Page 110 - 《精细化工》2022年第11期
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·2260· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷
抗菌性能、力学性能优异的绿色环保抗菌材料 的抗菌复合膜，本文以来源丰富的草鱼 SG 和 CS 为
的研究与应用在各领域得到高度重视 [1-3] ，具有广阔 原料，LEO 为抗菌剂，通过共混法制备抗菌复合膜，
的市场前景。明胶是由多种氨基酸组成且具有蛋白 并通过 LEO 添加量变化实现对抗菌膜性能的调控，
质结构的大分子，可由动物的骨头或皮肤胶原通过 为 SG 可降解抗菌复合包装膜的研发提供新思路，
热变性或化学、物理降解而得到，具有很好的生物相 复合膜在环保包装、食品保鲜或医用载药等领域具
容性和成膜性，被广泛用于制备可降解蛋白膜 [4-6] 。鱼 有广阔的应用前景。
鳞明胶（SG）是一种丰富、安全的胶原蛋白来源 [7-10] ，
中国是渔业生产大国，鱼副产物的转化和再利用可 1 实验部分
显著减轻自然环境的压力，能够带来额外的商业价 1.1 试剂与仪器
值 [11-14] 。SG 制备的抗菌膜在食品保鲜领域具有潜在 草鱼，购自哈尔滨哈西农贸大市场；LEO，上
的应用价值 [15-19] 。
海源叶生物科技有限公司；CS，脱乙酰度≥90%，上
食品工业中消毒剂和抗生素的使用安全越来越 海蓝季科技发展有限公司；碳酸钠、盐酸、PEG200，
受到消费者的关注，作为消毒剂和抗生素替代品之 AR，天津市光复科技发展有限公司；吐温-80，AR，
一的植物精油的研究与应用已成为当前的热点 [20-22] 。 天津市致远化学试剂有限公司；牛肉膏、蛋白胨、
文献报道将精油添加到明胶膜中可改善膜的各项性 琼脂，BR，北京奥博星生物技术有限责任公司；2,2-
能 [23-24] 。薰衣草精油（LEO）具有广谱的抑菌性和 联苯基-1-苦基肼基（DPPH），AR，Sigma-Aldrich
抗氧化性，因其生物特性和独特的香气在食品工业 公司；大肠杆菌、金黄色葡萄球菌，哈尔滨商业大
中有很大的开发潜能 [25-26] 。将 LEO 添加至成膜液 学微生物实验室。
中，同壳聚糖（CS）结合制备复合膜，所得膜的强 Frontier 傅里叶变换红外光谱仪，美国 Perkin
度和机械性能可满足对食品的保鲜应用 [27] 。有报道 Elmer 公司；X pert3 Powder X 射线衍射仪，荷兰帕
将精油添加到罗非鱼 SG 中制备具有抗菌性能复合 纳科公司；JSM-7500F 扫描电子显微镜，日本电子
膜。单梦圆等 [19] 以 SG 为基质，添加桔子/柠檬精油， 株式会社；DTG-60 热重-差热同步分析仪，日本岛
辅以薄荷制备可食性保鲜膜，并研究其对生鲜金枪 津公司；LD-05 电脑测控拉力试验机，长春月明小
鱼肉的保鲜效果，结果表明，保鲜膜能有效延长冷 型试验机有限责任公司；WGT-S 透光率/雾度测定
藏金枪鱼肉货架期。宋琳璐等 [23] 将桔子精油加入罗 仪，上海仪电物理光学仪器有限公司。
非鱼 SG 中制备桔子精油明胶复合膜，研究桔子精 1.2 方法
油浓度对 SG 成膜特性的影响。但将精油加入单一明 1.2.1 SG 的提取
胶组分制得的复合膜力学强度不高，精油添加量 75% 鱼鳞的预处理：将购买鲜活的草鱼刮取鱼鳞后，
（以明胶质量计）的复合膜的拉伸强度为 9.58 MPa。 按料液比 1∶3（g∶mL）用盐酸（0.5 mol/L）浸泡
程宇勤等 [28] 研究了罗非鱼鱼皮明胶与 CS 共混制备 鱼鳞 1.5 h，对鱼鳞进行脱钙处理。用清水洗涤后，
复合膜，考察明胶与 CS 不同添加比例对复合膜性 在室温下 按 料液比 1 ∶ 3 (g ∶ mL) 加入碳酸 钠
质的影响，CS 分子中的极性基团能与明胶分子产生 （0.5 mol/L）溶液浸泡 10 h。最后对所得到的鱼鳞
静电吸引作用和氢键交联作用，当明胶和 CS 体积 用清水反复清洗 4~5 次，沥干，将鱼鳞置于 35 ℃鼓
比为 6∶4 时，复合膜的拉伸强度和断裂伸长率均达 风干燥箱中烘干，用粉碎机粉碎至粉末状，备用。
到最大值。 SG 的提取：参考文献[29]利用热水法提取 SG。
草鱼作为中国主要的鱼种，在淡水养殖鱼类中 取适量预处理后的鱼鳞，按料液比 1∶25（g∶mL）
产量最高，加工过程中产生的大量鱼鳞是 SG 的来 加入去离子水，在 80 ℃下水浴加热 4 h，冷却至室
源之一。目前，将精油共混于草鱼 SG/CS 中制备抗 温后，离心，取明胶上清液，于 60 ℃恒温干燥 24 h
菌复合膜的研究鲜有报道。通过将草鱼 SG 与 CS 共 得到 SG，冷藏备用。
混制备 SG/CS 基膜可望显著提高单一组分明胶基膜 1.2.2 SG/CS 基膜的制备
的力学性能，同时具有广谱的抑菌性和抗氧化性。 称取适量 SG，加入去离子水，在室温下溶胀
疏水性 LEO 的加入能增强复合膜整体的抗水能力， 30 min，配成质量分数 1.25%的 SG 溶液。称取适量
降低水蒸气透过率，提高复合膜的抗氧化性并具有 CS 溶于质量分数 1%的冰乙酸水溶液中，配成质量
优良的抑菌性能。为挖掘可降解、安全性高及成膜 分数 1.5%的 CS 溶液。将 CS 溶液与 SG 溶液按体积
性好的 SG 在生物基包装材料中的应用潜力，制备 比 6∶4 混合，再加入占成膜液基质（SG 和 CS 溶
对控制食品腐败变质和保障食品安全具有重要意义 质）质量 20%的 PEG200 作为增塑剂，混合均匀后，
