Page 72 - 《精细化工》2022年第12期

·2438· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

本保持不变。但随着复合添加剂添加量逐渐增加， 性温度分别与拉伸强度和断裂伸长率的减少和增加
薄膜表面越来越光滑，复合添加剂开始改变薄膜结 相关 [49] 。
构，可以观察到 Zein 微球粒径变大且膜内的微粒直 由于 Zein 分子中含有 50%以上非极性氨基酸，
径相差变大，孔隙减少，薄膜材料柔性增加，拉伸 通过分子组装可形成规则的 Zein 纳米颗粒，当其浓
强度降低，断裂伸长率升高。但由于复合添加剂的 度较高时可以包埋更多疏水性活性物质，研究发现，
亲水性较强，所以薄膜的 WVP 值随着复合添加剂 Zein 与多糖、蛋白质、表面活性剂等物质进行复合，
添加量的增加，逐渐升高。ZC-0 薄膜横截面能够观 可得到更加稳定且对生物活性物质包埋率、荷载量
察到大量明显的微球，据分析这些微球是 Zein 所形 更高的 Zein 基纳米颗粒 [50] 。例如：LI 等 [35] 将精油
成的，薄膜的大致结构为 CS 包裹填充于 Zein 微球 包埋于 Zein 中，制备了 Zein/CS 薄膜，研究发现，
之间，薄膜中存在着大量的空隙，且随着复合添加 精油的含量越高，薄膜的抗菌性能越好。WANG 等 [36]
剂添加量的增加，微球体积增大 [23] 。 同样发现，薄膜中所包埋的柠檬精油含量越高，对
如图 6 所示，ZC-P、ZC-G 薄膜表面都存在体 蘑菇的保鲜性能越好。与 SUN 等 [23] 研究的 Zein/CS
积较大的 Zein 微球，包裹效果相对较差，使得薄膜 薄膜的工艺及性能相比，本研究制作的薄膜中 Zein
表面存在着大量空隙，表面致密性不佳，这也是造 含量高，Zein 在膜中呈小球状，对于薄膜机械性能
成 ZC-P、ZC-G 阻隔性能低于复合添加剂薄膜的原 和阻隔性能有一定减弱作用，但膜中有较多的 Zein
因。且与 ZC-1.5 相比，添加单一添加剂的 ZC-G 膜 可作为活性物质载体，有助于提高活性物质荷载量。
和 ZC-P 膜表面还存在着部分未被完全包埋的 Zein 本研究将一定量 Cur 加入复合膜中，增加薄膜的抗氧
小球，由于 Zein 微球本身具有疏水性质，使得薄膜 化性能，并研究 Cur 含量对 Zein/CS 薄膜性能的影响。
亲水性较差，这是 ZC-P 膜与 ZC-G 膜的水接触角 2.8 膜的释放动力学分析
较大的原因。 在释放实验前，计算了 Zein/CS/Cur 1.0 和
2.7 膜的 DSC 分析 Zein/CS/Cur 3.0 薄膜中 Cur 的 EE，分别为 29.43%±
Zein 薄膜、CS 薄膜以及含有单一及复合添加剂 1.01%和 18.75%±0.82%，虽然 Zein/CS/Cur 3.0 的 EE
Zein/CS 薄膜的 DSC 性能，结果如图 7 所示。 更低，但薄膜中能够装载更多含量的 Cur。此外，
在 37 ℃下进行 Zein/CS/Cur 1.0 和 Zein/CS/Cur 3.0
薄膜的释放动力学实验，并按零级、一级、Higuchi
和 Peppas 模型拟合释放曲线，结果见图 8 和表 3。

图 7 Zein、CS、Zein/CS 薄膜的 DSC 曲线
Fig. 7 DSC curves of Zein, CS and Zein/CS films

由图 7 可见，复合膜的 DSC 曲线均只有单个吸
热峰，这表明 Zein 与 CS 以及添加剂之间具有高度
的相容性。单一的 CS 薄膜的热变性温度为 177.00 ℃，
单一 Zein 薄膜的热变性温度为 249.91 ℃，复合薄
膜的热变性温度处于两者之间，ZC-0 膜的热变性温
度为 230.67 ℃，复合膜只存在单一吸热峰，这说明
Zein、CS 具有良好的相容性，两者共混后形成了较
为稳固的结构 [48] 。随着复合添加剂添加量的增加，
薄膜的热变性温度呈先降后升的趋势，ZC-2.0 膜的

热变性温度最高为 238.97 ℃，这说明复合添加剂能 图 8 薄膜中 Cur 的释放曲线
够改变薄膜原有的结构，分子间强度增加。高热变 Fig. 8 Release curves of Cur in thin films