合肥工业大学食品与生物工程学院，安徽省农产品精深加工重点实验室的刘全娇、陆剑锋、林 琳*等人利用罗非鱼鱼皮明胶和海藻酸钠共混制备复合膜，考察海藻酸钠的添加比例对鱼皮明胶膜的力学性质、吸湿性、水溶性和透光性的影响，并通过流变学分析和X射线衍射对鱼皮明胶与海藻酸钠复合的成膜机理进行分析。
1、复合膜的力学性能分析
复合膜中海藻酸钠添加比例低于40%时，随着复合膜中海藻酸钠添加比例的提高，复合膜的抗拉强度逐渐增加，断裂伸长率也较单一的明胶膜有明显增加，说明加入海藻酸钠有利于改善明胶膜的力学性质，纯明胶膜的抗拉强度和断裂伸长率分别为5.5 MPa和64%，纯海藻酸钠膜抗拉强度和断裂伸长率分别为4.6 MPa和88%，当复合膜中Gel∶Alg 60∶40时，复合膜的抗拉强度和断裂伸长率均达到最大值，分别为6.6 MPa和120%，抗拉强度相对于纯明胶膜和纯海藻酸钠膜分别增加了20%和43%，断裂伸长率分别增加了87.5%和26.7%。
2、复合膜的水溶性分析
常温下，单一海藻酸钠膜在24 h内的水溶性接近100%，即几乎完全溶解，这是海藻酸钠膜在可食性食品包装膜上应用受到限制的主要原因，而单一明胶膜的水溶性最小。海藻酸钠与明胶共混后形成的复合膜水溶性显着降低，达到55%以下，主要是因为2 种成膜物质之间发生较强烈的分子之间离子键和氢键键合作用，形成新的复合物，导致复合膜的水溶性低于单一海藻酸钠膜。
3、复合膜的吸湿性分析
随着时间的延长，膜的吸湿率逐渐增大，在前20 h各样品膜的吸湿速率升高很快，40 h以后已基本到达平衡的状态。单一海藻酸钠膜吸湿率最高，平衡后达50%，单一明胶膜平衡后吸湿率最低。复合膜的吸湿率介于两种单一膜之间，在25%～40%之间，且吸湿程度随着复合膜中海藻酸钠含量的增加而增大，这是由于2 种膜材料混合后，海藻酸钠的亲水基团与明胶分子间产生氢键作用，使明胶所形成的胶原纤维渐渐分散开，大部分亲水基团被暴露在外，使膜的吸湿性有一定程度的提高。
4、复合膜的透光率分析
当海藻酸钠质量分数低于80%时，复合膜的透光率皆在80%以上，呈现较好的透光性。当复合膜中海藻酸钠质量分数高于80%时，复合膜的透光率降低至70%左右，这可能是因为海藻酸钠本身是乳白色，随复合膜中海藻酸钠含量的升高，其自身的颜色对共混膜的颜色产生的影响逐渐增大。
5、复合膜液的流变学特性分析
结果可以认为单一明胶溶液为牛顿流体，而明胶-海藻酸钠混合溶液以及单一海藻酸钠溶液皆为非牛顿流体。此外，单一明胶溶液的K值最小，增稠能力最弱，随混合膜液中海藻酸钠比例的提高K值逐渐增大，说明当明胶溶液与海藻酸钠溶液混合后会使溶液的增稠能力增大，成膜液增稠能力越大越不利于成膜液流延均匀且更容易产生气泡，这一定程度影响了膜的均匀性和致密性。
结论
本研究利用海藻酸钠与罗非鱼皮明胶共混制备食品包装复合膜，考察海藻酸钠在复合膜中的添加比例对复合膜理化性质的影响。实验结果表明明胶-海藻酸钠复合膜结构致密、均匀，透光性良好。海藻酸钠的加入使膜的机械性能和延展性得以改善，海藻酸钠添加量在40%时，抗拉强度达最大值6.6 MPa，相对于纯明胶膜和纯海藻酸钠膜分别增加了20%和43%，断裂伸长率也在此时达到最大值120%，相应的分别增加了87.5%和26.7%。经共混后复合膜的水溶性在55%以下，吸湿率介于25%～40%之间，较单纯的海藻酸钠膜完全水溶和高吸湿性有较大改善；流变学分析可知明胶与海藻酸钠形成的复合膜液为非牛顿流体，其黏度和增稠能力较单一明胶膜高；X射线衍射结果显示在复合膜中不同的海藻酸钠添加比例会影响膜的结晶度，表明海藻酸钠和明胶在成膜过程中存在氢键交联作用。本研究结果可进一步拓展鱼皮明胶的应用领域，并为罗非鱼皮的高值化的应用提供参考。
