来自集美大学食品与生物工程学院的徐叶琼、翁武银*在明胶膜上涂布魔芋粉成膜液，通过干燥制备明胶-魔芋粉双层复合膜，探究热处理温度对复合膜的耐水性能、表面疏水性、阻水性和热稳定性等性质的影响，以期获得具有良好耐水性能的可食性包装膜。
1、热处理温度对复合膜耐水性能的影响
未经热处理的复合膜在30 ℃下的FS和PS分别为45.62%和28.83%，明显低于报道的罗非鱼皮明胶膜（FS＝73.95%、PS＝87.07%）。另一方面，有报道表明魔芋葡甘聚糖膜在常温下的FS已经超过70%。复合膜在30 ℃下的FS和PS伴随热处理温度的升高而逐渐降低。类似的变化趋势也在复合膜90 ℃下的耐水性能中观察到，而膜在90 ℃下的FS和PS均比30 ℃高，表明复合膜内部形成的网络结构在热水中容易遭到破坏。
2、热处理温度对复合膜机械性能的影响
未经热处理的复合膜其TS高达52.88 MPa，高于报道的罗非鱼鱼鳞明胶膜（TS＝44.97 MPa），表明明胶膜与魔芋粉膜复合后可以提高抗拉伸性能。然而，复合膜的TS经热处理后出现下降，而且随着热处理温度的升高逐渐下降。另一方面，未经热处理的复合膜其EAB与报道的鱼鳞明胶膜（EAB＝38.71%）接近，表明明胶膜与魔芋粉膜复合后不会影响延伸性能。热处理对复合膜EAB的影响类似于TS。
3、SDS-PAGE分析
复合膜中蛋白主要由α1（120 kDa）、α2（110 kDa）、β（230 kDa）肽链以及无法进入分离胶的高分子等具有明胶特征的蛋白组分组成。根据30 ℃温水溶出蛋白的SDS-PAGE结果，发现伴随着膜热处理温度的提高，β、α1和α2条带浓度出现明显下降，而80 kDa和50 kDa附近的条带浓度逐渐增加。这表明提高热处理温度可以促进复合膜β、α1和α2肽链参与交联，结果使交联的肽链在30 ℃温水中不容易溶出。另一方面，90 ℃热水溶出的蛋白组分与可溶性液溶解的蛋白组分基本一致，说明复合膜内部交联形成的大分子在90 ℃热水下也容易溶出，结果导致膜的耐水性能下降。
4、热处理温度对复合膜接触角的影响
在未经热处理的复合膜中，明胶侧的接触角大于90°，而魔芋粉侧的接触角却小于90°。然而，不管在复合膜的哪一侧，膜的接触角经热处理后都出现上升的趋势，表明热处理提高了复合膜的表面疏水性。
5、热处理温度对复合膜色泽和透明度的影响
与白板（L*＝91.86、a*＝－0.88、b*＝1.42）比较，复合膜的L*值与a*值均较低，而b*值明显较高，制备的复合膜在外观上呈现微黄色。复合膜经热处理后，随着热处理温度的升高，膜的L*值与a*值都略有下降，而b*值明显上升，表明膜的色泽逐渐变黄。另一方面，复合膜的透明度为3.26，但随着热处理温度的升高略有增加。
6、热处理温度对复合膜WVP的影响
未经热处理的复合膜的WVP 为0.95×10-10 g/（m·s·Pa），略低于鱼鳞明胶膜和鱼皮明胶膜。
7、热处理温度对复合膜微观结构的影响
在未经热处理的复合膜横断面上，可清晰地观察到魔芋粉层与明胶层的分界线。然而，伴随着热处理温度的升高，两种组分之间的分界线逐渐模糊甚至消失，表明热处理可以促进魔芋粉与明胶在接触部分互相渗透。这些融合的魔芋多糖和蛋白随着热处理温度的升高通过相互作用逐渐聚集，从而提高复合膜的耐水性能。然而，复合膜中的均匀网状结构可能在热处理过程中遭到破坏，结果导致膜的TS和EAB均出现不同程度的下降。
8、热处理温度对复合膜热稳定性的影响
未经热处理的复合膜其Tg为81.21 ℃，经热处理后，复合膜的Tg出现明显上升，而且伴随热处理温度升高，膜的Tg出现进一步增加的趋势。本研究通过制备复合双层膜，再利用加热方式使魔芋粉与明胶互相渗透融合，这样不仅使膜的最终pH值下降，还可以增强耐水性能，然而机械性能却下降。
结 论
未经热处理的复合膜在30 ℃温水中的膜溶解率（FS）和蛋白溶解率（PS）分别为45.62%和28.83%，而在90 ℃热水中分别为74.32%和71.44%。当复合膜经热处理后，膜的FS和PS随着热处理温度的升高逐渐下降。30 ℃温水中溶出的α和β链蛋白条带浓度随热处理温度升高逐渐降低，而90 ℃热水中溶出的蛋白受热处理温度影响不明显。复合膜明胶侧的接触角为107.14°，而魔芋粉侧的接触角为88.53°，经过热处理后均出现上升的趋势。伴随热处理温度的升高，膜的水蒸气透过率出现一定程度的下降，而b*值和透明度均出现上升的趋势。根据扫描电子显微镜分析和差示扫描量热法检测的结果，可以发现随热处理温度的升高，复合膜的明胶层和魔芋粉层逐渐融合在一起，而且膜的热稳定性逐渐上升。以上结果表明，提高热处理温度可以改善明胶-魔芋粉复合膜的耐水性、表面疏水性、阻水性和热稳定性。
