不同交聯(lián)劑對膠原蛋白可食膜性能的影響.pdf

1、膠原蛋白及其水解物（明膠）基質(zhì)膜具有良好的生物相容性和可降解性，以及成體低廉、原料豐富等優(yōu)點，歷來成為可食膜研究的熱點。但膠原蛋白膜與其它可食膜類似，也存在機械強度不足、某些阻隔性能（如阻水性等）有待進一步的提升的問題。交聯(lián)能有效提高這些膜的機械性能、阻隔性能和熱穩(wěn)定性，從而進一步提升應用范圍。本文研究了核黃素、單寧和煙熏液等綠色交聯(lián)劑對膠原蛋白膜性能的影響。這些交聯(lián)劑與其他化學交聯(lián)劑相比，安全無毒、反應溫和、以及能夠賦予可食膜一些獨特

2、的化學和生理活性特性。
　　首先，將核黃素作為光敏劑用于紫外誘導交聯(lián)反應(RmUV)來提高魚皮明膠膜(CG)的阻水性和機械性能。在核黃素濃度在0.1％或更高的時，熒光強度測試結果表明已誘導明膠分子發(fā)生了交聯(lián)反應。當核黃素濃度增加時CG溶液的粘度增加。通過紅外光譜掃描表明紫外照射核黃素在1583 cm-1會有新的化學鍵的形成。此外，與對照CG膜相比，紫外照射核黃素(RmUV)能夠顯著提高CG膜的水接觸角。同時，在高濕度狀態(tài)下RmUV

3、處理膜與對照組相比其拉伸強度和拉伸系數(shù)有顯著的提升，膜的斷裂延伸率降低。綜上，紫外照射/核黃素是一種潛在提高CG膜性能的方法。
　　接著，將單寧按一定比例加入明膠溶液中制成可食膜，研究添加了單寧對明膠膜性能的影響。，研究結果發(fā)現(xiàn)當單寧添加量為30 mg/g（明膠干基）時，其拉伸強度最大，為22.10Mpa±0.81，斷裂延伸率最小，為40.12±0.903％;同時，水蒸氣透過性達到1.49293±0.01(g· Pa-1· s-1

4、· m-1×10-11);氧氣透過率為21.63±0.624meg/kg。通過差示掃描量熱法(DSC)、紅外和電鏡觀察可知，單寧與可食膜發(fā)生了交聯(lián)。
　　另外，研究了三種煙熏液(HSLS、AWLS、WWLS)作為一種潛在的交聯(lián)劑在明膠膜中的應用。結果發(fā)現(xiàn)煙熏液中含有豐富的醛類和酚類，可食性明膠膜加入煙熏液后其機械性能和阻水性能增強顯著。當添加3％的HSLS時，拉升強度達到最高值13.98±1.25 MPa。當2％的AWLS添加到成

5、膜溶液后，最終制成的可食膜的斷裂延伸率最低，達到87.69±15.42％。另加入煙熏液后，可食膜的水解度顯著降低(P＜0.05)。當添加量達到3％時，各組煙熏液的水解度都達到最小，且AWLS復合膜的水解度最低達到11.96±1.03％。另外，通過DSC、FTIR和SEM分析可知機械性能的增強和水解度的降低可能是煙熏液與明膠蛋白分子間形成穩(wěn)定共價鍵的結果。
　　此外，還研究了煙熏液對天然腸衣和人造膠原蛋白腸衣機械性能的強化效果。結果

6、發(fā)現(xiàn)以5％濃度處理兩種腸衣對其拉伸強度有顯著提高（P＜0.05），斷裂延伸率有所降低。其中，HSLS浸泡的天然腸衣和膠原蛋白腸衣的拉伸強度最高可分別達到51.80±2.12 Mpa和12.99±1.13 Mpa，斷裂延伸率低至56.47±11.21％和59.53±10.35％。同時，與對照組相比，煙熏液處理過兩種腸衣色澤均明顯加深:兩種腸衣的L*值與對照組相比成下降趨勢;用HSLS浸泡的兩種腸衣的a*值b*值都變大了。
　　煙熏液