KGM膜透湿性工艺优化研究韦巧艳柳富杰成清岚覃逸明摘要以魔芋葡甘露聚糖（KGM）为原料制备KGM膜。以其透湿性为考察指标，通过单因素和响应面试验，分别研究KGM浓度、加热时间和加热温度对KGM膜水蒸气透过系数（WVP）的影响，从而得出制备KGM膜的最佳工艺条件。研究结果表明，KGM浓度和加热时间对膜水蒸气透过系数的影响显著，KGM膜的最佳制备工艺条件为KGM浓度0.55%、加热温度58.14℃、加热时间39.51min。在此条件下制得的KGM膜的水蒸气透过系数为0.0479g·mm/（m2·h·kPa）。关键词魔芋葡甘露聚糖（KGM）;膜;透湿性TS206.4文献标识码A0517-6611（2019）18-0194-04doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.18.053开放科学（资源服务）标识码（OSID）：OptimizationofMoisturePermeabilityofKGMMembraneWEIQiao-yan，LIUFu-激e，CHENGQing-lanetal（CollegeofFoodandBiochemicalEngineering，GuangxiNormalUniversityofScienceandTechnology，Laibin，Guangxi546199）AbstractMembraneispreparedfromkonjacglucomannan（KGM），itsmoisturepermeabilitywasusedastheindex.Bysinglefactorandresponsesurfacetest，tostudytheeffectsofKGMconcentration，heatingtimeandtemperatureonthewatervaporpermeability（WVP）ofKGMmembrane，thusitisconcludedthatthemostsuitableforthepreparationofKGMwatergelprocessconditions.TheresultsshowedthattheKGMconcentrationandheatingtimeimpactonthewatervaporpermeabilityofKGMmembranewassignificant，thepreparationofKGMmembraneoptimumtechnologicalconditionsfor：KGMconcentrationwas0.55%，theheatingtemperatureof58.14℃，andthreeheatingtimewas39.51min.Underthoseconditions，thewatervaporpermeabilityofthecompositemembranewas0.0479g·mm/（m2·h·kPa）.KeywordsKonjacglucomannan（KGM）;Membrane;Moisturepermeability近年來塑料包装材料得到高速发展和大量使用，在给人们生活提供了便利的同时也带来了环境压力和食品问题[1]。天然生物聚合物可食用包装材料具有可降解性和稳定性，近年来成为研究热点[2]。自然界中存在着各种天然高分子聚合物，如蛋白质[1]（大豆蛋白、玉米蛋白和酪蛋白等），多糖[3]（纤维素、壳聚糖和淀粉等）和脂类[4]等。天然高分子聚合物——魔芋葡甘露聚糖（konjacglucomannan，KGM）是从魔芋块茎中分离得到的一种膳食纤维水凝多糖[5]，具有无毒、可成膜性和生物降解性好等优点。KGM溶于水后能够吸收水分膨胀形成水溶胶，晾干或干燥后可制成KGM膜[6]。研究[7-8]发现KGM膜是一种既具备塑料优质性能，又具有能被微生物完全降解的可食性包装材料，在食品、化妆品、医药等领域被广泛应用[9-11]。但KGM膜透湿性差，机械性能和抗菌性能不强等缺点制约着其发展[12]。目前，国内外学者对葡甘露聚糖在水果方面的涂膜保鲜做了不少的研究[13-15]，但基于KGM膜制备工艺条件的研究鲜有报道。以魔芋葡甘露聚糖（KGM）为原料，研究制备KGM膜过程中KGM浓度、加热时间和加热温度等工艺条件对膜水蒸气透过系数的影响，并以响应面法对水蒸气透过系数进行优化分析，探讨最佳工艺条件，为新型抗菌保鲜膜的开发应用提供必要的理论及试验数据，具有一定的经济意义和社会意义。1材料与方法1.1材料魔芋精粉：KGM>90%，湖北一致魔芋生物科技有限公司;无水氯化钙：分析纯，西陇科学股份有限公司。1.2主要仪器JA12002电子天平（上海舜宇恒平科学仪器有限公司）;KQ-300DB型超声波清洗仪（昆山市超声仪器有限公司）;GZX-GF101-3BS型电热恒温鼓风干燥箱（上海跃进医疗器械有限公司）;HJ-3恒温磁力搅拌器（江苏金坛市环宇科学仪器）;电子数显外径千分尺（桂林广陆数字测控有限公司）。1.3方法1.3.1KGM膜的制备[16]。以不同浓度KGM为原料，通过电动搅拌器搅拌均匀。在加热条件下超声振荡一段时间后形成乳白色复合溶胶，铺膜干燥，即得KGM膜。1.3.2KGM膜透湿性的测定[17]。按照国标GB/T12704.1—2009要求自制透湿杯，采用正杯法测定KGM膜的透湿性。在常温下称取2.0g无水氯化钙，放置进自制透湿杯中，用制成的KGM膜封住透湿杯杯口。透湿...