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随着人们对生态环境保护意识的加强，利用天然高分子材料制备可食膜替代传统塑料膜的研究日益受到关注，其中利用鱼皮提取明胶制备可食膜已成为研究热点之一。目前，蛋白膜的工业化生产一般采用流延成膜法和挤压成膜法 ，利用流延法制备的明胶膜其机械性能和阻湿性能均明显优于挤压法。然而，流延法通常采用高温干燥提高生产效率，但明胶蛋白分子在高温下呈现无规则线圈结构，蛋白分子之间不易形成有序的网络结构，导致蛋白膜的机械性能与热稳定性下降。提高成膜液的初始浓度有可能减少高温对明胶蛋白成膜特性的影响，虽然有学者开展了一些相关方面的研究，但国内该方面的研究却较少。因此，本文探讨高温干燥制膜时起始蛋白浓度对鱼皮明胶膜性质的影响，以期为明胶膜的工业化生产提供更多的理论依据和技术支撑。
蛋白质量分数对鱼皮明胶膜性质的影响
机械性能
据报道，明胶溶液在25℃附近干燥成膜时，蛋白分子可逐渐聚集缠绕，形成稳定有序的网络结构，23]，获得 的明胶膜的机械性能与热稳定性均优于利用高温干燥制备的明胶膜。因此本文以25℃干燥制备的明胶膜作为对照，考察了100℃干燥下成膜液中起始蛋白质量分数对明胶膜机械性能和溶解性的影响。结果显示：蛋白质量分数为5%的膜液在100℃干燥下形成的明胶膜其抗拉伸强度明显低于对照组。随着蛋白质量分数的增加，高温干燥制备的明胶膜的抗拉伸强度逐渐增大，当质量分数提高至30%时，抗拉伸强度开始接近对照组，表明在高温下提高膜液的起始蛋白质量分数有利于形成强度良好的明胶膜。另一方面，明胶膜的断裂延伸率随蛋白质量分数的提高呈现与抗拉伸强度相反的变化趋势，当蛋白质量分数从5%提高至10%时出现显著下降，但进一步提高膜液的蛋白质量分数，断裂延伸率未发生明显变化，并与对照组基本一致。
溶解性
在100℃干燥下，明胶膜的固形物溶解率和蛋白溶解率也受到蛋白质量分数的影响。当膜液的蛋白质量分数为5%时，其固形物溶解率和蛋白溶解率均为最高，随着蛋白质量分数的增加，固形物溶解率和蛋白溶解率都出现降低的趋势。当蛋白质量分数大于30%时，100℃干燥所得明胶膜的固形物溶解率和蛋白溶解率均接近对照组，表明利用高温干燥制备明胶膜时，提高膜液的起始蛋白质量分数可使明胶膜的耐水性能增强。研究表明，蛋白膜中分子间的相互作用越强，越易形成稳定的网络结构，膜越不容易溶于水。而蛋白质量分数较低的膜液在高温下干燥时，明胶蛋白分子呈现无规则卷曲状态，布朗运动剧烈，使得蛋白分子之间不易形成网状结构，结果导致膜的性能较差。伴随起始蛋白质量分数的提高，单位体积内明胶蛋白分子的数量增加，分子的无规则运动受到了限制，因此在高温干燥下容易堆积形成稳定有序的网络结构，获得具有良好机械性能和耐水性能的明胶膜。
热收缩性
当胶原的三股螺旋结构受热遭到破坏时，宏观上可观察到收缩现象明胶中一般含有部分三股螺旋结构的胶原，形成的膜也具有一定的热收缩性，且其热收缩性与三股螺旋结构的数量存在一定的正相关。因此，测定了高温干燥制膜时起始蛋白质量分数对明胶膜热收缩性的影响，结果显示：对照组的膜热收缩率高达48.75%，表明明胶溶液在25℃下干燥成膜后蛋白中还含有大量的三股螺旋结构。然而，起始蛋白质量分数为5%的膜液在100℃下干燥获得的明胶膜其热收缩率仅为8.13% ，没有发生明显的热收缩，表明对低蛋白质量分数的膜液进行高温干燥时蛋白中的三股螺旋结构容易遭到破坏。伴随着膜液中起始蛋白质量分数的提高，形成的明胶膜其热收缩率逐渐增大，在蛋白质量分数达到40%时接近对照组，由此可见提高膜液中起始蛋白质量分数有利于保护蛋白分子的三股螺旋结构在高温干燥下不易遭到破坏，从而相互缠绕形成更稳定的网络结构。
由上述分析可知，利用高温干燥制备明胶膜时，膜液的起始蛋白质量分数至少提高至20%，才可以避免蛋白的三股螺旋结构在高温干燥成膜过程中遭到破坏。
