魚類明膠蛋白膜的制備與性質(zhì)研究.pdf

1、加強(qiáng)魚類加工下腳料的綜合利用可促進(jìn)淡水漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。其中，利用魚類加工下腳料提取明膠制備可食性包裝膜，還可以緩解塑料包裝帶來的環(huán)境污染問題，已成為淡水魚加工下腳料綜合利用的新途徑。因此，本研究利用羅非魚的魚皮、魚鱗提取明膠制備可食膜，并通過熱處理的方法對明膠膜性能進(jìn)行改良，還探討了高溫干燥條件下蛋白濃度對膜性質(zhì)的影響。
　　第2章利用熱水浸提法從羅非魚魚鱗中提取明膠制備可食膜，考察了浸提溫度、浸提時(shí)間以及甘油添加量對蛋白膜抗拉

2、伸強(qiáng)度(TS)、斷裂延伸率(EAB)等理化性質(zhì)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)利用80 oC加熱0.5 h或1 h浸提時(shí)，明膠蛋白不易被降解，以其為原料制備的明膠膜的TS值最高，可達(dá)44 MPa。另一方面，隨著明膠中甘油含量的增加，明膠膜的TS值和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)逐漸降低，EAB則逐漸升高，表明甘油的添加會降低明膠膜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時(shí)使膜的延展性得到增強(qiáng)。
　　第3章考察了熱處理對魚皮/魚鱗明膠膜性質(zhì)的影響。通過比較發(fā)現(xiàn)，魚鱗明膠膜的T

3、S略高于魚皮明膠膜，且膜溶解率(FS)和蛋白溶解率(PS)也相對較低。魚皮明膠膜經(jīng)過一定時(shí)間的高溫(100 oC或以上)熱處理后，其機(jī)械性能和耐水性能得到明顯提高。膜的TS隨著熱處理溫度的提高和時(shí)間的延長逐漸增大，且FS和PS逐漸降低。當(dāng)魚皮明膠膜經(jīng)120 oC熱處理至6 h時(shí)，TS提高了46.22％，同時(shí)FS和PS則分別降低了44.38%和40.62%。魚皮明膠膜的SDS-PAGE分析及化學(xué)結(jié)合力分析結(jié)果顯示，對明膠膜進(jìn)行高溫(100

4、 oC或以上)熱處理一段時(shí)間后，明膠膜中的α1肽鏈、α2肽鏈、β肽鏈及其高分子聚合物之間可通過側(cè)鏈親水基團(tuán)的脫水縮合反應(yīng)發(fā)生共價(jià)交聯(lián)。另一方面，經(jīng)高溫(100 oC或以上)熱處理后，魚鱗明膠膜的性質(zhì)發(fā)生的變化趨勢大致與魚皮明膠膜類似，除在120 oC熱處理4 h和6 h時(shí)，魚鱗明膠膜中熱誘導(dǎo)交聯(lián)反應(yīng)更明顯。
　　第4章考察了高溫干燥下蛋白濃度對魚皮明膠膜性質(zhì)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)成膜溶液的蛋白濃度為5%時(shí)，利用100 oC干燥獲得的

5、明膠膜的TS僅為25 oC干燥獲得樣品的13%，并且高溫干燥所得膜的FS(33.66%)也明顯高于低溫干燥獲得樣品(22.97%)。提高成膜溶液的蛋白濃度，高溫干燥所得明膠膜的TS逐漸增大，F(xiàn)S則逐漸降低，當(dāng)?shù)鞍诐舛忍岣咧?0%時(shí)，膜的TS和FS均與利用低溫干燥獲得明膠膜的性質(zhì)相近。明膠膜的熱收縮率、差示掃描量熱分析以及紅外光譜結(jié)果顯示，隨著成膜溶液濃度的增加，利用高溫干燥獲得的明膠膜中氫鍵作用逐漸增強(qiáng)，三股螺旋結(jié)構(gòu)的含量逐漸增加。

6、r>　　綜上所述，利用80 oC熱水浸提1 h獲得的魚鱗明膠顯示出優(yōu)越的成膜性能，以其為原料制備的明膠膜的機(jī)械性能和耐水性能均優(yōu)于以相同提取條件下得到的魚皮明膠為原料制備的明膠膜。利用100 oC高溫干燥制膜時(shí)，通過提高成膜溶液的蛋白濃度獲得的明膠膜其機(jī)械性能與利用低溫干燥時(shí)類似，可以接近塑料包裝膜OPP(聚丙烯膜)。對制備的魚皮/魚鱗明膠膜再利用高溫(100 oC或以上)熱處理后，明膠膜的機(jī)械性能和耐水性能可以得到明顯的改善。因此，本