綠色膠原蛋白食品包裝膜的研制.pdf

1、綠色科技的誕生是因為人類正面臨有史以來最嚴重的環(huán)境危機。工業(yè)化的發(fā)展為人類提供了許多新材料，它們在不斷改善人類物質(zhì)生活的同時，也產(chǎn)生了大量生活廢棄物和工業(yè)廢棄物，使人類的生存環(huán)境迅速惡化。嚴峻的現(xiàn)實迫使人類必須找到一條可持續(xù)發(fā)展的道路。傳統(tǒng)的化學工業(yè)被視為污染嚴重的行業(yè)，環(huán)境污染已成為化學工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的制約因素，而解決這一問題的關鍵就是堅定不移地研究和實施綠色化學及技術?？梢詮膬煞矫嫒胧?，一是采用清潔生產(chǎn)技術，在生產(chǎn)過程中消除污染或不

2、產(chǎn)生污染，甚至實現(xiàn)“零排放”；二是充分合理地利用大量存在于自然界的生物質(zhì)資源。目前，綠色化學及其帶來的產(chǎn)業(yè)革命已經(jīng)在全世界興起。 本課題源于四川省教育廳資助項目《膠原蛋白的分離與純化》(No.2004A095)，主要是通過對動物組織這一生物質(zhì)資源組分的研究，利用生物蛋白酶降解生物質(zhì)為高附加值的產(chǎn)品，并對產(chǎn)品構效關系進行研究，通過蛋白質(zhì)的分離和純化技術開發(fā)成為具有特殊用途的功能性產(chǎn)品膠原蛋白。在資助項目的基礎上，課題主要研究以膠

3、原蛋白為成膜材料的復合性綠色包裝膜的配方、工藝以及膜性能的關系。配方主要考慮因子有成膜材料、交聯(lián)劑、增塑劑、增稠劑、保濕劑等其他功能性添加劑，工藝主要考慮因子有成膜介質(zhì)、成膜溫度、成膜方法、成膜pH值等，膜性能的主要表征方法有感官表征和必要的儀器儀表表征，感官表征主要從膜的顏色、氣味、光澤、折痕、揭膜性等方面來考慮，其他參數(shù)有膜厚、吸水率、水分含量、透光率、水滴滲漏時間、水蒸汽滲透性、抗拉強度、斷裂伸長率等。本課題中采用的生物蛋白酶為堿

4、性蛋白酶、中性蛋白酶和胰酶，脫脂劑為碳酸鈉和丙酮，交聯(lián)劑為戊二醛，增塑劑為羧甲基纖維素鈉，增稠劑為海藻酸鈉，除此之外還可以根據(jù)特定用途添加淀粉、紙漿等特定功能性物質(zhì)。膠原蛋白的提取以及膜的配方篩選工藝都采用正交方法來獲得。所得產(chǎn)品都在條件許可的范圍內(nèi)得到表征。 膠原蛋白提取正交實驗結(jié)果表明：只有在一定的參數(shù)條件下才能從新鮮豬皮中提取滿足包裝膜特定用途的膠原蛋白。膠原蛋白的分離和純化技術是膠原蛋白分級利用的基礎，在實際應用中，應

5、該根據(jù)膠原蛋白的用途有選擇地分離和純化。膠原蛋白復合性包裝膜成膜的實驗結(jié)果表明：膠原蛋白含量，戊二醛含量、海藻酸鈉含量、羧甲基纖維素鈉含量、淀粉含量以及紙漿含量，所成膜的方法、溫度、溶劑、pH值等其他因素都會對膜的性能帶來一定的影響，只有根據(jù)膜的用途來選擇成膜的配方和方法。所得產(chǎn)品性能實驗表明：各種添加劑的利用促進了各種物質(zhì)之間的交聯(lián)和相互修飾，改善了包裝膜的品質(zhì)，增加了所得產(chǎn)品的商業(yè)化利用的可行性。而綠色包裝膜的成膜基質(zhì)——膠原蛋白不

6、但可以利用綠色化學的基本觀點，從大量存在的動物組織這一生物質(zhì)資源中獲得，而且還可以利用固體廢棄物學方面的原理從大量存在于皮革加工廠房的廢棄邊角料、下角料等廢棄物污染源獲取。課題研究將集中在“綠色技術”和“變廢為寶”思想的應用上，將生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的綠色包裝產(chǎn)品，并使其直接或間接地參與物質(zhì)循環(huán)，增加了物質(zhì)循環(huán)的量，并使簡單的物質(zhì)循環(huán)鏈轉(zhuǎn)化為綠色經(jīng)濟的生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈，形成綠色的農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)體系。這對于發(fā)展農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術、循環(huán)經(jīng)濟體系的建