初始長(zhǎng)度/mm。

1.3.2.3 阻隔性能

WVP測(cè)定：參照GB/T 1037—1988《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗(yàn)方法 杯式法》進(jìn)行測(cè)試。將盛有蒸餾水的測(cè)試杯置于干燥器中，測(cè)量膜在一定時(shí)間內(nèi)的水蒸氣透過(guò)量，根據(jù)式（3）計(jì)算WVP：

式中：WVP為水蒸氣透過(guò)系數(shù)/（g/（cm·s·Pa））；Δm為t時(shí)間內(nèi)透濕杯的質(zhì)量變化/g；S為試樣透過(guò)蒸汽的面積/cm；t為稱(chēng)量間隔時(shí)間/s；H為試樣厚度/cm；ΔP為膜兩側(cè)的水蒸氣壓差/Pa。

氧氣透過(guò)率（oxygen permeability，OP）測(cè)定：參照GB/T 1038—2000《塑料薄膜和薄片氣體透過(guò)性試驗(yàn)方法 壓差法》和文獻(xiàn)[18]的方法并加以改進(jìn)，測(cè)量膜在一定時(shí)間內(nèi)的氧氣透過(guò)量，根據(jù)式（4）計(jì)算OP：

式中：Δm為測(cè)試杯的質(zhì)量變化/g；D為稱(chēng)量間隔時(shí)間/d；S為試樣透過(guò)氧氣的面積/m。

1.3.2.4 表面色度

利用表面色度儀測(cè)試膜的色度。表面色度儀校正后，將膜樣品平放于白色校正背景板（L*＝94.10，a*＝-1.39，b*＝-0.91）上方進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試孔直徑8 mm，根據(jù)式（5）計(jì)算總色差（ΔE）：

式中：ΔE為總色差；L為膜的亮度；a為膜的紅/綠；b為膜的黃/藍(lán)；L*為校正背景的亮度；a*為校正背景的紅/綠；b*為校正背景的黃/藍(lán)。

1.3.2.5 透光性能

將膜裁成30 mm×10 mm的長(zhǎng)方形，置于比色皿的內(nèi)側(cè)，利用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)在波長(zhǎng)200～800 nm范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，得到膜的透光率曲線。

1.3.3 復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)表征

1.3.3.1 SEM測(cè)定

將膜裁成5 mm×5 mm和5 mm×1 mm的方形，分別噴金后觀察膜表面（×5 000）及橫截面（×1 000）形態(tài)，加速電壓為20 kV。

1.3.3.2 FTIR測(cè)定

采用衰減全反射光譜方法，將膜樣品平放于測(cè)試臺(tái)上，調(diào)整測(cè)試探頭緊貼樣品。測(cè)試參數(shù)：分辨率4 cm，掃描范圍4 000～550 cm，掃描次數(shù)16 次。

1.3.3.3 熱重（thermogravimetric，TG）和差示量熱掃描（differential scanning calorimetric，DSC）

取10 mg剪碎的膜樣品置于坩堝內(nèi)，以空坩堝做對(duì)照，用綜合熱分析儀進(jìn)行測(cè)試。TG測(cè)試參數(shù)：測(cè)試溫度范圍30～500 ℃，升溫速率30 ℃/min。DSC測(cè)試參數(shù)：測(cè)試溫度范圍40～200 ℃，升溫速率10 ℃/min；記錄TG和DSC曲線。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

每個(gè)膜的性質(zhì)測(cè)試重復(fù)3 次，取平均值，采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，顯著水平（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)合膜的性能分析

2.1.1 機(jī)械性能分析

由圖1可知，SPI/CS/AAP（對(duì)照）膜的TS和EAB均為最小值（14.85 MPa，55.12%），超聲波、微波、紫外光改性處理可顯著改善膜的機(jī)械性能，其中UM-SPI/CS/AAP膜的TS達(dá)到最大值21.67 MPa，UMUV-SPI/CS/AAP膜的EAB達(dá)到最大值78.02%。這是由于超聲波微波協(xié)同作用可產(chǎn)生高頻振蕩和空化效應(yīng)，降低成膜基質(zhì)微粒尺寸，增大分子間重排和接觸幾率，造成分子間的劇烈碰撞，增強(qiáng)分子間的作用力，形成致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。另外，超聲波、微波和紫外光輻射協(xié)同處理可以提高成膜基質(zhì)的相容性，經(jīng)處理后使基質(zhì)分子質(zhì)量降低，膜的膠凝特性和韌性增強(qiáng)，EAB增大。超聲波、微波、紫外光同時(shí)改性處理對(duì)膜的增容效果不佳，會(huì)引起復(fù)合膜聚合物的缺口抗拉強(qiáng)度降低，因此，UMUV-SPI/CS/AAP膜的TS顯著低于UM-SPI/CS/AAP膜。

圖1 復(fù)合膜的TS和EABFig. 1 TS and EAB of the composite film

2.1.2 阻隔性能分析

由圖2可知，SPI/CS/AAP（對(duì)照）膜的WVP和OP均為最大值（2.49×10g/（cm·s·Pa）、0.79×10g/（m·d）），超聲波、微波和紫外光改性處理對(duì)膜阻隔性能都有顯著改善作用。經(jīng)過(guò)超聲波微波協(xié)同改性處理的UM-SPI/CS/AAP膜具有最佳的阻隔性能，WVP和OP均達(dá)到最小值（1.34×10g/（cm·s·Pa）、0.47×10g/（m·d））。這是由于在超聲波微波協(xié)同作用下，產(chǎn)生超混合效應(yīng)和熱效應(yīng)，使成膜基質(zhì)蛋白質(zhì)中的氨基與多糖中的羰基之間發(fā)生反應(yīng)并充分交聯(lián)，形成蛋白質(zhì)-多糖共價(jià)復(fù)合物，提高了復(fù)合膜的疏水性及其氧氣的屏障作用，WVP和OP降低。Cheng Wenjian等利用超聲波處理淀粉基可食膜，有效降低了膜的WVP值，觀察到與本研究同樣的結(jié)果。單一的超聲波、微波、紫外光改性處理和3 種方法協(xié)同改性處理同樣可以增強(qiáng)膜的阻隔性能，但效果不如超聲波微波協(xié)同改性處理。Mozafarpour等證實(shí)了高強(qiáng)度超聲聯(lián)合轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶改性作用可增強(qiáng)藜麥蛋白/CS復(fù)合膜的阻濕性能；趙揚(yáng)等研究表明，通過(guò)微波改性SPI可食膜，可使SPI分子變性，有效阻止氧分子透過(guò)，進(jìn)而顯著降低SPI可食膜的透氧系數(shù)，進(jìn)一步證實(shí)本研究結(jié)果。

圖2 復(fù)合膜的WVP和OPFig. 2 WVP and OP of the composite film

2.1.3 表面色度分析

如表2所示，與對(duì)照膜相比，經(jīng)過(guò)超聲波、微波、紫外光改性處理的復(fù)合膜的表面色度各參數(shù)（L值、a值、b值、ΔE值）發(fā)生顯著變化。UM-SPI/CS/AAP膜和UMUV-SPI/CS/AAP膜的L值最大，顯著高于SPI/CS/AAP（對(duì)照）膜，這是由于經(jīng)過(guò)超聲波、微波和紫外光處理，使膜液中各組分產(chǎn)生交聯(lián)，各基質(zhì)分子之間的相互作用增強(qiáng)，成膜更加均勻、致密，復(fù)合膜的亮度和透明度增大。SPI/CS/AAP（對(duì)照）膜的a值和b值分別為最大值3.13和19.24，與經(jīng)過(guò)改性處理的復(fù)合膜相比，膜的顏色更深，偏紅、黃；UM-SPI/CS/AAP膜的a值和b值分別為最低的1.380 0和12.586 7，說(shuō)明經(jīng)過(guò)超聲波微波協(xié)同改性處理使膜的潔白度增加。從ΔE值分析可知，U-SPI/CS/AAP、M-SPI/CS/AAP、UM-SPI/CS/AAP、UV-SPI/CS/AAP、UMUV-SPI/CS/AAP膜的ΔE值與SPI/CS/AAP（對(duì)照）膜的ΔE值相比存在顯著差異，表明超聲波、微波和紫外光改性處理對(duì)膜的總色差具有顯著影響，改善了復(fù)合膜的表面色度。

表2 復(fù)合膜的表面色度Table 2 Color parameters of the composite film

2.1.4 透光性能分析

食品包裝薄膜不僅應(yīng)阻隔紫外線，而且還應(yīng)具有一定的透明度。如圖3所示，在波長(zhǎng)200～390 nm范圍內(nèi)，復(fù)合膜的紫外光透過(guò)率都較低，這是由于SPI和CS對(duì)紫外光具有一定的吸收性，均顯示出較好的紫外光阻隔能力。在波長(zhǎng)390～800 nm范圍內(nèi)，SPI/CS/AAP（對(duì)照）膜的可見(jiàn)光透過(guò)率最低；隨著波長(zhǎng)的不斷增大，所有膜的透光率逐漸增大，當(dāng)波長(zhǎng)超過(guò)600 nm時(shí)，UMSPI/CS/AAP膜的透光率最高，具有更好的包裝外觀和透明度。這是由于超聲波產(chǎn)生的空化和超混合作用破壞了膜基質(zhì)中蛋白質(zhì)和多糖等大分子的化學(xué)鍵，分子粒徑減??；微波處理進(jìn)一步促進(jìn)了分子移動(dòng)和重新排列，提高了各成膜基質(zhì)的相容性，膜的可見(jiàn)光透過(guò)率增強(qiáng)。該結(jié)果與膜的表面色度研究結(jié)果相符。

圖3 復(fù)合膜的紫外-可見(jiàn)光透光率Fig. 3 UV-vis light transmittance of the composite film

2.2 復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)表征

2.2.1 SEM分析

圖4 復(fù)合膜的SEM圖Fig. 4 SEM images of the composite film

由圖4A～A可知，所有膜的表面均比較光滑、均勻和致密，無(wú)孔隙和裂縫。但與經(jīng)過(guò)改性處理的膜相比，SPI/CS/AAP膜表面存在顆粒和團(tuán)聚現(xiàn)象，這是由于成膜基質(zhì)溶解不徹底、分散不均勻所致，超聲波、微波、紫外光改性處理可促進(jìn)各聚合物基質(zhì)在膜液中更好地分散，提高各基質(zhì)之間的相容性。由圖4B～B可知，SPI/CS/AAP膜的橫截面出現(xiàn)分層和斷裂現(xiàn)象，而經(jīng)過(guò)超聲波、微波、紫外光改性處理的復(fù)合膜橫截面結(jié)構(gòu)緊湊，形成較致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這是由于經(jīng)過(guò)超聲波、微波、紫外光改性促進(jìn)了分子間氫鍵的形成，增強(qiáng)了膜基質(zhì)分子之間的交聯(lián)作用。與其他膜截面相比，UMSPI/CS/AAP膜（圖4A、B）展現(xiàn)出更光滑、均勻的平面結(jié)構(gòu)和致密、連續(xù)的橫截面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這進(jìn)一步說(shuō)明超聲波微波協(xié)同改性對(duì)成膜體系具有良好的調(diào)節(jié)作用，該結(jié)果與Wang Zhe等研究的超聲波-微波改性處理對(duì)SPI-油酸復(fù)合膜的影響具有相似的趨勢(shì)。

2.2.2 FTIR分析

由圖5可知，所有膜在3 800～3 000 cm范圍內(nèi)出現(xiàn)寬吸收帶，這是由于O—H和N—H基團(tuán)的伸縮振動(dòng)；2 922 cm處出現(xiàn)C—H伸縮振動(dòng)峰，這與膜分子間的氫鍵作用相關(guān)；在1 632、1 150 cm附近出現(xiàn)2 個(gè)吸收帶，分別對(duì)應(yīng)于酰胺I帶的—C＝O伸縮振動(dòng)和酰胺Ⅲ帶的N—H的彎曲振動(dòng)，所有復(fù)合膜的酰胺I帶和酰胺III帶的吸收峰位置幾乎保持不變，表明蛋白質(zhì)鏈和極性基團(tuán)之間由于分子間氫鍵作用而形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，這與Castao等研究多糖-蛋白質(zhì)復(fù)合膜的FTIR結(jié)果相似。UM-SPI/CS/AAP膜在1 540 cm處出現(xiàn)明顯的吸收峰，對(duì)應(yīng)于酰胺II帶—C＝O和C—N伸縮振動(dòng)，這是由于經(jīng)過(guò)超聲波微波協(xié)同作用產(chǎn)生的空化效應(yīng)和高頻振動(dòng)使蛋白質(zhì)發(fā)生結(jié)構(gòu)性振蕩。在1 050 cm和670 cm附近出現(xiàn)的吸收峰為SPI的特征峰，分別對(duì)應(yīng)于C—C骨架的伸縮振動(dòng)和C—O的伸縮振動(dòng)，說(shuō)明超聲波、微波、紫外光改性不會(huì)完全破壞SPI的二級(jí)結(jié)構(gòu)，仍具有SPI的典型特征，也可反映出SPI分子中的反應(yīng)性側(cè)基很好地參與成膜交聯(lián)反應(yīng)。

圖5 復(fù)合膜的FTIR光譜Fig. 5 FTIR spectra of the composite film

2.2.3 TG和DSC分析

圖6 復(fù)合膜的TG和DSC曲線Fig. 6 TG and DSC curves of the composite film

由圖6a可知，在溫度升高至100 ℃的初始階段，SPI/CS/AAP（對(duì)照）、U-SPI/CS/AAP、M-SPI/CS/AAP、UM-SPI/CS/AAP、UV-SPI/CS/AAP、UMUV-SPI/CS/AAP膜的質(zhì)量損失分別為7.27%、7.81%、3.43%、1.02%、1.28%和1.89%，這主要是由于膜中水分脫附蒸發(fā)。當(dāng)溫度繼續(xù)升高至200 ℃時(shí)，TG曲線變陡，這主要是由于甘油的揮發(fā)和CS分子氨基的裂解。TG曲線亦可以觀察到UM-SPI/CS/AAP、UMUV-SPI/CS/AAP膜的降解速率低于其他復(fù)合膜，穩(wěn)定性更好；經(jīng)500 ℃熱處理的膜樣品殘余率分別為24.71%、28.13%、26.35%、36.64%、39.20%和25.47%，其中UM-SPI/CS/AAP和UVSPI/CS/AAP膜的殘余率最大，SPI/CS/AAP（對(duì)照）的殘余率最低，進(jìn)一步證明經(jīng)過(guò)超聲波微波協(xié)同改性和紫外光改性處理后的復(fù)合膜熱穩(wěn)定性提高，SPI、CS和AAP分子間的相互作用加強(qiáng)。

由圖6b可以觀察到SPI/CS/AAP（對(duì)照）、U-SPI/CS/AAP、M-SPI/CS/AAP、UM-SPI/CS/AAP、UV-SPI/CS/AAP、UMUV-SPI/CS/AAP膜無(wú)定形化合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約為55 ℃，對(duì)應(yīng)的焓值分別為8.98、22.52、14.28、25.96、10.02 J/g和23.39 J/g，經(jīng)超聲波、微波、紫外光協(xié)同改性處理的復(fù)合膜具有更高的焓值說(shuō)明無(wú)定形聚合物的狀態(tài)從彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴Ａ顟B(tài)時(shí)，聚合物鏈需要更高的鍵能才能使分子鏈斷裂。同時(shí)可以觀察到，UM-SPI/CS/AAP和UMUVSPI/CS/AAP膜的熔融溫度明顯高于其他復(fù)合膜，這是由于超聲波、微波和紫外光協(xié)同改性處理增強(qiáng)了SPI、CS和AAP分子鏈之間的交聯(lián)作用，降低了成膜基質(zhì)的分子流動(dòng)性，使其在更高的溫度下出現(xiàn)吸熱峰，膜熱穩(wěn)定性提高。

3 結(jié) 論

采用超聲波、微波、紫外光及其協(xié)同改性技術(shù)制備SPI/CS/AAP復(fù)合膜，改善復(fù)合膜的性質(zhì)。結(jié)果表明，超聲波微波協(xié)同改性處理效果最佳，可顯著改善膜的機(jī)械性能、阻隔性能、光學(xué)性能和熱穩(wěn)定性。SEM結(jié)果表明，經(jīng)超聲波微波協(xié)同改性處理制備的復(fù)合膜，展現(xiàn)出更光滑均勻、致密連續(xù)的膜結(jié)構(gòu)；FTIR和TGA研究結(jié)果進(jìn)一步證明，超聲波微波協(xié)同改性對(duì)成膜體系具有良好的調(diào)節(jié)作用，膜基質(zhì)間相容性好，各組分分子間產(chǎn)生了較強(qiáng)的相互作用。研究結(jié)果可為新型生物復(fù)合可食膜的開(kāi)發(fā)和進(jìn)一步應(yīng)用提供參考。