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·378· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
蛋白质量分数的增加,未熔化颗粒减少,各组分分 互靠近,缠结,相应提高膜的热稳定性 [50] 。C/Z-0、
布均匀,这可能是由于玉米醇溶蛋白和壳聚糖具有 C/Z-1、C/Z-3、C/Z-5 处理对应的 T g 值分别为 50.80、
较好的相容性,并且通过氢键作用形成致密的网状 64.12、58.95、53.73 ℃,发现玉米醇溶蛋白与壳聚
结构 [41] 。这与 Baspinar [42] 等研究结果一致,随着 糖的共混能够改善壳聚糖的热性能 [51] ,其中 C/Z-1
玉米醇溶蛋白浓度增加,玉米醇溶蛋白颗粒表面光 的玻璃化转变温度最高,说明此处理的膜具有良好
滑,结构致密,促进了聚合物分子链间的交联。刘 的热稳定性、相容性和最强的分子间作用力 [52] ,这
娟丽 [43] 等通过扫描电镜研究发现海泡石、玉米醇溶 与前文提到的 C/Z-1 具有较大的活化能结果一致。
蛋白和壳聚糖之间具有较好的相容性。玉米醇溶蛋
白和壳聚糖交联使表面的亲水基团数目增多,流延
的共混膜表明更光滑、均匀 [44] 。当玉米醇溶蛋白添
加量较高时(C/Z-1),观察到明显的蛋白结构,且
结构更光滑、连续,这与其具有最强网络结构的结
果一致。致密的网状结构也能体现出膜内部两种大
分子链状结构的柔韧性,这也是 CZ-1 具有较高的弹
性的原因 [42] 。
图 5 共混膜的热性质扫描图
Fig. 5 Thermal properties of blend films
3 结论
根据流变学技术分析了不同质量比共混的膜液
的流变学特性,发现不同膜液的黏度随剪切速率的
增加均逐渐降低,具有剪切变稀的特点,为非牛顿
假塑性流体。并且随着玉米醇溶蛋白量的增多,膜
图 4 共混膜的 SEM 图
Fig. 4 SEM images of blend films 液逐渐接近牛顿性流体,其黏度不受外力影响。另
外,添加玉米醇溶蛋白后活化能相对提高,说明分
2.5 共混膜差示扫描量热分析 子间作用力增强。动态频率扫描显示随着玉米醇溶
DSC 有助于分析膜材料的表征,可反映出热条 蛋白含量的增加,膜液的 G'和 G"值均增加,并且交
件对膜的影响,热性能的变化影响膜的性能 [45] ,如 叉点向低频方向移动,说明 CZ-1 具有较强的网络结
图 5 所示,薄膜的峰形相似,膜材料在 80.23~153.00 ℃ 构。通过扫描电镜可以更加直观地观察到添加玉米
有一个明显的热吸收峰,这是由于结合水从聚合物 醇溶蛋白后,壳聚糖和玉米醇溶蛋白分子交联,加
中蒸发 [46] 。Chen [47] 等指出壳聚糖在 89.20 ℃的吸热 强了分子间作用力,形成的共混膜更均匀光滑。利
峰是由于结合水的蒸发引起的。C/Z-0、C/Z-1、 用热特性分析技术研究发现添加玉米醇溶蛋白可以
C/Z-3、C/Z-5 对应的吸热峰温度分别是 129.23、 提高共混膜的热稳定性。该共混膜在食品包装方面
148.83、137.66、130.66 ℃,表明随着玉米醇溶蛋白 具有良好的应用前景。
增加,吸热峰右移。Zhang [48] 等研究发现薄膜的含
参考文献:
水量会影响薄膜的热性能。实验中 4 种共混膜的含
[1] Zhou Bingyan (周炳炎), Guo Linlin (郭琳琳), Li Li (李丽), et al.
水量相同,因此吸热峰右移的原因可能是壳聚糖和
Characteristics of generation and recycling of plastic packaging
玉米醇溶蛋白分子发生相互作用破坏其原有的晶体 waste in China and management countermeasures[J]. Research of
结构,导致吸热峰发生变化,这说明添加玉米醇溶 Environmental Sciences (环境科学研究), 2010, 23(3): 282-287.
[2] Zhang Yuchen (张毓琛), Lin Shurong (林述荣), Lin Binbin (林彬
蛋白可以提高共混膜的热稳定性。这与左贯杰 [49] 等 彬), et al. Studies on fresh-keeping strawberry using TiO 2/SPI
研究发现玉米醇溶蛋白具有较好的热塑性结果一 composite film[J]. Journal of Chinese Institute of Food Science and
致。添加玉米醇溶蛋白后共混膜吸热峰的峰面积较 Technology (中国食品学报), 2015, 15(5): 120-125.
[3] Escárcega-Galaz A A, Sánchez-Machado D I, López-Cervantes J,
壳聚糖膜大,这表明壳聚糖和玉米醇溶蛋白分子间 etal. Mechanical, structural and physical aspects of chitosan-based
相互结合形成氢键作用力,并且聚合物分子线团相 films as antimicrobial dressings[J]. International Journal of Biological