綠色膠原蛋白食品包裝膜的研制.pdf

1、綠色科技的誕生是因?yàn)槿祟愓媾R有史以來最嚴(yán)重的環(huán)境危機(jī)。工業(yè)化的發(fā)展為人類提供了許多新材料，它們?cè)诓粩喔纳迫祟愇镔|(zhì)生活的同時(shí)，也產(chǎn)生了大量生活廢棄物和工業(yè)廢棄物，使人類的生存環(huán)境迅速惡化。嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)迫使人類必須找到一條可持續(xù)發(fā)展的道路。傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)被視為污染嚴(yán)重的行業(yè)，環(huán)境污染已成為化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的制約因素，而解決這一問題的關(guān)鍵就是堅(jiān)定不移地研究和實(shí)施綠色化學(xué)及技術(shù)。可以從兩方面入手，一是采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，在生產(chǎn)過程中消除污染或不

2、產(chǎn)生污染，甚至實(shí)現(xiàn)“零排放”；二是充分合理地利用大量存在于自然界的生物質(zhì)資源。目前，綠色化學(xué)及其帶來的產(chǎn)業(yè)革命已經(jīng)在全世界興起。 本課題源于四川省教育廳資助項(xiàng)目《膠原蛋白的分離與純化》(No.2004A095)，主要是通過對(duì)動(dòng)物組織這一生物質(zhì)資源組分的研究，利用生物蛋白酶降解生物質(zhì)為高附加值的產(chǎn)品，并對(duì)產(chǎn)品構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行研究，通過蛋白質(zhì)的分離和純化技術(shù)開發(fā)成為具有特殊用途的功能性產(chǎn)品膠原蛋白。在資助項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，課題主要研究以膠

3、原蛋白為成膜材料的復(fù)合性綠色包裝膜的配方、工藝以及膜性能的關(guān)系。配方主要考慮因子有成膜材料、交聯(lián)劑、增塑劑、增稠劑、保濕劑等其他功能性添加劑，工藝主要考慮因子有成膜介質(zhì)、成膜溫度、成膜方法、成膜pH值等，膜性能的主要表征方法有感官表征和必要的儀器儀表表征，感官表征主要從膜的顏色、氣味、光澤、折痕、揭膜性等方面來考慮，其他參數(shù)有膜厚、吸水率、水分含量、透光率、水滴滲漏時(shí)間、水蒸汽滲透性、抗拉強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率等。本課題中采用的生物蛋白酶為堿

4、性蛋白酶、中性蛋白酶和胰酶，脫脂劑為碳酸鈉和丙酮，交聯(lián)劑為戊二醛，增塑劑為羧甲基纖維素鈉，增稠劑為海藻酸鈉，除此之外還可以根據(jù)特定用途添加淀粉、紙漿等特定功能性物質(zhì)。膠原蛋白的提取以及膜的配方篩選工藝都采用正交方法來獲得。所得產(chǎn)品都在條件許可的范圍內(nèi)得到表征。 膠原蛋白提取正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：只有在一定的參數(shù)條件下才能從新鮮豬皮中提取滿足包裝膜特定用途的膠原蛋白。膠原蛋白的分離和純化技術(shù)是膠原蛋白分級(jí)利用的基礎(chǔ)，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)

5、該根據(jù)膠原蛋白的用途有選擇地分離和純化。膠原蛋白復(fù)合性包裝膜成膜的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：膠原蛋白含量，戊二醛含量、海藻酸鈉含量、羧甲基纖維素鈉含量、淀粉含量以及紙漿含量，所成膜的方法、溫度、溶劑、pH值等其他因素都會(huì)對(duì)膜的性能帶來一定的影響，只有根據(jù)膜的用途來選擇成膜的配方和方法。所得產(chǎn)品性能實(shí)驗(yàn)表明：各種添加劑的利用促進(jìn)了各種物質(zhì)之間的交聯(lián)和相互修飾，改善了包裝膜的品質(zhì)，增加了所得產(chǎn)品的商業(yè)化利用的可行性。而綠色包裝膜的成膜基質(zhì)——膠原蛋白不

6、但可以利用綠色化學(xué)的基本觀點(diǎn)，從大量存在的動(dòng)物組織這一生物質(zhì)資源中獲得，而且還可以利用固體廢棄物學(xué)方面的原理從大量存在于皮革加工廠房的廢棄邊角料、下角料等廢棄物污染源獲取。課題研究將集中在“綠色技術(shù)”和“變廢為寶”思想的應(yīng)用上，將生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的綠色包裝產(chǎn)品，并使其直接或間接地參與物質(zhì)循環(huán)，增加了物質(zhì)循環(huán)的量，并使簡(jiǎn)單的物質(zhì)循環(huán)鏈轉(zhuǎn)化為綠色經(jīng)濟(jì)的生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈，形成綠色的農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)體系。這對(duì)于發(fā)展農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系的建