明膠改善海藻酸鈉水凝膠膜的物理性能研究

范旭，朱迎澳，朱嘉敏，陳 倩，王 輝

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150030）

隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步，可生物降解材料比傳統(tǒng)石油基材料愈加受到研究人員的青睞。傳統(tǒng)石油基材料難以降解，極易造成“白色污染”，且其自身材料的安全性也有待提高，而可生物降解材料除對環(huán)境友好之外，還具有安全性高等特點[1?2]。生物基水凝膠作為其中的一種，除具有上述優(yōu)點外，還具有高吸濕性、高保濕型、優(yōu)良的閉合性、優(yōu)異的生物相容性及功能可設(shè)計性等，已被廣泛應(yīng)用于組織修復(fù)與再生、傷口敷料、藥物與活性物質(zhì)的遞送、食品包裝與保鮮和環(huán)保等領(lǐng)域[3]。水凝膠是聚合物鏈構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是通過物理作用或化學(xué)鍵隨機交聯(lián)的一種聚合物基質(zhì)，它能夠在其三維網(wǎng)絡(luò)中吸收大量的水，吸水率可達(dá)其重量的100%[3?4]。生物基水凝膠按來源可以分為蛋白質(zhì)基水凝膠、多糖基水凝膠和多糖/蛋白基水凝膠[3]，如乳清蛋白水凝膠、酪蛋白水凝膠、大豆蛋白水凝膠、纖維素水凝膠、殼聚糖水凝膠和殼聚糖/乳清蛋白水凝膠等[4]。

在各種生物聚合物中，海藻酸鈉（sodium alginate，SA）由于來源廣泛、成本低廉，具有較好的凝膠性和成膜性而被廣泛應(yīng)用[5?6]。海藻酸鈉是由β-D-甘露糖醛酸（β-D-mannuronic，M）和α-L-古洛糖醛酸（α-L-guluronic，G）按（1→4）糖苷鍵連接成的兩個結(jié)構(gòu)單元，主要有GG、MM 和GM 三種連接方式[6?8]。海藻酸鈉能通過離子交聯(lián)和物理交聯(lián)形成三維網(wǎng)狀的水凝膠，離子交聯(lián)是海藻酸鈉與二價金屬陽離子Cu2+、Zn2+和Ca2+等形成穩(wěn)定“蛋盒結(jié)構(gòu)”的過程，物理交聯(lián)則是利用海藻酸鈉作為陰離子多糖，引入陽離子電解質(zhì)后使二者之間發(fā)生聚電解質(zhì)交聯(lián)的過程[9?11]。……