一種具有抗氧化活性的秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜的制備方法與流程

本發(fā)明涉及食品包裝領(lǐng)域。具體涉及一種具有抗氧化活性的秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜的制備方法。

背景技術(shù)：

隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)食品安全及綠色環(huán)保的關(guān)注度越來越高，采用可食用或可降解的綠色包材成為了食品包裝領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，明膠作為膠原蛋白經(jīng)過蛋白變性得到的大分子蛋白質(zhì)，具有大分子蛋白質(zhì)的共性，同時(shí)因其特殊的分子結(jié)構(gòu)決定了其特殊的理化性質(zhì)，明膠成膜性能好，具有較好的力學(xué)性能和較高的韌性和強(qiáng)度，并且有抗氧化性、生物相容性和可降解等多種優(yōu)點(diǎn)，可用于明膠薄膜材料的制備。近年來，水產(chǎn)品加工業(yè)不斷快速發(fā)展，在加工過程中會(huì)產(chǎn)生大量的魚皮廢棄物，如不能充分利用，不僅會(huì)污染環(huán)境還會(huì)造成資源浪費(fèi)，因此研究和開發(fā)魚皮膠原蛋白逐漸受到人們的高度重視。

秦皮甲素是中藥秦皮的主要化學(xué)成分之一,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)秦皮甲素具有抗炎、抑菌、利尿、抗腫瘤的作用,可用于治療眼疾、痛風(fēng)、預(yù)防癌癥等，目前有研究表明秦皮甲素可明顯增強(qiáng)明膠薄膜的抗氧化作用，同時(shí)可有效改善明膠薄膜的力學(xué)性能，提高薄膜的水溶性和透光率等，因此含有秦皮甲素的魚皮明膠膜在食品包裝中具有很好的利用潛力。

本發(fā)明采取了目前研究較少的鱘魚魚皮明膠作為研究對(duì)象。首次采用鱘魚魚皮明膠溶液中加入秦皮甲素的方法，使用膜液平板鋪制法制備秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有抗氧化活性的秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜的制備方法。

本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)過程如下：

一種具有抗氧化活性的秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜的制備方法，包括如下步驟：

1)將鱘魚魚皮明膠與蒸餾水按1：15～1：25(w/v)的比例于50-70℃機(jī)械攪拌下混合均勻，待明膠充分溶解后用單層濾紙抽濾得魚皮明膠溶液；

2)按照鱘魚魚皮明膠：秦皮甲素：甘油＝1：0.3：0.1～1：0.6：0.2(w/w)的比例，向步驟1)所得魚皮明膠溶液中加入適量秦皮甲素粉末以及含有30％蛋白質(zhì)的甘油作為增塑劑，在30-50℃下持續(xù)攪拌30min后，雙層濾紙抽濾；

3)將步驟2)所得濾液經(jīng)減壓旋蒸消泡處理后，平鋪到潔凈的有機(jī)玻璃板(15×15cm²)上，使其均勻攤開，在25℃和50±5％相對(duì)濕度(rh)的通風(fēng)烘箱中干燥24h，將干燥的膜樣品手工剝離，放置于干燥器中進(jìn)行保存，即得秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜。

步驟1)所述鱘魚魚皮明膠和蒸餾水的投料比為1:20(w/v)。

步驟1)所述的加熱溫度為60℃。

步驟2)所述的鱘魚魚皮明膠：秦皮甲素：甘油＝1：0.5：0.1(w/w)。

步驟2)所述的加熱溫度為45℃。

步驟(3)所述的鱘魚魚皮明膠濾液與秦皮甲素以及增塑劑甘油混合后使用減壓旋蒸的方式消泡。

所述的秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜在制備可食用食品與藥品包裝材料中的應(yīng)用。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及積極效果：本發(fā)明利用營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的鱘魚魚皮明膠中加入藥理活性較好的秦皮甲素的方式制備明膠薄膜，操作步驟簡(jiǎn)單易行，生產(chǎn)成本低，可用于工廠化生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。所得秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜，即美觀又有良好的機(jī)械性能，薄膜均勻透明，阻氣性能較強(qiáng)，具有很好的降解性能，而且，從dpph法和還原力分析發(fā)現(xiàn)秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜具有較好的抗氧化性；另外，富含高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的鱘魚魚皮廢料被做成魚皮明膠進(jìn)而與中藥提取物秦皮甲素混合加工成秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜，達(dá)到了環(huán)保和資源充分利用的目的。

附圖說明

圖1為空白對(duì)照品表面圖。

圖2為空白對(duì)照品斷面。

圖3為薄膜樣品表面。

圖4為薄膜樣品斷面。

圖5為薄膜ftir圖譜。

圖6為熱重測(cè)定(tga)曲線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。這些實(shí)施例僅是出于解釋說明的目的，而不限制本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)。

實(shí)施例1

本實(shí)施例采用1000g秦皮和235g鱘魚魚皮為起始原料，通過本發(fā)明的秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜的制備方法進(jìn)行處理，包括以下步驟：

(1)秦皮甲素的制備：將1000g秦皮加入到含有95％乙醇的600ml燒瓶中，在70℃的水浴中加熱攪拌2h，將上述方法重復(fù)3次，合并醇類提取物，減壓濃縮后加入100ml水稀釋，加熱30min后過濾，濾液用等體積的氯仿萃取兩次，將水層收集并加熱除去剩余的氯仿，再加入等體積的乙酸乙酯萃取兩次，收集水層中的黃色晶體，即得秦皮甲素粗品，將粗品通過硅膠色譜柱進(jìn)一步分離純化，洗脫液為甲醇：二氯甲烷(1:10)，流速為3bv/h，使用紫外(uv)檢測(cè)器在254nm波長(zhǎng)下檢測(cè)級(jí)分，將收集到的產(chǎn)物在甲醇中進(jìn)一步重結(jié)晶，干燥得秦皮甲素粉末25g，產(chǎn)率為2.5％。

(2)鱘魚魚皮明膠的制備：將235g魚皮與含有1％h2o2(v/v)的0.1mnaoh堿溶液混合后形成皮膚/堿溶液比為1/20(w/v)的混合液，并以400rpm的速度在室溫下攪拌24h，且每8h更換1次堿溶液，用10％異丙醇(v/v)將堿處理過的魚皮脫脂4h，并用冰水洗滌至中性或弱堿性，將脫脂后的魚皮在4℃下以1:10(w/v)的皮膚/溶液比例在0.05m乙酸中浸泡4h，并輕輕攪拌后用蒸餾水洗滌至中性，再浸泡于10倍量蒸餾水(w/v)中，連續(xù)攪拌直至提取出魚皮明膠，然后將明膠溶液在室溫下離心30min，將上清液濃縮后冷凍干燥于4℃下儲(chǔ)存，所得鱘魚魚皮明膠質(zhì)量為50g，產(chǎn)率為21.28％。

(3)秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜的制備：將步驟(2)所得50g魚皮明膠加入1000ml蒸餾水中于60℃下攪拌均勻，待明膠完全溶解后用單層濾紙抽濾，然后向?yàn)V液中加入25g秦皮甲素粉末和5g含有30％蛋白質(zhì)的甘油，在45℃下持續(xù)攪拌30min，待充分溶解后用雙層濾紙抽濾，所得濾液經(jīng)減壓旋蒸消泡處理后，平鋪到潔凈的有機(jī)玻璃板(15×15cm²)上，使其均勻攤開，在25℃和50±5％相對(duì)濕度(rh)的通風(fēng)烘箱中干燥24h。將干燥的膜樣品手工剝離，放置于干燥器中進(jìn)行保存，即得秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜。

實(shí)施例2

本實(shí)施例采用1000g秦皮和235g鱘魚魚皮為起始原料，通過本發(fā)明的秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜的制備方法進(jìn)行處理，包括以下步驟：

(1)秦皮甲素的制備：將1000g秦皮加入到含有95％乙醇的600ml燒瓶中，在70℃的水浴中加熱攪拌2h，將上述方法重復(fù)3次，合并醇類提取物，減壓濃縮后加入100ml水稀釋，加熱30min后過濾，濾液用等體積的氯仿萃取兩次，將水層收集并加熱除去剩余的氯仿，再加入等體積的乙酸乙酯萃取兩次，收集水層中的黃色晶體，即得秦皮甲素粗品，將粗品通過硅膠色譜柱進(jìn)一步分離純化，洗脫液為甲醇：二氯甲烷(1:10)，流速為3bv/h，使用紫外(uv)檢測(cè)器在254nm波長(zhǎng)下檢測(cè)級(jí)分，將收集到的產(chǎn)物在甲醇中進(jìn)一步重結(jié)晶，干燥得秦皮甲素粉末25g，產(chǎn)率為2.5％。

(2)鱘魚魚皮明膠的制備：將235g魚皮與含有1％h2o2(v/v)的0.1mnaoh堿溶液混合后形成皮膚/堿溶液比為1/20(w/v)的混合液，并以400rpm的速度在室溫下攪拌24h，且每8h更換1次堿溶液，用10％異丙醇(v/v)將堿處理過的魚皮脫脂4h，并用冰水洗滌至中性或弱堿性，將脫脂后的魚皮在4℃下以1:10(w/v)的皮膚/溶液比例在0.05m乙酸中浸泡4h，并輕輕攪拌后用蒸餾水洗滌至中性，再浸泡于10倍量蒸餾水(w/v)中，連續(xù)攪拌直至提取出魚皮明膠，然后將明膠溶液在室溫下離心30min，將上清液濃縮后冷凍干燥于4℃下儲(chǔ)存，所得鱘魚魚皮明膠質(zhì)量為50g，產(chǎn)率為21.28％。

(3)秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜的制備：將步驟(2)所得50g魚皮明膠加入750ml蒸餾水中于50℃下攪拌均勻，待明膠完全溶解后用單層濾紙抽濾，然后向?yàn)V液中加入25g秦皮甲素粉末和10g含有30％蛋白質(zhì)的甘油，在50℃下持續(xù)攪拌30min，待充分溶解后用雙層濾紙抽濾，所得濾液經(jīng)減壓旋蒸消泡處理后，平鋪到潔凈的有機(jī)玻璃板(15×15cm²)上，使其均勻攤開，在25℃和50±5％相對(duì)濕度(rh)的通風(fēng)烘箱中干燥24h。將干燥的膜樣品手工剝離，放置于干燥器中進(jìn)行保存，即得秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜。揭膜過程中發(fā)現(xiàn)比實(shí)施例1制得的秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜透明性較差，不易剝離。

實(shí)施例3

本實(shí)施例采用1000g秦皮和235g鱘魚魚皮為起始原料，通過本發(fā)明的秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜的制備方法進(jìn)行處理，包括以下步驟：

(1)秦皮甲素的制備：將1000g秦皮加入到含有95％乙醇的600ml燒瓶中，在70℃的水浴中加熱攪拌2h，將上述方法重復(fù)3次，合并醇類提取物，減壓濃縮后加入100ml水稀釋，加熱30min后過濾，濾液用等體積的氯仿萃取兩次，將水層收集并加熱除去剩余的氯仿，再加入等體積的乙酸乙酯萃取兩次，收集水層中的黃色晶體，即得秦皮甲素粗品，將粗品通過硅膠色譜柱進(jìn)一步分離純化，洗脫液為甲醇：二氯甲烷(1:10)，流速為3bv/h，使用紫外(uv)檢測(cè)器在254nm波長(zhǎng)下檢測(cè)級(jí)分，將收集到的產(chǎn)物在甲醇中進(jìn)一步重結(jié)晶，干燥得秦皮甲素粉末25g，產(chǎn)率為2.5％。

(2)鱘魚魚皮明膠的制備：將235g魚皮與含有1％h2o2(v/v)的0.1mnaoh堿溶液混合后形成皮膚/堿溶液比為1/20(w/v)的混合液，并以400rpm的速度在室溫下攪拌24h，且每8h更換1次堿溶液，用10％異丙醇(v/v)將堿處理過的魚皮脫脂4h，并用冰水洗滌至中性或弱堿性，將脫脂后的魚皮在4℃下以1:10(w/v)的皮膚/溶液比例在0.05m乙酸中浸泡4h，并輕輕攪拌后用蒸餾水洗滌至中性，再浸泡于10倍量蒸餾水(w/v)中，連續(xù)攪拌直至提取出魚皮明膠，然后將明膠溶液在室溫下離心30min，將上清液濃縮后冷凍干燥于4℃下儲(chǔ)存，所得鱘魚魚皮明膠質(zhì)量為50g，產(chǎn)率為21.28％。

(3)秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜的制備：將步驟(2)所得50g魚皮明膠加入1000ml蒸餾水中于60℃下攪拌均勻，待明膠完全溶解后用單層濾紙抽濾，然后向?yàn)V液中加入15g秦皮甲素粉末和10g含有30％蛋白質(zhì)的甘油，在30℃下持續(xù)攪拌30min，待充分溶解后用雙層濾紙抽濾，所得濾液經(jīng)減壓旋蒸消泡處理后，平鋪到潔凈的有機(jī)玻璃板(15×15cm²)上，使其均勻攤開，在25℃和50±5％相對(duì)濕度(rh)的通風(fēng)烘箱中干燥24h。將干燥的膜樣品手工剝離，放置于干燥器中進(jìn)行保存，即得秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜。經(jīng)抗氧化活性測(cè)試發(fā)現(xiàn)比實(shí)施例1制得的秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜抗氧化活性差。

通過比較以上各具體實(shí)施例所制得的秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜，實(shí)施例1條件較優(yōu)。

實(shí)施例4

秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜抗氧化活性測(cè)定—dpph法

首先將實(shí)施例1秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜溶于5％sds,并置于85℃水浴中保溫1h，然后在室溫下離心5min去除不溶性碎片。取1.5ml薄膜上清液與1.5ml0.15mmdpph在95％乙醇中混合，將混合物充分混勻并在室溫下避光反應(yīng)30min。將混合物以8000×g離心5min，并使用分光光度計(jì)在517nm處測(cè)量吸光度ai,同時(shí)測(cè)定1.5ml95％的乙醇與1.5ml薄膜上清液混合后的吸光度aj以及1.5ml0.15mmdpph溶液與1.5ml95％乙醇混合后的吸光度ao，并以牛皮明膠薄膜作為對(duì)照，以dpph清除法測(cè)定其抗氧化性能，用分光光度法依據(jù)吸光度的變化計(jì)算清除率。清除率(％)＝[1-(ai-aj)/ao]×100％。

表1吸光度測(cè)定

由上表1可知，魚皮明膠薄膜的清除率為31.7％，牛皮明膠薄膜為20.4％，因此秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜的抗氧化性相較牛皮明膠薄膜更高。

實(shí)施例5

鱘魚魚皮明膠薄膜抗氧化活性測(cè)定—還原作用

將2ml薄膜水溶液加入2.5ml0.2m磷酸鹽緩沖液(ph6.6)和2.5ml1％鐵氰化鉀中，混合物在50℃下反應(yīng)20min后加入2.5ml10％三氯乙酸?；旌衔镌?0℃下反應(yīng)20min，然后在2000×g，22℃下離心10min，將上清液(2.5ml)與2.5ml去離子水和0.5ml0.1％氯化鐵混合，在反應(yīng)10min后，于700nm下測(cè)量所得溶液的吸光度。使用含有1.0mg/ml維生素c的薄膜溶液作為陽(yáng)性對(duì)照，吸光度越高表明還原能力越強(qiáng)。

表2吸光度測(cè)定

由表2可知，樣品的抗氧化性能與含有1.0mg/ml維生素c的薄膜溶液接近，證明秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜的還原作用較好。

實(shí)施例6

秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜厚度的測(cè)定

用測(cè)厚儀測(cè)定實(shí)施例1制備的秦皮甲素鱘魚魚皮薄膜樣品厚度，測(cè)定薄膜樣品5個(gè)隨機(jī)位置的厚度，取平均值，即為厚度值。

表3薄膜厚度測(cè)量

注：d＝(d1+d2+d3)/3＝5.12×10^-2mm

實(shí)驗(yàn)中，在超凈工作臺(tái)上放置有機(jī)玻璃板使其平整，采用傾倒平鋪法，使配制好的明膠溶液在平置的平板上均勻展開，由厚度測(cè)定可以看出實(shí)驗(yàn)所制得的薄膜5個(gè)隨機(jī)位置的厚度相差0.008mm左右，由此可以看出薄膜厚度較為均勻平整。

實(shí)施例7

秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜機(jī)械性能的測(cè)定

膜的機(jī)械性能取決于膜材料的分子量、交聯(lián)度、溶劑和增塑劑等的性質(zhì)及含量。膜的機(jī)械性能主要通過膜的抗拉強(qiáng)度(ts)和斷裂伸長(zhǎng)率(eab)來反映，ts是反映膜強(qiáng)度的指標(biāo)，而eab反映膜的塑性。

在室溫和50±5％rh下將實(shí)施例1制備的明膠薄膜放置72h。將膜制備成初始抓握長(zhǎng)度為3cm的8個(gè)膜樣品(2×5cm²)以測(cè)試其機(jī)械性能。使用每個(gè)膜樣品的平均厚度來估計(jì)橫截面積。膜的初始夾持分離和機(jī)械十字頭速度設(shè)定為30mm/min。使用最大負(fù)載和最終斷裂延伸計(jì)算ts和eab。將不含有秦皮甲素的鱘魚魚皮明膠薄膜作為空白對(duì)照做相同處理。具計(jì)算公式如下：

ts＝fm/(do×w)

式中：ts—抗拉強(qiáng)度(mpa)；

fm—試樣斷裂時(shí)承受的最大張力(n)；

d—薄膜的厚度(mm)；

w—膜的寬度(mm)

eab＝(△l/lo)×100％＝[(l1-lo)/lo]×100％

式中：l0—膜的原始長(zhǎng)度(mm)；

△l—膜斷裂時(shí)被拉伸的長(zhǎng)度(mm)；

l1—膜斷裂時(shí)達(dá)到的最大長(zhǎng)度(mm)。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得實(shí)施例1制備的秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜的ts和eab分別為32.16±0.12mpa和43.86±0.11％，不含有秦皮甲素的鱘魚魚皮明膠薄膜的ts和eab分別為26.27±0.17mpa和53.83±0.94％，由此可見加入秦皮甲素的鱘魚魚皮明膠薄膜的機(jī)械性能較為良好。

實(shí)施例8

秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜水溶性測(cè)定

將實(shí)施例1制得的秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜樣品(3×2cm²)在105℃下干燥24h，稱重(w1)。然后將膜浸入15ml蒸餾水中，置于25℃的振蕩水浴中。24h后，取出凝固膜，干燥(105℃，24h)，稱重(w2)。將不含有秦皮甲素的鱘魚魚皮明膠薄膜作為空白對(duì)照做相同處理，溶解的干物質(zhì)的重量計(jì)算如下：

ws(％)＝(w1-w2)×100/w1

經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得實(shí)施例1制備的秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜的溶解度為77.81±0.02％，不含有秦皮甲素的鱘魚魚皮明膠薄膜的溶解度為90.24±0.39％，說明加入秦皮甲素后的鱘魚魚皮明膠薄膜的水溶性一般，適合用于水分含量較低的食品包裝材料。

實(shí)施例9

秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜水蒸氣透過率(mvp)測(cè)定

膜的水蒸氣透過系數(shù)是指在單位時(shí)間內(nèi)，單位蒸汽壓差下，透過單位厚度、單位面積膜的蒸汽量。膜的水蒸氣透過系數(shù)是衡量膜透濕性能的一個(gè)非常重要的參數(shù)。水蒸氣透過系數(shù)越小，說明水蒸氣越不容易透過，它的阻水性就越好。水蒸氣透過系數(shù)是衡量膜結(jié)構(gòu)致密情況的指標(biāo)。

將實(shí)施例1所制得的秦皮甲素鱘魚魚皮明膠膜樣品用硅膠真空潤(rùn)滑脂和橡膠墊圈密封在含有干燥硅膠(0％rh)的瓶中。將瓶子置于含有蒸餾水的干燥器中，在30℃下，每隔1h間隔稱重10小時(shí)。wvp計(jì)算如下：

wvp(gm-1s-1pa-1)＝(w×x)/(a×t×δp)

式中：w—瓶子的重量變化(g)

x—薄膜厚度(m)

a—薄膜暴露面積(m²)

t—時(shí)間(s)

δp—大氣與硅膠和純水的部分蒸氣壓差(4245paat30℃).

經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得實(shí)施例1制備的秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜的mvp值為1.42±1.02×10^-10gm^-1pa^-1s^-1，不含有秦皮甲素的鱘魚魚皮明膠薄膜的mvp值為2.71±0.65×10^-10gm^-1pa^-1s^-1，由此看出秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜較為致密，具有較好的防水性能。

實(shí)施例10

秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜透光率和透明度的測(cè)定

從實(shí)施例1所制成的明膠薄膜樣品中選取表面平整光滑的模樣品，剪成4cm×1cm大小，緊貼在比色皿(1cm)的一側(cè)，置于紫外可見分光光度計(jì)的樣品池中，在600nm處測(cè)定其吸光度，從而計(jì)算出薄膜透光率和透明度。將不含秦皮甲素的鱘魚魚皮明薄膜作為空白對(duì)照做相同處理。透光率計(jì)算公式為：

t＝a600/d

式中：a600—600nm處的吸光度；

d—薄膜厚度(mm)

透明度的計(jì)算公式為：

tvalue＝log(t600)d^-1

式中：t600—600nm處的透光率

d—薄膜厚度(mm)

由上式可看出薄膜透光率越高，對(duì)應(yīng)的透明度越低。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得實(shí)施例1制備的秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜在600nm波長(zhǎng)下的透光率為80.04％，透明度為3.11±0.28，不含秦皮甲素的鱘魚魚皮明薄膜在600nm波長(zhǎng)下的透光率為89.88％，透明度為1.86±0.31，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜的透光率比普通鱘魚魚皮明膠薄膜的低，具有較好的阻光性能，而且對(duì)應(yīng)的透明度高于普通鱘魚皮明膠薄膜，可以很好的體現(xiàn)被保鮮食品原有的色澤及外觀，有利于食品的銷售。

實(shí)施例11

秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜表征

(1)薄膜微觀結(jié)構(gòu)測(cè)定

掃描電鏡(sem)分析：將本發(fā)明所制備的薄膜樣品在液氮中斷裂得其斷面，將樣品的表面和斷面貼于電鏡臺(tái)上，進(jìn)行噴金處理后放入掃描電子顯微鏡下，觀察膜的表面和斷面結(jié)構(gòu)，將不含秦皮甲素的鱘魚魚皮明膠薄膜作為空白對(duì)照做相同處理。

明膠薄膜的表面和冷凍斷裂橫截面的掃描電鏡(sem)顯微照片如圖所示?？瞻讓?duì)照品的表面光滑均勻，沒有脆性區(qū)域，多孔結(jié)構(gòu)或氣泡，分子呈有序排布。添加秦皮甲素的鱘魚魚皮明膠薄膜的顯微照片顯示出相似的特征，都觀察到更平滑和更均勻的表面。對(duì)于斷裂橫截面，含有秦皮甲素的膜顯示出比對(duì)照膜更緊湊的結(jié)構(gòu)，沒有顆粒或明顯分層現(xiàn)象，說明秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜是一種均勻的分散體系，可用于食品的包裝與保鮮。

(2)傅里葉變換紅外光譜(ftir)測(cè)定

使用ftir光譜儀測(cè)定膜樣品的ftir光譜。在分析之前，將本發(fā)明薄膜在含有p2o5的干燥器中室溫下放置10天以達(dá)到最大程度的脫水。在500-4000cm^-1范圍內(nèi)以4cm^-1的分辨率進(jìn)行32次掃描并自動(dòng)收集波譜圖像進(jìn)行分析。

1644.30cm^-1為酰胺i帶(在平面n-h彎曲和ccn-變形模式下與c-n拉伸耦合的c＝o伸縮振動(dòng)峰)；

1543.64cm^-1為酰胺ii帶(n-h彎曲振動(dòng)峰)；

1237.27cm^-1為酰胺iii帶(cn-伸縮振動(dòng)和來自酰胺鍵的n-h變形之間的組合峰以及由來自甘氨酸骨架的ch2基團(tuán)和明膠分子的脯氨酸側(cè)鏈的搖擺振動(dòng)引起的吸收峰)；

1398.30cm^-1為酰胺iv帶(脯氨酸側(cè)鏈中ch2的旋轉(zhuǎn)引起的)；

3266.15cm^-1為酰胺a帶(n-h伸縮振動(dòng)峰)；

2920.15cm^-1為酰胺b帶(明膠肽片段的＝ch和-nh2的不對(duì)稱拉伸振動(dòng)引起的吸收峰)；

ftir結(jié)果表明，秦皮甲素的摻入改變了膜基質(zhì)的分子組織和分子間相互作用。明膠和秦皮甲素之間的相互作用建立了交聯(lián)，并在一定程度上形成了更緊湊的膜網(wǎng)絡(luò)。

(3)熱重分析(tga)

在分析之前，將本發(fā)明薄膜在含有p2o5的干燥器中室溫條件下放置10天。使用熱重分析儀，以10℃/min的速率從20℃至600℃掃描脫水膜。使用氮?dú)庾鳛閮艋瘹怏w，流速為20mll/min。

表4秦皮甲素鱘魚魚皮明膠膜的熱降解溫度(td，δ℃)和重量損失(δw，％)

注：δ1，δ2，δ3分別表示薄膜的第一，第二和第三階段的重量損失。

由熱重分析(tga)圖可知，明膠薄膜顯示出三個(gè)主要的減重階段。第一階段為54.3-81.2℃之間，明膠薄膜有緩慢失重，重量減輕(δw1＝8.05-12.06％)，主要與薄膜樣品水分的損失有關(guān)。第二階段為156.2-213.5℃之間，重量減輕(δw2＝17.47-19.02％)，這個(gè)階段可能是由于低分子量肽和結(jié)合水的損失導(dǎo)致的。在312.5～326.9℃的溫度下觀察到第三階段的重量減輕幅度較大(δw3＝38.79～51.84％)，這一結(jié)果主要與大分子蛋白質(zhì)和明膠鏈的降解有關(guān)。通過tga的研究發(fā)現(xiàn)，秦皮甲素的摻入促進(jìn)了明膠膜的熱穩(wěn)定性。這種熱穩(wěn)定性的改善對(duì)于開發(fā)食品包裝膜是重要的。

綜上所述結(jié)構(gòu)測(cè)定結(jié)果，由掃描電鏡(sem)分析得出秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜的的表面平整光滑，各組分分散均勻，斷面結(jié)構(gòu)沒有明顯的顆?；蛘叻謱蝇F(xiàn)象，由表面和斷面結(jié)構(gòu)說明該明膠薄膜是一種均勻的分散體系，可用于食品的包裝與保鮮；由傅里葉變換紅外光譜(ftir)測(cè)定圖譜分析可以得出本發(fā)明的秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜的特征吸收峰為酰胺ⅰ帶、酰胺ⅱ帶和酰胺ⅲ帶；由熱重分析(tga)可以看出秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜具有一定的熱穩(wěn)定性。

本發(fā)明的秦皮甲素鱘魚魚皮明膠薄膜具有較好的抗氧化性能及一定的熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能，且透光率好透明度較高，可適用于食品包裝膜的開發(fā)與研究。