多糖類可食用膜材料的研究進展

□ 張華丹 梁 鵬 福建農林大學食品科學學院

隨著快餐時代的急速來臨，普通包裝膜大量使用，對環境構成了嚴重威脅。近些年人們開始研究可食膜在食品包裝領域的發展可行性[1]。多糖類可食用膜因其多糖分子結構的復雜性和功能獨特性而更具研究價值和開發意義。

1 多糖類可食用膜功能特性

可食用膜根據成膜材料來源可分為多糖類、脂類、蛋白質和復合型四種。多糖類可食用膜是以淀粉、食用膠，以及纖維衍生物等高分子量多糖高聚物為主要原料制成，是一種多糖大分子溶于溶劑中以分子內和分子間作用力形成的具有網狀結構的薄膜，適宜于各種不同的儲存環境[2]。多糖膜還具有兩大功能：一是多糖膜的優良阻隔性能可避免食品與外界環境中的水分、氧氣、二氧化碳、芳香成分等物質接觸而發生變質，以此可延長食品的貨架期；二是多糖膜可作為一些特殊功能成分（如抗氧化劑、防腐劑等食品添加劑）的載體，使膜可以同時具備這些特殊功能。

2 多糖類可食用膜成膜材料

2.1 淀粉與改性淀粉

淀粉作為多糖膜的成膜材料具有較為廣闊的應用前景，因其性質易于掌握且價格低廉，制作成可食膜的成本相較于其他成膜材料來說更低，因而在食品工業上得到普遍認可。淀粉中對成膜起決定性作用的是直鏈淀粉，直鏈淀粉越占優勢其所形成的多糖膜的拉伸度越好，抗拉程度越強。但因淀粉是親水性聚合物，其形成的多糖膜阻水性較差，近來的研究中傾向于以改性淀粉來形成一些具有特殊理化特性的多糖膜，這類改性淀粉多數是通過物理、化學或酶法處理淀粉來獲得，這類成膜材料顯著地提高了多糖膜的機械性能，并使得多糖膜具有優良的阻氧阻水性能[3]。美國南卡羅來納州克雷母遜大學研制出來的以玉米、大豆、小麥為原料，制成紙狀谷物薄膜，既可用于食品包裝，還可食用，且對人體健康有益，同時能減少環境危害。

2.2 殼聚糖

殼聚糖是一種成膜性能良好的天然高分子物質，可溶于大多數弱酸而形成具有一定黏度的膠體溶液。該膠體溶液涂布于食品表面形成一層薄膜，具有很好的抗菌能力和安全無毒、營養保健等優點。相關研究表明，通過殼聚糖膜處理過的雞蛋可有效防止其變質，延長其保質期至四周。殼聚糖膜能減慢果蔬內外的氣體交換，抑制果實呼吸，減少水分的喪失來延長果蔬的保藏期，水果采后保鮮過程中最常出現的老化、失水、腐爛等一系列問題也都可以通過殼聚糖涂膜處理得以減緩和解決，是一種理想的天然食品保鮮劑。

2.3 普魯蘭多糖

干燥的普魯蘭多糖是一種易溶于水的白色粉末，可以抑制食品中真菌的生長。有研究表明，利用普魯蘭溶液進行涂膜處理可以充分有效地抑制食品中微生物的生長，減緩魚肉蛋白和脂肪的氧化分解，對魚類制品的保鮮起到了非常重要的作用。由于普魯蘭多糖結構的靈活性，其制成的多糖膜具有與塑料合成膜相似的性質，但它具有可食用，可降解，衛生安全等優勢。在國內方面，人們利用這種膜的高度透明、可印刷和易溶于水等一系列特性，來作為食品裝飾膜及有特色的膜。這類多糖膜機械強度高，熱封性好，市場前景可觀。

2.4 纖維素

纖維素是葡萄糖殘基通過糖苷鍵連接而成的大分子多糖，它不僅可作為一種成膜性能良好的成膜材料，也可作為一種膳食纖維來改善人體的腸道健康。通常會在纖維素成膜過程中加入一些增塑劑來改善其氣體滲透阻隔性不佳等問題。羧甲基纖維素是天然纖維素通過化學處理后獲得的一種水溶性聚陰離子纖維素化合物，它吸水后可以溶脹形成一種保水性，成膜性優良的透明液體。劉鄰渭等就以甲基纖維素和羧甲基纖維素為原料，以硬脂酸、軟脂酸、蜂蠟和瓊脂為增塑劑、增強劑來制得半透明、柔軟、光滑、入口即化的包裝膜，具有較高的拉伸強度，較小的透濕性和透氣性的特點。

2.5 魔芋葡甘聚糖及其衍生物

魔芋葡甘聚糖是由D-葡萄糖和D-甘露糖以β-1，4糖苷鍵連接起來的大分子雜多糖，魔芋塊莖中可提取出該種物質。該物質具有很好的吸水性、粘結性。相比較于其他多糖可食用膜，最大優點是其具有更好的阻水性，而且膜的機械性能、阻隔性能等可以通過添加其他多糖大分子物質而被修飾和改善。相關實驗證明，將果蔬浸泡到該羧甲基魔芋甘聚糖的溶液中，果蔬表面形成的一層膜可以很好地抑制果實的呼吸，同時減少外源微生物的侵染，從而達到延長果蔬貨架期的目的。

3 展望

可食用膜不僅是環境友好型包裝材料，在其食品保鮮領域較普通食品包裝膜也體現出了更大的優勢。目前，食品化學領域已經有很多關于多糖類可食用膜及其成膜材料的研發和應用，但相關的大規模工業化生產還很匱乏。因此不斷完善食品工業體系，使可食用膜既達到產品質量要求，又能在食品保鮮貯藏方面發揮作用，同時提升食品感官品質，強化食品營養性，乃未來發展趨勢。