可食性狹鱈魚皮明膠復(fù)合膜的制備、性質(zhì)與應(yīng)用研究.pdf

1、化學(xué)合成塑料包裝不易分解腐爛，造成嚴(yán)重的“白色污染”，這已成為目前世界性的環(huán)保難題。隨著人們對(duì)食品品質(zhì)和保藏期要求的提高，以及人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，開發(fā)可食性包裝已成為食品包裝領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)?？墒承园b膜是指以天然可食性物質(zhì)(如多糖、蛋白質(zhì)、脂類等)為原料，添加增塑劑、交聯(lián)劑等物質(zhì)，通過不同分子間的相互作用而形成的薄膜。由于可食性包裝膜可與被包裝食品一起食用，因此不會(huì)造成環(huán)境污染。 明膠是可食性包裝應(yīng)用最廣泛的動(dòng)物蛋白質(zhì)。但是由于

2、宗教信仰的原因和瘋牛病的恐慌，豬、牛皮明膠的應(yīng)用受到限制，魚皮明膠是一種豐富、安全的蛋白源，并具有較好的成膜性，因此可食性魚皮明膠膜的開發(fā)受到人們的重視。 本文以狹鱈魚皮明膠為原料，配以殼聚糖、褐藻膠和卡拉膠等海洋多糖，制備魚皮明膠復(fù)合膜，并對(duì)其性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，另外，向明膠復(fù)合膜中添加增塑劑和交聯(lián)劑進(jìn)行改性，以改善魚皮明膠復(fù)合膜的性能，同時(shí)對(duì)復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用進(jìn)行研究。本論文主要獲得如下研究結(jié)果： 1.魚皮明膠的粘度和凝膠

3、強(qiáng)度較低，6％的明膠溶液，25℃時(shí)的粘度值為0.011Pa·s，4℃下放置18h后可形成穩(wěn)定凝膠，其凝膠強(qiáng)度值為3.9259f/mm2。魚皮明膠具有較好的成膜性，形成的膜感官性能好，透光率在90％左右；但是魚皮明膠膜的力學(xué)性能較差，抗拉強(qiáng)度(TS)和伸長率(E)分別為13.65MPa和1.03％，熱變性溫度為77.15℃；另外，其阻水性能也較差，室溫下，靜置24h的水溶性(WS)為100％，敞口放置72h，平衡后的吸濕率為22.6％，水

4、蒸氣透過系數(shù)(WVP)為0.349·mm/m2·h·kPa。 2.三種多糖以不同比例添加到明膠溶液中，制成復(fù)合成膜液，其粘度值隨著添加量的增加逐漸增大；殼聚糖和褐藻膠減弱成膜液的凝膠強(qiáng)度，而卡拉膠卻能明顯提高其凝膠強(qiáng)度值。三種明膠復(fù)合膜的透光率很高，都在80％以上，說明明膠與多糖具有良好的相容性；復(fù)合膜的力學(xué)性能較明膠膜有較大提高，TS和E最大可分別提高83.12％和315.17％；明膠－殼聚糖復(fù)合膜與明膠－褐藻膠復(fù)合膜的熱變性

5、溫度比明膠膜分別提高10℃和8℃，但明膠－卡拉膠復(fù)合膜的熱變性溫度有所降低；明膠－褐藻膠復(fù)合膜的吸濕性比明膠膜的低，其他兩種復(fù)合膜沒有明顯改善；三種復(fù)合膜的WS和WVP都比明膠膜低，有效改善了明膠膜阻水性差的缺點(diǎn)。 3.對(duì)明膠－殼聚糖復(fù)合膜添加甘油進(jìn)行增塑處理，隨著甘油添加量的提高，膜的TS先增大后減小，E持續(xù)增大，氯化鈣交聯(lián)后的明膠－褐藻膠復(fù)合膜和明膠－卡拉膠復(fù)合膜TS有較大提高，E減小，因此，改性后的明膠復(fù)合膜，力學(xué)性質(zhì)都有

6、一定程度地提高。明膠－殼聚糖復(fù)合膜增塑處理后，阻水性能沒有改善；氯化鈣交聯(lián)后的復(fù)合膜，阻水性能有較大改善。改性后的復(fù)合膜透光率都較高，各成分間相容性好。氯化鈣交聯(lián)后的明膠－卡拉膠復(fù)合膜，熱穩(wěn)定性有較大提高。 4.分別選取明膠膜和力學(xué)性能較好的明膠復(fù)合膜，對(duì)其進(jìn)行紅外光譜、X射線衍射和掃描電鏡的分析。結(jié)果表明，在FT－IR圖譜和X－RD圖譜中，明膠膜的特征吸收峰為酰胺I帶、酰胺II帶和酰胺III帶，X射線衍射角為47.7°和21.

7、2°；復(fù)合膜的FT－IR和X－RD圖譜中出現(xiàn)了與明膠膜和對(duì)應(yīng)的單一多糖膜都不同的特征吸收峰，說明在復(fù)合膜中產(chǎn)生了新的基團(tuán)，明膠與各種多糖不是簡單地混合，而是發(fā)生了強(qiáng)烈的相互作用，形成了穩(wěn)定的復(fù)合體系。在膜的SEM圖中，明膠膜和各種復(fù)合膜的表面都非常平整光滑，各成分分散均勻，沒有明顯的相分離現(xiàn)象，再次證明了復(fù)合膜中明膠與三種多糖的良好相容性；復(fù)合膜的斷面結(jié)構(gòu)更加致密，這也從結(jié)構(gòu)上解析了復(fù)合膜的力學(xué)性能和阻水性比明膠膜好的原因。 5