可食性狭鳕鱼皮明胶复合膜的制备、性质与应用研究
化学合成塑料包装不易分解腐烂，造成严重的“白色污染”，这已成为目前世界性的环保难题。随着人们对食品品质和保藏期要求的提高，以及人们环保意识的增强，开发可食性包装已成为食品包装领域的研究热点。可食性包装膜是指以天然可食性物质(如多糖、蛋白质、脂类等)为原料，添加增塑剂、交联剂等物质，通过不同分子间的相互作用而形成的薄膜。由于可食性包装膜可与被包装食品一起食用，因此不会造成环境污染。
明胶是可食性包装应用最广泛的动物蛋白质。但是由于宗教信仰的原因和疯牛病的恐慌，猪、牛皮明胶的应用受到限制，鱼皮明胶是一种丰富、安全的蛋白源，并具有较好的成膜性，因此可食性鱼皮明胶膜的开发受到人们的重视。
本文以狭鳕鱼皮明胶为原料，配以壳聚糖、褐藻胶和卡拉胶等海洋多糖，制备鱼皮明胶复合膜，并对其性质进行测定，另外，向明胶复合膜中添加增塑剂和交联剂进行改性，以改善鱼皮明胶复合膜的性能，同时对复合膜的结构和应用进行研究。本论文主要获得如下研究结果：
1.鱼皮明胶的粘度和凝胶强度较低，6％的明胶溶液，25℃时的粘度值为0.011Pa·s，4℃下放置18h后可形成稳定凝胶，其凝胶强度值为3.9259f/mm2。鱼皮明胶具有较好的成膜性，形成的膜感官性能好，透光率在90％左右；但是鱼皮明胶膜的力学性能较差，抗拉强度(TS)和伸长率(E)分别为13.65MPa和1.03％，热变性温度为77.15℃；另外，其阻水性能也较差，室温下，静置24h的水溶性(WS)为100％，敞口放置72h，平衡后的吸湿率为22.6％，水蒸气透过系数(WVP)为0.349·mm/m2·h·kPa。
2.三种多糖以不同比例添加到明胶溶液中，制成复合成膜液，其粘度值随着添加量的增加逐渐增大；壳聚糖和褐藻胶减弱成膜液的凝胶强度，而卡拉胶却能明显提高其凝胶强度值。三种明胶复合膜的透光率很高，都在80％以上，说明明胶与多糖具有良好的相容性；复合膜的力学性能较明胶膜有较大提高，TS和E最大可分别提高83.12％和315.17％；明胶－壳聚糖复合膜与明胶－褐藻胶复合膜的热变性温度比明胶膜分别提高10℃和8℃，但明胶－卡拉胶复合膜的热变性温度有所降低；明胶－褐藻胶复合膜的吸湿性比明胶膜的低，其他两种复合膜没有明显改善；三种复合膜的WS和WVP都比明胶膜低，有效改善了明胶膜阻水性差的缺点。
3.对明胶－壳聚糖复合膜添加甘油进行增塑处理，随着甘油添加量的提高，膜的TS先增大后减小，E持续增大，氯化钙交联后的明胶－褐藻胶复合膜和明胶－卡拉胶复合膜TS有较大提高，E减小，因此，改性后的明胶复合膜，力学性质都有一定程度地提高。明胶－壳聚糖复合膜增塑处理后，阻水性能没有改善；氯化钙交联后的复合膜，阻水性能有较大改善。改性后的复合膜透光率都较高，各成分间相容性好。氯化钙交联后的明胶－卡拉胶复合膜，热稳定性有较大提高。
4.分别选取明胶膜和力学性能较好的明胶复合膜，对其进行红外光谱、X射线衍射和扫描电镜的分析。结果表明，在FT－IR图谱和X－RD图谱中，明胶膜的特征吸收峰为酰胺I带、酰胺II带和酰胺III带，X射线衍射角为47.7°和21.2°；复合膜的FT－IR和X－RD图谱中出现了与明胶膜和对应的单一多糖膜都不同的特征吸收峰，说明在复合膜中产生了新的基团，明胶与各种多糖不是简单地混合，而是发生了强烈的相互作用，形成了稳定的复合体系。在膜的SEM图中，明胶膜和各种复合膜的表面都非常平整光滑，各成分分散均匀，没有明显的相分离现象，再次证明了复合膜中明胶与三种多糖的良好相容性；复合膜的断面结构更加致密，这也从结构上解析了复合膜的力学性能和阻水性比明胶膜好的原因。
5.对面包进行涂膜处理，与空白对照组相比，各涂膜组水分含量和比容相对较高，面包色泽较好，说明涂膜后，能够有效降低老化速度，保持面包品质。综合几个因素考虑，明胶－壳聚糖涂膜处理后的面包，品质更佳。
可食性狭鳕鱼皮明胶复合膜;制备工艺;塑料包装
中国海洋大学
硕士
水产品加工与贮藏工程
李八方
2009
中文
TS206.4
95
2009-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）