魚皮明膠蛋白膜的制備及其性質(zhì)改良

陳書霖，陶 忠，吳菲菲，曹敏杰，翁武銀

(集美大學(xué)生物工程學(xué)院，福建廈門361021)

魚皮明膠蛋白膜的制備及其性質(zhì)改良

陳書霖，陶 忠，吳菲菲，曹敏杰，翁武銀

(集美大學(xué)生物工程學(xué)院，福建廈門361021)

利用羅非魚魚皮提取明膠制備蛋白膜，考察了浸提條件和戊二醛的添加對明膠蛋白膜性質(zhì)的影響.結(jié)果表明，利用羅非魚魚皮可以制備成無色透明的明膠蛋白膜.在80℃水浴條件下，伴隨著明膠浸提時(shí)間的延長，膜的抗拉伸強(qiáng)度 (TS)出現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在浸提時(shí)間為1.0 h時(shí)達(dá)到最大值.而膜的斷裂延伸率 (EAB)和水蒸氣透過率 (WVP)則隨著浸提時(shí)間的增加而下降.然而，浸提時(shí)間對膜的透光率沒有顯著影響.另一方面，當(dāng)利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～4%(相對明膠蛋白)的戊二醛對蛋白膜進(jìn)行改性時(shí)，膜的TS、EAB、WVP和溶解性均明顯下降，而蛋白膜的色澤變黃，紫外線阻隔能力增強(qiáng).利用SDS－PAGE分析發(fā)現(xiàn)，戊二醛的添加會使明膠分子發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，且反應(yīng)更易在高分子成分之間發(fā)生.

羅非魚;魚皮;明膠;蛋白膜;戊二醛;理化性質(zhì)

0 引言

近年來，塑料包裝材料引起的食品安全問題逐漸受到關(guān)注，因此利用蛋白質(zhì)、多糖、脂質(zhì)等天然高分子材料制備可食性/可降解性包裝膜將成為社會發(fā)展的必然趨勢.另一方面，我國淡水魚年養(yǎng)殖產(chǎn)量已經(jīng)超過2×107t［1］，加工中必然會產(chǎn)生大量的魚皮、魚鱗等下腳料.據(jù)報(bào)道，魚皮中含有豐富的蛋白質(zhì)，其含量甚至高于魚肉，而且80%以上的蛋白質(zhì)屬于膠原蛋白［2］.但目前魚類加工下腳料主要是被用來生產(chǎn)飼料等低附加值產(chǎn)品，并沒有得到有效利用.

明膠是膠原通過熱變性衍生而來的產(chǎn)物，具有良好的成膜能力，在國際上作為蛋白可食膜制備材料日益受到廣泛重視.有研究報(bào)道，利用熱水提取的魚皮明膠也具有良好的成膜性能［3］.然而，有關(guān)魚皮明膠蛋白膜的研究目前主要集中在鱸魚［3］、金槍魚［4］、大眼鯛［5］、鱈魚［6］等大型海水魚.近年來有學(xué)者嘗試?yán)么笮偷~斑點(diǎn)叉尾 魚皮制備明膠蛋白膜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其機(jī)械性能不僅優(yōu)于海水魚魚皮明膠蛋白膜，甚至可以接近來源于哺乳動物的明膠蛋白膜［7］.

羅非魚具有生長快、肉質(zhì)好、易養(yǎng)殖等特點(diǎn)，已成為聯(lián)合國糧農(nóng)組織六大主食之一.根據(jù)漁業(yè)年鑒統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2010年我國的羅非魚加工量已經(jīng)接近6×105t［1］.在羅非魚魚片加工中產(chǎn)生的魚皮下腳料，不僅沒有殘余的魚肉黏附，而且脂肪含量低于豬皮、牛皮.然而，關(guān)于利用羅非魚魚皮制備明膠蛋白膜的研究卻鮮有報(bào)道.因此，本文利用羅非魚魚皮提取明膠制備蛋白膜，考察明膠蛋白的提取條件以及戊二醛的添加對蛋白膜性質(zhì)的影響，探討羅非魚魚皮加工利用的新途徑.

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

原料:新鮮的尼羅羅非魚魚皮由廈門同安源水水產(chǎn)食品有限公司提供.

主要試劑:甘油，AR，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;25%戊二醛溶液，AR，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;氫氧化鈉，AR，廣東光華化學(xué)廠有限公司;鹽酸，AR，西隴化工股份有限公司;DC蛋白測定試劑盒，美國Bio－Rad公司.

1.2 主要儀器

Avanti J－25高速冷凍離心機(jī) (美國Beckman公司);PSX智能型恒溫恒濕箱 (寧波萊福科技有限公司);厚度儀 (日本Ozaki MFG公司);TMS－PRO質(zhì)構(gòu)儀 (美國Food Technology公司);UV－2600A型紫外分光光度計(jì) (上海元析儀器有限公司);WSC－S測色色差計(jì) (上海精密科學(xué)儀器有限公司);UM113型攪拌脫泡機(jī) (日本Unix有限公司).

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 魚皮明膠提取

羅非魚魚皮通過0.05 mol/L NaOH在4℃下浸泡16 h，清水漂洗，利用0.05 mol/L HCl在室溫下浸泡2 h，用蒸餾水漂洗至中性，然后利用80℃熱水浸提制備.

1.3.2 魚皮明膠蛋白膜的制備

明膠蛋白膜參考翁武銀等［8］報(bào)道的方法進(jìn)行制備.將明膠蛋白質(zhì)量濃度調(diào)配成2%，甘油濃度按照蛋白質(zhì)含量的20%添加后，利用攪拌脫泡機(jī)對其脫泡后調(diào)制成明膠蛋白膜液.將制備的膜液(4 g)倒在5 cm×5 cm的有機(jī)硅樹脂框內(nèi)，利用恒溫恒濕箱，在(25±1)℃、相對濕度 (RH)為(50±5)%下干燥24 h后制備成明膠蛋白膜.將膜從有機(jī)硅樹脂上小心剝離后，在(25±1)℃、RH為(50±5)%的恒溫恒濕箱中調(diào)節(jié)24 h后，作為實(shí)驗(yàn)的測試樣品.

另外，為了研究戊二醛的添加對明膠蛋白膜性質(zhì)的影響，在可食膜的膜液中添加了質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～4%(相對明膠蛋白)的戊二醛后，按照上述方法制備成明膠蛋白膜.

1.3.3 蛋白膜機(jī)械性能的測定

將切成寬20 mm、長45 mm的膜用厚度儀測定厚度，利用質(zhì)構(gòu)儀，間隔30 mm，拉伸速率1 mm/s進(jìn)行拉伸試驗(yàn).蛋白膜的抗拉伸強(qiáng)度 (TS)按照以下公式進(jìn)行計(jì)算:TS(MPa)=F/S，其中:F為膜斷裂時(shí)承受的最大張力 (N);S為膜的橫斷面積 (m2).斷裂伸長率 (EAB)按照以下公式進(jìn)行計(jì)算:EAB(%)=(E/30)×100，其中E為膜斷裂時(shí)被拉伸的長度 (mm).

1.3.4 蛋白膜水蒸氣透過率的測定

蛋白膜水蒸氣透過率根據(jù)ASTM的方法進(jìn)行測定［9］.在瓶口內(nèi)徑2.2 cm的50 mL PET瓶中加入約40 g干燥硅膠，用蛋白膜封緊瓶口使膜與瓶口之間不留縫隙.然后將PET瓶置于30℃、RH為100%的玻璃干燥器中，每隔1 h測定PET瓶的質(zhì)量.膜的水蒸氣透過率WVP(g·m－1·s－1·Pa－1)=△m·d·A－1·t－1·△P－1，其中:△m為t時(shí)間內(nèi)瓶的質(zhì)量增加量 (g);d為膜的厚度 (m);A為瓶口面積 (m2);t為測定時(shí)間 (s);△P為膜兩側(cè)的水蒸氣壓差 (Pa).

1.3.5 蛋白膜顏色和透明度的測定

蛋白膜的顏色利用WSC－S測色色差計(jì)進(jìn)行測定.膜的顏色參數(shù)為:L*(黑－白)，a*(綠－紅)，b*(藍(lán)－黃)，其中白板的參數(shù)為:L*=91.86，a*=－0.88，b*=1.42.

1.3.6 蛋白膜的蛋白溶解率和固形物溶解率的測定

將明膠蛋白膜放在裝有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的疊氮鈉水溶液的錐形瓶中，在室溫下震蕩24 h后，未溶解的蛋白膜利用105℃常壓干燥測定其質(zhì)量，溶解在水中的蛋白質(zhì)含量利用Lowry法［10］進(jìn)行測定.其中，蛋白膜中的水分含量通過105℃常壓干燥進(jìn)行測定，總蛋白質(zhì)含量利用凱氏定氮法進(jìn)行測定.蛋白溶解率為溶解的蛋白質(zhì)質(zhì)量占膜中蛋白質(zhì)質(zhì)量的百分?jǐn)?shù).蛋白膜固形物溶解率按照溶解的蛋白膜干重占原始膜干重的百分?jǐn)?shù).

1.3.7 SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳 (SDS－PAGE)

明膠蛋白膜利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的SDS、8 mol/L尿素、20 mmol/L Tris－HCl(pH=8.8)蛋白變性劑進(jìn)行溶解后，溶解的蛋白質(zhì)利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%的分離膠在8 mA電流下進(jìn)行電泳，電泳結(jié)束后用考馬斯亮藍(lán)R－250染色液染色，最后用脫色液(V(甲醇)∶V(乙酸)∶V(水)=30∶10∶60)脫色到背景完全透明為止.

1.3.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0軟件分析，用ANOVA進(jìn)行方差分析，顯著性檢驗(yàn)方法為鄧肯多重檢驗(yàn)，檢測限為0.05［11］.有關(guān)數(shù)據(jù)為3次以上平均值.

2 結(jié)果與討論

2.1 浸提時(shí)間對明膠膜性質(zhì)的影響

由前期的預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，魚皮明膠蛋白的提取率隨著溫度的升高而逐漸增大，但是在100℃浸提的過程中明膠蛋白在短時(shí)間內(nèi)就會發(fā)生降解.因此，本研究將以80℃水浴浸提明膠蛋白并考察浸提時(shí)間對膜性質(zhì)的影響.

2.1.1 蛋白膜的機(jī)械性能和水蒸氣透過率

羅非魚魚皮明膠蛋白膜的TS、EAB以及WVP的測定結(jié)果如表1所示.由表1可見，隨著浸提時(shí)間的延長，利用80℃熱水浸提的羅非魚魚皮明膠制備成的蛋白膜，其TS呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢.同時(shí)還可以發(fā)現(xiàn)，浸提1.0 h的魚皮明膠制備成的蛋白膜的TS達(dá)到最大值，超過了鯊魚皮明膠蛋白膜(TS=34 MPa)的機(jī)械強(qiáng)度［8］，達(dá)到了PVDC塑料膜(TS=65.6 MPa)的水平［12］.另一方面，隨著明膠浸提時(shí)間的延長，魚皮明膠蛋白膜的EAB出現(xiàn)先下降后上升的趨勢.通常，TS與EAB之間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系［13］，在本研究中也發(fā)現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象.

從表1還可以發(fā)現(xiàn)，魚皮明膠蛋白膜的WVP隨著浸提時(shí)間的延長呈現(xiàn)下降的趨勢，WVP的測定值集中在(1.67 ～2.13)×10－10g·m－1·s－1·Pa－1，低于大眼鯛魚魚皮制備的明膠蛋白膜［3］.一般情況下，膠原在水和熱的作用下，會發(fā)生氫鍵斷裂，三股螺旋結(jié)構(gòu)解體，還會出現(xiàn)輕度的水解現(xiàn)象［14－15］.在明膠凝膠成膜過程中，水解生成的小分子物質(zhì)將進(jìn)入高分子形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的空隙中，增強(qiáng)膜阻隔水分子穿透的性能，結(jié)果導(dǎo)致膜的WVP下降.

表1 浸提時(shí)間對蛋白膜的TS、EAB和WVP的影響Tab．1 Effect of extraction time on TS，EAB and WVP of fish skin gelatin films

2.1.2 蛋白膜的透光率

表2給出了明膠浸提時(shí)間對蛋白膜在波長200～800 nm范圍內(nèi)透光率的影響.由表2可知，羅非魚魚皮明膠蛋白膜在紫外區(qū) (200～280 nm)的透光率范圍為23.85%～30.74%，這與以甘油作為增塑劑制備的大眼鯛、紅鯛魚魚皮明膠膜的27.5% ～29.5%相類似［3］，但魚肉蛋白膜在紫外區(qū)的透光率幾乎為0［12］.其原因主要是:魚肉蛋白中富含苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸等芳香族氨基酸殘基，在280 nm波長附近具有強(qiáng)烈吸收紫外線的能力［16］，而明膠蛋白中缺乏芳香族氨基酸.此外，從表2還可以看出，在可見光范圍內(nèi)(400～800 nm)明膠蛋白膜具有較高的透光率，并且浸提時(shí)間對蛋白膜的透光率沒有明顯的影響.

表2 浸提時(shí)間對魚皮明膠蛋白膜的透光率的影響Tab．2 Effect of extraction time on light transmission of fish skin gelatin films

2.1.3 蛋白膜的顏色

通常，蛋白膜的顏色對于消費(fèi)者可接受程度起著重要作用［17］.表3顯示的是明膠浸提時(shí)間對蛋白膜色澤影響的測定結(jié)果.由表3可知，蛋白膜的L*值和b*值都隨著浸提時(shí)間的延長出現(xiàn)一定程度的上升趨勢，a*值沒有發(fā)現(xiàn)明顯的變化．然而，不同浸提時(shí)間下制備的蛋白膜的L*、a*、b*值和白板都比較接近，表明本研究中的魚皮明膠蛋白膜在外觀上基本是無色．相對大豆蛋白膜［18］(L*=53)的顏色，本研究制備明膠蛋白膜的顏色更接近白色，將使魚皮明膠蛋白膜在色澤方面更具有優(yōu)勢．

表3 浸提時(shí)間對魚皮明膠蛋白膜顏色的影響Tab．3 Effect of extraction time on color values of fish skin gelatin films

2.1.4 蛋白膜的SDS－PAGE

為了了解浸提時(shí)間對明膠蛋白膜機(jī)械性能影響的機(jī)制，利用SDS－PAGE對羅非魚魚皮明膠蛋白膜中的蛋白質(zhì)組分進(jìn)行了分析，其結(jié)果如圖1所示.由圖1可見，在80℃下浸提0.5 h和1.0 h制備的明膠蛋白膜中，不僅可以觀察到γ鏈、β鏈、α1鏈以及α2鏈等蛋白質(zhì)成分，還可以觀察到高于γ鏈和無法進(jìn)入分離膠的高分子蛋白質(zhì)成分.然而，隨著浸提時(shí)間的延長，α鏈以上的高分子蛋白質(zhì)開始發(fā)生降解，出現(xiàn)低于α2鏈的小分子降解產(chǎn)物.通常，在可食膜中成膜材料的高分子質(zhì)量的組分越多，膜的機(jī)械強(qiáng)度越大［3］，這與本研究的結(jié)果基本一致 (見表1、圖1).雖然浸提0.5 h和1.0 h對明膠蛋白膜中的主要蛋白質(zhì)組分沒有明顯的影響，但利用浸提1.0 h的明膠制備成的蛋白膜其TS明顯大于0.5 h的 (見表1).這可能是因?yàn)檫m度的加熱可以保留完整的亞基組分，更有利于在明膠凝膠成膜過程中交聯(lián)形成類三股螺旋結(jié)構(gòu)，進(jìn)而增強(qiáng)膜的TS(見表1).當(dāng)加熱時(shí)間達(dá)到3.0 h以上時(shí)，明膠蛋白出現(xiàn)明顯降解 (見圖1)，結(jié)果導(dǎo)致膜的TS下降 (見表1).因此，控制好魚皮明膠蛋白的浸提時(shí)間對于制備明膠蛋白膜具有重要作用.

基于以上結(jié)果，羅非魚魚皮經(jīng)過酸堿處理后，利用80℃熱水浸提的明膠可以制備成無色透明的蛋白膜，當(dāng)浸提時(shí)間為1.0 h時(shí)可以獲得機(jī)械性能良好的蛋白膜.然而，由于明膠的凝膠性能屬于熱可逆性，利用魚皮制備的明膠蛋白膜存在易溶于水的缺陷，本文還將嘗試采用戊二醛交聯(lián)劑探討改良羅非魚魚皮明膠蛋白膜的性能.

圖1 不同浸提時(shí)間下魚皮明膠蛋白膜電泳分析Fig.1 Protein pattern of films prepared from fish skin gelatin extracted for different time

2.2 戊二醛對明膠膜性質(zhì)的影響

2.2.1 戊二醛對明膠蛋白膜機(jī)械性能和水蒸氣透過率的影響

表4給出了戊二醛添加量對明膠蛋白膜的TS、EAB和WVP影響的測定結(jié)果.由表4可知，隨著戊二醛的添加，明膠蛋白膜的TS逐漸呈現(xiàn)下降的趨勢，當(dāng)添加量增加到蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的4%時(shí)，膜的TS下降了21%.另一方面，明膠蛋白膜的EAB也隨著戊二醛添加而下降.由于戊二醛可以促進(jìn)明膠中ε－氨基酸殘基相互之間發(fā)生交聯(lián)，形成多個(gè)蛋白質(zhì)分子交接的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)［19］，因此經(jīng)常被應(yīng)用于蛋白膜的性質(zhì)改良.研究表明，戊二醛可以提高大豆蛋白膜的機(jī)械性能［18］，但對阿拉斯加鱈魚魚皮明膠蛋白膜［20］的機(jī)械性能卻沒有顯著影響.而且林海莉等［21］研究戊二醛添加對動物明膠膜性質(zhì)影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，少量的戊二醛可以提高膜的TS，而過量會導(dǎo)致膜的TS下降.因此，戊二醛對蛋白膜性質(zhì)的影響不僅跟蛋白質(zhì)的種類有關(guān)，而且跟戊二醛的添加量也有關(guān)系.

另一方面，伴隨著戊二醛的添加，明膠蛋白膜的WVP也呈現(xiàn)出下降的趨勢 (見表4).通常，水蒸氣可以從蛋白膜的孔隙中穿過，也可以與蛋白膜的親水基結(jié)合后移動穿過，因此蛋白膜的水蒸氣阻隔能力與膜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)致密程度以及親水基含量具有一定的相關(guān)性.黃曼等［22］利用戊二醛對大豆分離蛋白進(jìn)行改性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)的疏水性有提高的傾向.因此，根據(jù)表4的結(jié)果，可以推測，添加戊二醛可能促使蛋白質(zhì)的親水基團(tuán)之間發(fā)生交聯(lián)，結(jié)果導(dǎo)致膜的WVP下降.

2.2.2 戊二醛對膜透光率的影響

戊二醛添加量對羅非魚魚皮明膠蛋白膜透光率的影響結(jié)果如表5所示.由表5可知，在280 nm波長下，隨著戊二醛添加量的增加，膜的透光率出現(xiàn)顯著下降.據(jù)報(bào)道，戊二醛與明膠蛋白反應(yīng)生成的吡啶高價(jià)正離子鹽衍生物在240～270 nm范圍對紫外光有較強(qiáng)的吸收［23］.因此，經(jīng)過戊二醛改性后明膠蛋白膜的紫外線阻隔能力得到明顯的提高.另一方面，在400～800 nm的可見光范圍內(nèi)，戊二醛的添加對蛋白膜的透光率沒有產(chǎn)生明顯的影響.因此，本研究結(jié)果表明，利用戊二醛改性的明膠蛋白膜作為食品包裝材料在阻礙紫外線誘導(dǎo)的油脂氧化作用方面具有一定的優(yōu)勢，可用于包裝對紫外線敏感的食品，且其透明性還可以讓消費(fèi)者觀察到內(nèi)裝食品的狀態(tài).

表4 戊二醛添加量對明膠蛋白膜的TS、EAB和WVP的影響Tab．4 Effect of glutaraldehyde content on TS，EAB and WVP of gelatin films

表5 添加戊二醛對蛋白膜的透光率的影響Tab．5 Effect of glutaraldehyde on light transmission of gelatin films

2.2.3 戊二醛對膜顏色的影響

表6顯示的是戊二醛添加量對明膠蛋白膜顏色的影響.由表6可知，隨著戊二醛的增加，L*值逐漸下降，a*值沒有明顯變化，b*值明顯上升，說明添加戊二醛會使明膠蛋白膜的色澤變深、變黃.通常，醛類物質(zhì)的羰基容易和蛋白質(zhì)的氨基發(fā)生美拉德反應(yīng).因此，戊二醛添加量越多，干燥成膜過程中戊二醛和明膠蛋白之間的美拉德反應(yīng)也越劇烈，結(jié)果導(dǎo)致明膠蛋白膜變得越黃.

表6 添加戊二醛對魚皮明膠蛋白膜顏色的影響Tab．6 Effect of glutaraldehyde on color values of gelatin films

2.2.4 戊二醛對膜溶解性的影響

為了評價(jià)改性明膠蛋白膜的耐水性能，對膜的蛋白溶解率和固形物溶解率進(jìn)行了測定，結(jié)果如表7所示.從表7中可以看出，經(jīng)過戊二醛改性明膠蛋白膜的蛋白溶解率、固形物溶解率都出現(xiàn)了顯著的下降.添加蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的戊二醛可以使膜的蛋白溶解率、固形物溶解率分別下降了92.0%、71.8%，類似于McPherson等［24］報(bào)道的戊二醛處理后膠原纖維溶解度下降的結(jié)果.通常，蛋白膜的溶解率和交聯(lián)度是成反比的，也就是說交聯(lián)程度越高，膜的溶解率越低［16］.因此，本研究的結(jié)果也證實(shí)了戊二醛與明膠蛋白之間發(fā)生了顯著的交聯(lián)作用.另一方面，雖然膜的固形物溶解率的變化趨勢類似于蛋白溶解率，但膜的固形物溶解率明顯高于蛋白溶解率，這可能是甘油增塑劑沒有參與交聯(lián)反應(yīng)的緣故.表7的結(jié)果還進(jìn)一步說明了，戊二醛改性可以提高明膠蛋白膜的耐水性能，使明膠蛋白膜在潮濕環(huán)境中應(yīng)用成為可能，有利于拓寬明膠膜的應(yīng)用范圍.

表7 添加戊二醛對明膠膜的蛋白溶解率和固形物溶解率的影響Tab．7 Effect of glutaraldehyde on protein solubility and film matter solubility of gelatin films %

2.2.5 改性膜蛋白組分的分析

利用SDS－PAGE分析戊二醛改性的魚皮明膠蛋白膜中蛋白質(zhì)組分，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)戊二醛的添加量超過蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的2%時(shí)，明膠蛋白膜在2%SDS、8 mol/L尿素、20 mmol/L Tris－HCl(pH=8.8)的蛋白質(zhì)變性劑中也不溶解，因此無法利用SDS－PAGE進(jìn)行觀察.當(dāng)戊二醛的添加量為蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的1%時(shí)，明膠蛋白膜中，β鏈、γ鏈以及高于γ鏈的高分子蛋白質(zhì)條帶在電泳圖譜中無法觀察到 (見圖2)，說明在戊二醛的作用下這些蛋白質(zhì)組分之間先發(fā)生了相互交聯(lián)，生成難溶于水以及蛋白質(zhì)變性劑的高分子產(chǎn)物.

圖2 戊二醛改性明膠膜中蛋白質(zhì)組分的分析Fig.2 Protein pattern of glutaraldehyde modificated gelatin films

3 結(jié)論

1)利用羅非魚魚皮明膠可以制備無色透明、機(jī)械性能優(yōu)越、具有一定阻濕性能的蛋白膜.其中，利用80℃水浴浸提1.0 h的明膠制備的蛋白膜機(jī)械性能最優(yōu).

2)戊二醛改性將使明膠蛋白膜的機(jī)械性能出現(xiàn)一定程度的下降，但膜的耐水性能、阻濕性能以及阻隔紫外線能力都得到顯著的提高.

3)根據(jù)SDS－PAGE的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在戊二醛的作用下，羅非魚魚皮明膠蛋白的β鏈、γ鏈以及高于γ鏈的高分子組分之間容易發(fā)生交聯(lián)反應(yīng).

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(責(zé)任編輯 馬建華 英文審校 曹敏杰)

Preparation and Improvement of Gelatin Films Based on Tilapia Skin

CHEN Shu－lin，TAO Zhong，WU Fei－fei，CAO Min－jie，WENG Wu－yin
(College of Biological Engineering，Jimei University，Xiamen 361021，China)

The effect of extraction conditions and glutaraldehyde(GLU)incorporation on the physical and chemical properties of the gelatin films prepared from tilapia skin was investigated.As a result，colorless and transparent edible film could be successfully prepared using tilapia skin gelatin.The tensile strength(TS)of films as prepared from gelatin extracted at 80℃increased and reached a peak after extraction for 1.0 h，while a gradual decrease of TS was observed when the extraction time was increased.The elongation at break(EAB)and water vapor permeability(WVP)of films were enhanced together with the increase of gelatin extraction time at 80 ℃.However，the light transmition of films was not affected by extraction time.On the other hand，when GLU was incorporated in the film－forming solutions at 1% ～4%(m/m)of protein，the TS，EAB，WVP and solubility of films all decreased，while the yellowness and barrier properties against UV lights increased.SDS － PAGE analysis indicated that the protein cross－linking reaction mainly involved in high molecular weight polymers was induced by GLU.

tilapia;fish skin;gelatin;protein films;glutaraldehyde;physical and chemical properties

S 985.1

A

1007－7405(2012)05－0335－08

2012－05－14

2012－07－01

福建省科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目 (2010I0010);李尚大集美大學(xué)學(xué)科建設(shè)基金項(xiàng)目 (ZC2010009)

陳書霖 (1989—)，男，碩士生，從事水產(chǎn)品加工研究.通訊作者:翁武銀 (1974—)，男，副教授，博士，從事蛋白質(zhì)化學(xué)和水產(chǎn)品加工研究，E－mail:wwymail@jmu.edu.cn.