馬哈魚魚皮明膠提取溫度和甘油質(zhì)量濃度對其成膜特性的影響

劉 洋，夏儷寧，賈 慧，李 琦，潘錦鋒*

近年來，隨著人們對食品品質(zhì)要求的提升和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，食品包裝中廣泛使用的塑料膜因其不易分解和有害物遷移、環(huán)保性和安全性等問題受到質(zhì)疑，新型可降解膜成為國內(nèi)外食品包裝研究的熱點(diǎn)。不少學(xué)者研究了以蛋白質(zhì)為基料的可食用膜，主要以大豆蛋白膜[1-2]和乳清蛋白膜[3-4]為代表。明膠是膠原的熱變性提取物，具有良好的成膜特性。同時(shí)，明膠具有良好的生物可降解性、可食用性，是開發(fā)可食用膜的良好資源。我國是魚類生產(chǎn)大國，每年產(chǎn)生大量魚皮廢棄物，既造成環(huán)境污染也造成資源浪費(fèi)。事實(shí)上，魚皮中含有豐富的膠原蛋白（80%左右），可作為制備明膠的重要來源，且魚皮明膠不受宗教文化限制，是開發(fā)可食用膜的優(yōu)質(zhì)基料。近年來，我國馬哈魚加工業(yè)發(fā)展迅速，每年產(chǎn)生大量馬哈魚魚皮，是開發(fā)明膠膜的潛在資源。

明膠膜的性質(zhì)主要受明膠性質(zhì)和添加物的影響，前者性質(zhì)主要取決于其氨基酸組成、分子結(jié)構(gòu)、分子質(zhì)量分布，其中氨基酸組成與魚種類有關(guān)，分子結(jié)構(gòu)和分子質(zhì)量分布取決于膠原變性時(shí)的處理工藝[5-6]。溫度是明膠制備過程的重要因素，不少研究發(fā)現(xiàn)提取溫度顯著影響明膠膜的機(jī)械性能和穩(wěn)定性[7-8]。目前，國內(nèi)外對魚皮明膠膜的研究集中在魷魚[9]、大眼鯛魚[10]、鯊魚[11]和羅非魚[12]等，而馬哈魚魚皮明膠膜的研究鮮見報(bào)道。另外，大部分研究集中于添加物對膜性質(zhì)的改善[13-15]，而從成膜基料角度考察提取溫度對明膠膜性質(zhì)影響的研究較少。本研究以馬哈魚魚皮為原料，探究不同溫度（40、50、60、70、80、90 ℃）提取魚皮明膠的成膜特性，同時(shí)考察甘油質(zhì)量濃度（1.1、1.2、1.5 g/100 mL）對其成膜性質(zhì)的影響，為合理利用馬哈魚魚皮明膠膜提供理論依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

馬哈魚（Oncorhynchus keta）魚皮由大連東霖食品公司提供。

氫氧化鈉（分析純） 天津市大茂化學(xué)試劑廠；磷酸（分析純） 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；甘油（分析純） 天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

MGC-350HPY-2恒溫恒濕培養(yǎng)箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司；數(shù)字測厚儀 臺(tái)州市艾測儀器有限公司；TA.XT plus質(zhì)構(gòu)儀 英國SMS公司；UltraScan PRO測色儀 美國亨特立公司；Frontier傅里葉變換紅外光譜儀美國珀金埃爾默公司；UV-5200型紫外分光光度計(jì)上海元析儀器有限公司；JSM-7800F掃描電子顯微鏡日本JEOL公司。

1.3 方法

1.3.1 魚皮明膠的提取

馬哈魚魚皮解凍，剔盡魚肉及其他組織，剪成0.5 cm×0.5 cm小塊，冷藏備用。魚皮預(yù)處理按Kaewruang等[16]方法稍加改動(dòng)：魚皮首先以1∶10（m/V）比例與體積分?jǐn)?shù)2%洗潔精溶液混合，磁力攪拌6 h去除脂肪，然后以1∶10（m/V）比例與0.05 mol/L氫氧化鈉溶液混合，室溫下磁力攪拌4 h去除雜蛋白（每2 h換一次氫氧化鈉溶液），后用0.05 mol/L磷酸溶液溶脹魚皮（1∶10，m/V），室溫下磁力攪拌3 h（每1.5 h換一次磷酸溶液），最后分別在40、50、60、70、80、90 ℃下將魚皮與水以1∶5（m/V）比例提取10 h，離心收集上清液，冷凍干燥即得馬哈魚魚皮明膠。

1.3.2 明膠膜的制備

明膠膜的制備參照翁武銀等[11]的方法略作改動(dòng)。將不同溫度制得明膠溶于60 ℃去離子水，使蛋白質(zhì)量濃度為5 g/100 mL，分別添加質(zhì)量濃度1.1、1.2、1.5 g/100 mL的甘油制備成膜液。將膜液（5 mL）均勻倒在直徑為10 cm的培養(yǎng)皿中，于溫度（25±1）℃，相對濕度（50±5）%的恒溫恒濕培養(yǎng)箱中干燥24 h，得明膠膜。用于電子顯微鏡觀察的膜采用7 mL膜液于直徑3.5 cm的培養(yǎng)皿中制備，其余步驟同上。記40、50、60、70、80、90 ℃提取明膠所制膜分別為F40、F50、F60、F70、F80和F90。

1.3.3 膜厚度和機(jī)械性能測定

采用數(shù)字測厚儀測定膜的厚度。每種膜選取6 張測定，每張選取9 個(gè)點(diǎn)，其中1 個(gè)為中心點(diǎn)。

機(jī)械性能測定依據(jù)Iwata等[17]方法略加調(diào)整。將明膠膜切成寬10 mm×35 mm小塊，采用質(zhì)構(gòu)儀測定拉伸強(qiáng)度（tensile strength，TS）和斷裂伸長率（elongation at break，EAB）。質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)為：間隔15 mm，拉伸速率30 mm/min。TS和EAB分別按公式（1）、（2）計(jì)算。

式中：F為膜斷裂時(shí)承受最大張力/N；S為膜的橫截面面積/m2。

式中：E為膜斷裂時(shí)被拉伸的長度/mm。

1.3.4 膜的顏色性質(zhì)測定

采用測色儀測定膜的顏色性質(zhì)，以L?（黑-白）、a?（紅-綠）、b?（黃-藍(lán)）和總色差?E來表示。?E按公式（3）計(jì)算。

式中：?L?、?a?和?b?為測量數(shù)值與白板參數(shù)差值（白板參數(shù)為L?＝94.1，a?＝-0.79，b?＝1.2）。

1.3.5 膜的水蒸氣透過率測定

膜的水蒸氣透過率（water vapour permeability，WVP）參照Shiku等[18]方法測定。于直徑為2.5 cm的10 mL燒杯中放置干燥硅膠，用膜蓋住燒杯口，將小燒杯置于裝有蒸餾水的（25±1）℃干燥皿中，每1 h測定燒杯質(zhì)量。WVP由式（4）計(jì)算。

式中：?m為t時(shí)間間隔燒杯質(zhì)量增加量/g；d為膜厚度/m；A為燒杯瓶口面積/m2；t為測定時(shí)間間隔/s；?p為膜內(nèi)外蒸氣壓差/Pa。

1.3.6 膜的透光率測定

將膜貼壁于比色皿，采用分光光度計(jì)測定200～800 nm范圍內(nèi)的透光率。

1.3.7 膜的傅里葉變換紅外光譜分析

膜經(jīng)冷凍干燥后置于全反射托盤上，用傅里葉變換紅外光譜儀進(jìn)行全波段（4 000～400 cm-1）掃描，分辨率為4 cm-1。

1.3.8 膜的微觀結(jié)構(gòu)觀察

以液氮淬斷膜，取樣品粘于金屬柱上，噴金后采用掃描電子顯微鏡觀察膜的表面和橫斷面微觀結(jié)構(gòu)，膜表面的放大倍數(shù)為5 000 倍，膜橫斷面的放大倍數(shù)為2 000 倍。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0軟件處理分析，數(shù)據(jù)以 ±s表示，采用單因素方差法分析數(shù)據(jù)，進(jìn)一步以Duncan法進(jìn)行多組平均數(shù)的差異水平分析，顯著性水平設(shè)定為P＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 魚皮明膠膜的厚度

表1 不同溫度提取的馬哈魚魚皮明膠在不同甘油質(zhì)量濃度下制得膜的厚度Table 1 Thickness of films prepared from chum salmon skin gelatin extracted at different temperatures and different concentrations of glycerol mm

馬哈魚魚皮明膠膜的厚度如表1所示。膜的厚度集中于0.030～0.045 mm。甘油質(zhì)量濃度1.1 g/100 mL時(shí)，F(xiàn)50厚度最高（P＜0.05）；甘油質(zhì)量濃度1.2 g/100 mL時(shí)，F(xiàn)40、F50、F60厚度高于F70、F80厚度（P＜0.05）；甘油質(zhì)量濃度1.5 g/100 mL時(shí)，F(xiàn)50、F60、F70厚度高于F80和F90厚度（P＜0.05）。以上表明，低中溫段明膠所制膜（F40、F50、F60）厚度略高于高溫段明膠膜（F70、F80、F90）。Nagarajan等[8]在魷魚明膠膜研究中也發(fā)現(xiàn)50 ℃明膠膜厚度高于60、70、80 ℃明膠膜厚度。Hoque等[7]認(rèn)為高溫提取和深度水解對膠原結(jié)構(gòu)破壞較嚴(yán)重，所獲明膠分子質(zhì)量較低、分子鏈較短，分子間可較好地交聯(lián)形成有序網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，突起結(jié)點(diǎn)較少，膜較薄。

F40中，添加1.1 g/100 mL和1.2 g/100 mL甘油的膜厚度高于添加1.5 g/100 mL甘油的膜厚度（P＜0.05）；F50中添加不同質(zhì)量濃度甘油對厚度無顯著差異（P＞0.05）；F60中添加1.2 g/100 mL和1.5 g/100 mL甘油的膜厚度較高（P＜0.05）；甘油的質(zhì)量濃度對F70、F80和F90的膜厚度影響無顯著規(guī)律。甘油對低溫段明膠膜（F40）厚度的降低作用可能源于后者成膜能力較佳，過多甘油不利于膜網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成，故厚度變薄。甘油對于中溫段明膠膜（F60）厚度有一定提升，可能因?yàn)橹袦囟蚊髂z分子質(zhì)量相對較小，疏水鍵暴露較多，不易形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，甘油的加入可促進(jìn)該結(jié)構(gòu)的形成，致膜厚度增加。F80、F90中甘油對膜厚度影響無顯著規(guī)律，可能因?yàn)楦邷靥崛∶髂z分子質(zhì)量較小，不易在膜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中形成突起使膜增厚[19]。

2.2 魚皮明膠膜的機(jī)械性能

表2 不同溫度提取的馬哈魚魚皮明膠在不同甘油質(zhì)量濃度下制得明膠膜的機(jī)械性能Table 2 Mechanical properties of films prepared from chum salmon skin gelatin extracted at different temperatures and different concentrations of glycerol

馬哈魚魚皮明膠膜的機(jī)械性能如表2所示。相同甘油質(zhì)量濃度下，F(xiàn)40、F50、F60的TS高于F70、F80、F90的（1.2 g/100 mL甘油質(zhì)量濃度下F60除外）（P＜0.05），且最高TS集中于F50和F60，最高可達(dá)30 MPa，這與商業(yè)魚皮明膠所制膜的TS接近[20]。Nagarajan等[8]指出明膠鏈的長度與提取溫度相關(guān)，對網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成有直接影響。低溫提取明膠分子鏈較長，易發(fā)生交聯(lián)，成膜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較強(qiáng)，TS較強(qiáng)；而高溫提取明膠短肽鏈較多，分子間作用不強(qiáng)，形成較弱網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)短肽鏈端頭較多，流動(dòng)性增加，TS較弱[6]。本研究中，甘油低質(zhì)量濃度下（1.1 g/100 mL和1.2 g/100 mL）F50和F40的TS高于F60（P＜0.05），而甘油高質(zhì)量濃度下（1.5 g/100 mL）F60最高。Hoque等[7]發(fā)現(xiàn)70 ℃魷魚明膠膜TS高于40、50 ℃和60 ℃魷魚明膠膜TS，但溫度高于70 ℃時(shí)TS迅速下降。適當(dāng)加熱可促進(jìn)明膠分子間結(jié)構(gòu)的展開和交聯(lián)，形成較強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，故TS較高；而過高溫度使得明膠分子短鏈大量形成，分子間作用較弱，故TS下降。此外，1.1 g/100 mL和1.2 g/100 mL的甘油質(zhì)量濃度下溫度對EAB的影響無顯著規(guī)律，但甘油質(zhì)量濃度達(dá)1.5 g/100 mL時(shí)，EAB隨著溫度升高而上升（P＜0.05），最高達(dá)300%。Perez-Gago等[21]也發(fā)現(xiàn)乳清蛋白膜的EAB隨著加熱溫度的上升呈下降。這是因?yàn)楦邷靥崛∶髂z短肽鏈較多，一定拉力下更容易下滑，故EAB較高。

表2顯示，相同溫度（50、70 ℃）下TS隨著甘油質(zhì)量濃度先增加后下降（P＜0.05），80 ℃和90 ℃則一直下降。以上表明，甘油添加對明膠膜TS有一定提升作用，但高質(zhì)量濃度甘油則降低TS。Jongjareonrak等[22]也發(fā)現(xiàn)大眼鯛魚魚皮明膠膜TS隨甘油質(zhì)量濃度增加而降低。可能是因?yàn)楦视头肿优c蛋白質(zhì)分子間產(chǎn)生了氫鍵，弱化了明膠分子間本身的相互作用導(dǎo)致TS下降[20]。另一方面，相同溫度下（40、50、70、80、90 ℃）隨著甘油質(zhì)量濃度增加EAB明顯上升（P＜0.05），尤其在質(zhì)量濃度為1.5 g/100 mL時(shí)，EAB迅速上升（P＜0.05）。以上結(jié)果表明，甘油添加對于EAB有顯著促進(jìn)作用。Arfat等[20]也指出甘油質(zhì)量濃度增加導(dǎo)致膜流動(dòng)性增加，進(jìn)而EAB增加。

以上研究結(jié)果表明，明膠提取溫度和甘油質(zhì)量濃度都在不同程度上對明膠膜機(jī)械性能產(chǎn)生影響。如表2所示，F(xiàn)40、F50和F60分別添加1.2、1.1 g/100 mL或1.2、1.5 g/100 mL所制得明膠膜TS和EAB均較好；而70～90 ℃明膠膜或TS過低或EAB過低，機(jī)械性能較差。故研究選定明膠提取溫度為40、50、60 ℃，甘油添加質(zhì)量濃度分別為1.1、1.2、1.5 g/100 mL進(jìn)一步研究馬哈魚魚皮明膠膜性質(zhì)。

2.3 魚皮明膠膜的顏色

表3 不同溫度提取的馬哈魚魚皮明膠在不同甘油質(zhì)量濃度下制得明膠膜的顏色Table 3 Color of films prepared from chum salmon skin gelatin extracted at different temperatures and different concentrations of glycerol

馬哈魚魚皮明膠膜的顏色性質(zhì)如表3所示。1.1 g/100 mL甘油質(zhì)量濃度下，F(xiàn)50的a?值高于F40的a?值（P＜0.05），但L?值和?E?值在相同甘油質(zhì)量濃度下受溫度影響較小。以上結(jié)果表明，明膠膜的a?值隨提取溫度的上升有增加趨勢，Hoque等[7]在魷魚明膠膜的研究也發(fā)現(xiàn)相似的結(jié)果。低溫段提取的明膠分子質(zhì)量較大，結(jié)構(gòu)相對較完整，游離氨基端暴露較少，美拉德反應(yīng)不明顯[8]，同時(shí)低溫段提取的明膠中魚皮色素引入較少，故明膠膜的顏色較淺。F60隨甘油質(zhì)量濃度的增加L?值降低（P＜0.05），?E?值上升（P＜0.05）；F50的b?值隨甘油質(zhì)量濃度增加而上升（P＜0.05）；其他溫度明膠膜顏色性質(zhì)隨甘油質(zhì)量濃度變化無明顯規(guī)律，與翁武銀等[11]的研究結(jié)論一致。以上表明甘油質(zhì)量濃度對較高溫度明膠膜的顏色有一定影響，但對中等溫度明膠膜顏色影響不大。

2.4 魚皮明膠膜的WVP

表4 不同溫度提取的馬哈魚魚皮明膠在不同甘油質(zhì)量濃度下制得明膠膜的WVPTable 4 Water vapor permeability of films prepared from chum salmon skin gelatin extracted at different temperatures and different concentrations of glycerol10－9 g/（m·s·Pa）

馬哈魚魚皮明膠膜的WVP如表4所示。甘油質(zhì)量濃度1.1 g/100 mL時(shí)，F(xiàn)60的WVP高于F40和F50（P＜0.05）；甘油質(zhì)量濃度為1.2 g/100 mL時(shí)，F(xiàn)50和F60的WVP高于F40（P＜0.05），明膠膜的WVP隨提取溫度的升高而增加（P＜0.05）。這與Nagarajan等[8]魷魚明膠膜的研究結(jié)果一致。低溫提取明膠分子形成較強(qiáng)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，水分子不易透過，高溫提取的明膠分子鏈變短[16]，更容易隨機(jī)插入膜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，破壞膜的緊密度，水分子更容易透過[23]。

Giménez等[24]發(fā)現(xiàn)添加明膠水解物會(huì)導(dǎo)致明膠膜中短鏈分子增加，WVP增加。此外，短鏈明膠分子擁有更多羰基和氨基，這些基團(tuán)會(huì)與水分子間形成氫鍵，增加膜的WVP[25]。

F50的WVP隨甘油質(zhì)量濃度的增加而上升（P＜0.05）。Jongjareonrak等[22]在黃笛鯛魚皮明膠膜的研究中也發(fā)現(xiàn)了類似結(jié)果。甘油富含羥基，可與水分子形成氫鍵，使膜的吸濕性能提高。但本研究中F60的WVP隨甘油質(zhì)量濃度的增加呈下降趨勢（P＜0.05）。可能是高溫下明膠分子與甘油形成特殊的結(jié)構(gòu)，暴露出更多的疏水基團(tuán)，導(dǎo)致WVP下降，具體原因有待進(jìn)一步研究。

2.5 魚皮明膠膜的透光率

表5 不同溫度提取的馬哈魚魚皮明膠在不同甘油質(zhì)量濃度下制得明膠膜的透光率Table 5 Light transmission of films prepared from chum salmon skin gelatin extracted at different temperatures and different concentrations of glycerol%

表5為馬哈魚魚皮明膠膜在波長200～800 nm范圍內(nèi)的透光率。波長200 nm和280 nm下膜的透光率均為0.00%。Limpisophon等[26]指出紫外光可引起脂肪的氧化，由本研究結(jié)果可推測馬哈魚皮明膠膜能夠有效阻止紫外引起的食品氧化。350～800 nm波長范圍內(nèi)，膜的透光率是46.53%～74.57%。相同甘油質(zhì)量濃度，F(xiàn)60透光率總體低于F40和F50透光率（P＜0.05），這與a?和b?值的增加（表3）可能有一定的關(guān)系。提取過程中，明膠分子可發(fā)生美拉德反應(yīng)，其產(chǎn)物種類與數(shù)量影響明膠膜的透光率[7]。相同提取溫度下，甘油質(zhì)量濃度對明膠膜的透光率影響無顯著規(guī)律。Vanin等[27]也發(fā)現(xiàn)增塑劑的種類和濃度對明膠膜的透光率沒有影響。

2.6 魚皮明膠膜的傅里葉變換紅外光譜分析

圖1 不同溫度提取的馬哈魚魚皮明膠在不同甘油質(zhì)量濃度下制得明膠膜的衰減全反射傅里葉變換紅外光譜圖Fig. 1 ATR-FTIR spectra of films prepared from chum salmon skin gelatin extracted at different temperatures and different concentrations of glycerol

馬哈魚魚皮明膠膜的衰減全反射傅里葉變換紅外光譜如圖1所示。甘油質(zhì)量濃度1.1 g/100 mL時(shí)，F(xiàn)40、F50和F60酰胺A帶分別位于3 286.06、3 285.13 cm-1和3 284.25 cm-1；甘油質(zhì)量濃度為1.2 g/100 mL時(shí)，F(xiàn)40、F50和F60酰胺A帶分別位于3 287.88、3 284.29 cm-1和3 285.40 cm-1；甘油質(zhì)量濃度為1.5 g/100 mL，F(xiàn)40、F50和F60酰胺A帶則位于3 283.37、3 283.92 cm-1和3 284.46 cm-1。Hoque[7]和涂宗財(cái)[28]等發(fā)現(xiàn)墨魚明膠膜和魚鱗明膠膜的酰胺A帶分別位于3 275 cm-1和3 290 cm-1，與本研究結(jié)果相似。本研究結(jié)果表明酰胺A帶隨溫度升高向低波數(shù)移動(dòng)，說明氫鍵作用加強(qiáng)，這與機(jī)械性能的改善相一致。Nagarajan等[8]在魷魚明膠膜和金喆民等[29]在聚乙烯醇膜的研究中都發(fā)現(xiàn)酰胺A帶隨溫度升高向低波數(shù)移動(dòng)且性質(zhì)得到改善。相同提取溫度下，酰胺A帶振幅隨甘油質(zhì)量濃度的升高逐漸增大，表明甘油與明膠分子作用加強(qiáng)，Hoque等[7]在墨魚明膠膜的近紅外圖譜中也有相似結(jié)果。

本研究中明膠膜酰胺B帶出現(xiàn)在2 930～2 935 cm-1，酰胺Ⅰ帶位于1 636～1 639 cm-1，酰胺Ⅱ帶位于1 535～1 546 cm-1，酰胺Ⅲ帶位于1 238～1 240 cm-1，且在1 037～1 042 cm-1范圍內(nèi)皆有較明顯吸收，以上結(jié)果與其他明膠膜的紅外特征吸收譜一致[10,30-31]。酰胺B帶反映C—N伸縮振動(dòng)，酰胺Ⅰ帶反映C＝O伸縮振動(dòng)和氫鍵信息，酰胺Ⅱ帶反映N—H基團(tuán)的彎曲振動(dòng)和C—N的伸縮振動(dòng)，酰胺Ⅲ帶反映平面內(nèi)的C—H和N—H振動(dòng)以及甘油骨架與羥脯氨酸側(cè)鏈—CH2基團(tuán)的振動(dòng)。以上結(jié)果表明甘油的羥基與馬哈魚魚皮明膠分子相互作用強(qiáng)烈，對膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)產(chǎn)生了顯著影響。

2.7 魚皮明膠膜的微觀結(jié)構(gòu)

圖2 不同溫度提取的馬哈魚魚皮明膠在不同甘油質(zhì)量濃度下制得的明膠膜表面掃描電子顯微鏡圖（5 000×）Fig. 2 SEM micrographs of surface of films prepared from chum salmon skin gelatin extracted at different temperatures and different concentrations of glycerol (5 000 ×)

圖3 不同溫度提取的馬哈魚魚皮明膠在不同甘油質(zhì)量濃度下制得的明膠膜截面掃描電子顯微鏡圖（2 000×）Fig. 3 SEM micrographs of cryo-fractured cross-section of films prepared from chum salmon skin gelatin extracted at different temperatures and different concentrations of glycerol (2 000 ×)

馬哈魚魚皮明膠膜的掃描電子顯微鏡表面和截面微觀結(jié)構(gòu)如圖2、3所示。所有明膠膜都具有光滑連續(xù)的表面結(jié)構(gòu)，且截面未出現(xiàn)明顯斷裂或空隙。Nagarajan等[8]在魷魚明膠膜研究中發(fā)現(xiàn)，高溫（80 ℃）提取明膠所成膜較低溫（50、60 ℃）提取明膠所成膜的表面呈現(xiàn)明顯粗糙和裂紋，同時(shí)膜的截面更粗糙、松散。該學(xué)者認(rèn)為高溫得到明膠小分子短鏈較多，分子間作用不強(qiáng)，不易形成網(wǎng)絡(luò)緊密的結(jié)構(gòu)，因而微觀結(jié)構(gòu)不佳。本研究未發(fā)現(xiàn)提取溫度和甘油對膜的微觀結(jié)構(gòu)的顯著影響，這可能是由于低溫段（40～60 ℃）提取的明膠結(jié)構(gòu)較完整，成膜過程中能形成有序的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[20]。明膠膜的微觀結(jié)構(gòu)連續(xù)致密，與低溫段（40、50、60 ℃）明膠制得膜的TS較強(qiáng)相一致。

3 結(jié) 論

提取溫度對馬哈魚魚皮明膠膜機(jī)械性能、WVP、顏色、透光率等性質(zhì)有著顯著影響，甘油質(zhì)量濃度對機(jī)械性能、WVP有顯著影響，但對顏色和透光率無顯著影響。低溫（40～60 ℃）提取的明膠所成膜的機(jī)械性能較好，WVP較低。甘油分子中的羥基可與蛋白分子間產(chǎn)生氫鍵，進(jìn)而減弱蛋白分子將的相互作用，使明膠膜的TS下降，EAB增加；甘油是親水小分子，隨甘油質(zhì)量濃度增加，膜的WVP增加?？梢酝ㄟ^優(yōu)化明膠提取溫度與甘油質(zhì)量濃度改善馬哈魚魚皮明膠膜的性能。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馬丹, 趙曉燕, 馬越, 等. 不同工藝生產(chǎn)大豆分離蛋白的成膜性能[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2008, 24(10): 239-242. DOI:10.3321/j.issn:1002-6819.2008.10.048.

[2] 郭寬, 張超, 趙曉燕, 等. 甘油含量對大豆蛋白膜功能性質(zhì)的影響[J].食品工業(yè)科技, 2012, 33(4): 349-352.

[3] WANG Y, XIONG Y L, RENTFROW G K, et al. Oxidation promotes cross-linking but impairs film-forming properties of whey proteins[J].Journal of Food Engineering, 2013, 115(1): 11-19. DOI:10.1016/j.jfoodeng.2012.09.013.

[4] 王晶, 任發(fā)政, 商潔靜, 等. 增塑劑對乳清蛋白-絲膠復(fù)合可食用膜性能的影響[J]. 食品科學(xué), 2008, 29(6): 59-63.

[5] 劉俊豪, 黃珊, 楊文鴿. 基于魚皮明膠的可食膜改性及其應(yīng)用[J]. 食品工業(yè)科技, 2014, 35(6): 373-376; 382.

[6] GóMEZ-GUILLéN M C, PéREZ-MATEOS M, GóMEZ-ESTACA J,et al. Fish gelatin: a renewable material for developing active biodegradable films[J]. Trends in Food Science & Technology, 2009, 20(1): 3-16.

[7] HOQUE M S, BENJAKUL S, PRODPRAN T. Effect of heat treatment of film-forming solution on the properties of film from cuttlefish (Sepia pharaonis) skin gelatin[J]. Journal of Food Engineering, 2010, 96(1): 66-73. DOI:10.1016/j.jfoodeng.2009.06.046.

[8] NAGARAJAN M, BENJAKUL S, PRODPRAN T, et al. Properties of film from splendid squid (Loligo formosana) skin gelatin with various extraction temperatures[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2012, 51(4): 489-496. DOI:10.1016/j.ijbiomac.2012.06.017.

[9] HOQUE M S, BENJAKUL S, PRODPRAN T. Properties of film from cuttlefish (Sepia pharaonis) skin gelatin incorporated with cinnamon,clove and star anise extracts[J]. Food Hydrocolloids, 2011, 25(5): 1085-1097. DOI:10.1016/j.foodhyd.2010.10.005.

[10] JONGJAREONRAK A, RAWDKUEN S, CHAIJAN M, et al. Chemical compositions and characterisation of skin gelatin from farmed giant catfish (Pangasianodon gigas)[J]. LWT-Food Science and Technology,2010, 43(1): 161-165. DOI:10.1016/j.lwt.2009.06.012.

[11] 翁武銀, 劉光明, 蘇文金, 等. 魚皮明膠蛋白膜的制備及其熱穩(wěn)定性[J]. 水產(chǎn)學(xué)報(bào), 2011, 35(12): 1890-1896. DOI:10.3724/SP.J.1231.2011.17517.

[12] 唐蘭蘭, 趙陽芳, 翁武銀, 等. pH和雙醛淀粉對羅非魚魚皮明膠膜性質(zhì)的影響[J]. 食品工業(yè)科技, 2014, 35(1): 98-101; 105.

[13] TONGNUANCHAN P, BENJAKUL S, PRODPRAN T, et al. Mechanical, thermal and heat sealing properties of fish skin gelatin film containing palm oil and basil essential oil with different surfactants[J]. Food Hydrocolloids, 2016, 56: 93-107. DOI:10.1016/j.foodhyd.2015.12.005.

[14] WU J L, GE S Y, LIU H, et al. Properties and antimicrobial activity of silver carp (Hypophthalmichthys molitrix) skin gelatin-chitosan films incorporated with oregano essential oil for fish preservation[J].Food Packaging and Shelf Life, 2014, 2(1): 7-16. DOI:10.1016/j.fpsl.2014.04.004.

[15] ARFAT Y A, BENJAKUL S, PRODPRAN T, et al. Properties and antimicrobial activity of fish protein isolate/fish skin gelatin film containing basil leaf essential oil and zinc oxide nanoparticles[J].Food Hydrocolloids, 2014, 41(20): 265-273. DOI:10.1016/j.foodhyd.2014.04.023.

[16] KAEWRUANG P, BENJAKUL S, PRODPRAN T, et al. Physicochemical and functional properties of gelatin from the skin of unicorn leatherjacket(Aluterus monoceros) as affected by extraction conditions[J]. Food Bioscience, 2013, 2: 1-9. DOI:10.1016/j.fbio.2013.03.002.

[17] IWATA K I, ISHIZAKI S H, HANDA A K, et al. Preparation and characterization of edible films from fish water-soluble proteins[J]. Fisheries Science, 2000, 66(2): 372-378. DOI:10.1046/j.1444-2906.2000.00057.x.

[18] SHIKU Y, HAMAGUCHI P Y, BENJAKUL S, et al. Effect of surimi quality on properties of edible films based on Alaska pollack[J]. Food Chemistry, 2004, 86(4): 493-499. DOI:10.1016/j.foodchem.2003.09.022.

[19] TONGNUANCHAN P, BENJAKUL S, PRODPRAN T. Physicochemical properties, morphology and antioxidant activity of film from fish skin gelatin incorporated with root essential oils[J]. Journal of Food Engineering, 2013, 117(3): 350-360. DOI:10.1016/j.jfoodeng.2013.03.005.

[20] ARFAT Y A, BENJAKUL S, PRODPRAN T, et al. Development and characterisation of blend films based on fish protein isolate and fish skin gelatin[J]. Food Hydrocolloids, 2014, 39: 58-67.

[21] PEREZ-GAGO M B, KROCHTA J M. Denaturation time and temperature effects on solubility, tensile properties, and oxygen permeability of whey protein edible films[J]. Journal of Food Science,2001, 66(5): 705-710. DOI:10.1111/j.1365-2621.2001.tb04625.x.

[22] JONGJAREONRAK A, BENJAKUL S, VISESSANGUAN W, et al.Characterization of edible films from skin gelatin of brownstripe red snapper and bigeye snapper[J]. Food Hydrocolloids, 2006, 20(4): 492-501. DOI:10.1016/j.foodhyd.2005.04.007.

[23] TONGNUANCHAN P, BENJAKUL S, PRODPRAN T, et al.Characteristics of film based on protein isolate from red tilapia muscle with negligible yellow discoloration[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2011, 48(5): 758-767. DOI:10.1016/j.ijbiomac.2011.02.017.

[24] GIMéNEZ B, GóMEZ-ESTACA J, ALEMáN A, et al. Improvement of the antioxidant properties of squid skin gelatin films by the addition of hydrolysates from squid gelatin[J]. Food Hydrocolloids, 2009, 23(5):1322-1327.

[25] HOQUE M S, BENJAKUL S, PRODPRAN T. Effects of partial hydrolysis and plasticizer content on the properties of film from cuttlefish(Sepia pharaonis) skin gelatin[J]. Food Hydrocolloids, 2011, 25(1): 82-90. DOI:10.1016/j.foodhyd.2010.05.008.

[26] LIMPISOPHON K, TANAKA M, WENG W, et al. Characterization of gelatin films prepared from under-utilized blue shark (Prionace glauca)skin[J]. Food Hydrocolloids, 2009, 23(7): 1993-2000. DOI:10.1016/j.foodhyd.2009.03.014.

[27] VANIN F M, SOBRAL P J A, MENEGALLI F C, et al. Effects of plasticizers and their concentrations on thermal and functional properties of gelatin-based films[J]. Food Hydrocolloids, 2005, 19(5): 899-907.DOI:10.1016/j.foodhyd.2004.12.003.

[28] 涂宗財(cái), 黃濤, 王輝, 等. 3 種淡水魚鱗明膠成膜性的比較[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2014, 40(2): 151-154.

[29] 金喆民, 秦培勇, 陳翠仙, 等. 交聯(lián)聚乙烯醇膜材料結(jié)構(gòu)與性能的相關(guān)性(Ⅰ)交聯(lián)膜的紅外分析[J]. 膜科學(xué)與技術(shù), 2003, 23(4): 16-19.DOI:10.3969/j.issn.1007-8924.2003.04.004.

[30] BERGO P, SOBRAL P J A. Effects of plasticizer on physical properties of pigskin gelatin films[J]. Food Hydrocolloids, 2007, 21(8): 1285-1289.DOI:10.1016/j.foodhyd.2006.09.014.

[31] 翁武銀, 吳菲菲, 大迫一史, 等. 蛋白濃度對羅非魚皮明膠高溫干燥成膜的影響[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào), 2014, 45(7): 209-215. DOI:10.6041/j.issn.1000-1298.2014.07.033.