隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，可降解材料的開發(fā)對(duì)于減少傳統(tǒng)石油基塑料對(duì)環(huán)境的影響具有重要意義，可再生、可持續(xù)、環(huán)境友好型包裝材料已成熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。近日，川渝共建特色食品重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院張宇昊教授課題組在明膠膜制備領(lǐng)域取得系列進(jìn)展，相關(guān)成果以論文發(fā)表在SCI一區(qū)期刊Food Chemistry、Food Hydrocolloids。

 

　　明膠作為一類大分子蛋白質(zhì)，無毒無害、便宜易得、具有良好的成膜特性，但是純的明膠膜具有較高的親水性、易于溶解，且其機(jī)械性能和熱性能較差。前期的研究結(jié)果表明，可以通過一種新的制膜方式（醇沉效應(yīng)）制備明膠膜，該方法制備的明膠膜具有較好的機(jī)械性能，其親水性略微降低，但其不能耐受高溫滅菌，遇水仍會(huì)溶解，該研究成果以論文“Effect of different dehydration methods on the properties of gelatin films”發(fā)表在SCI一區(qū)期刊Food Chemistry。

 

　　此后，為解決其水溶性和不耐高溫的問題，通過轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)與醇沉效應(yīng)結(jié)合，制備的明膠膜能耐受121℃高溫滅菌，與純明膠膜相比，其機(jī)械性能有所提升，溶解性也大大降低，該研究成果以論文“Preparation and characterization of gelatin films by transglutaminase cross-linking combined with ethanol precipitation or Hofmeister effect”發(fā)表在SCI一區(qū)期刊Food Hydrocolloids。值得注意的是，雖然利用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)結(jié)合醇沉效應(yīng)制備的明膠膜能夠耐受高溫滅菌，但其在高溫滅菌后會(huì)出現(xiàn)熱收縮，且明膠膜的表面親水性問題仍然存在。

 

　　近日，該團(tuán)隊(duì)通過引入蒙脫土和自組裝殼聚糖對(duì)明膠膜的熱穩(wěn)定性和親水性能進(jìn)行調(diào)控和改善，取得重要進(jìn)展。相關(guān)研究以論文“Improved properties of gelatin films involving transglutaminase cross-linking and ethanol dehydration: The self-assembly role of chitosan and montmorillonite”發(fā)表在SCI一區(qū)期刊Food Hydrocolloids。

 

　　研究結(jié)果表明，由于明膠和殼聚糖之間通過氫鍵和靜電作用形成了自組裝的表面疏水層，明膠-殼聚糖、明膠+蒙脫土-殼聚糖的復(fù)合雙層膜，其水接觸角高于100°。同時(shí)，明膠與蒙脫土共混后，明膠嵌入蒙脫土的層間，并部分剝落，形成嵌入/剝落結(jié)構(gòu)，改變明膠膜的結(jié)晶性，從而進(jìn)一步降低明膠膜的滅菌熱收縮率。此外，由于蒙脫土和殼聚糖的協(xié)同作用，明膠+蒙脫土-殼聚糖復(fù)合雙層膜的水溶性最低、機(jī)械性能和阻隔性能最高，且具有一定的抗菌性能。由復(fù)合膜包裹的面包在30℃、80%RH 條件下貯藏5天仍沒有霉菌的生長(zhǎng)，而對(duì)照膜在第3天開始出現(xiàn)霉菌?？傊?，基于靜電作用制備的自組裝明膠基雙層疏水膜具有較好的綜合性能，為擴(kuò)大明膠膜的應(yīng)用范圍提供了可能性，并為其在食品領(lǐng)域的使用提供借鑒和理論支撐。

 

　　相關(guān)論文鏈接：

 

　　https://doi.org/10.1016/j. foodchem.2021.131814；

 

　　https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2020.106421；

 

　　https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2022.107870；