蛋白質(zhì)基薄膜被認為是食品包裝開(kāi)發(fā)中最有潛力的生物可降解聚合物,因為蛋白質(zhì)緊密的空間構象使得其具有高于普通塑料膜的阻隔性能,能夠很好地保護食品不受外界氣體和水分滲入的影響而發(fā)生氧化和腐敗,從而延長(cháng)食品的保質(zhì)期。乳清分離蛋白-酪蛋白酸鈉復合蛋白膜是一類(lèi)具有高強度、高阻隔性的相對較為疏水的可食性薄膜。為了強化其結構穩定性、改善薄膜拉伸性能和對水分的敏感性,可以采用不同方式對復合蛋白膜進(jìn)行改性,如在成膜溶液中加入多糖的方式,構建蛋白質(zhì)-多糖美拉德反應體系,可以顯著(zhù)提高了薄膜疏水性和阻隔性能,并使薄膜具備了一定的抗氧化特性,此外,通過(guò)使用靜態(tài)超高壓、等離子體處理成膜溶液所制備而得的復合蛋白膜也呈現出更加優(yōu)良的成膜特性。等離子體可分為高溫等離子體和低溫等離子體。處于核聚變狀態(tài)的物質(zhì)、電弧、閃電、極光等都是高溫等離子體,高溫等離子體在切割、冶煉、焊接等領(lǐng)域都有廣泛的應用。低溫等離子體技術(shù)是一種能夠對敏感材料進(jìn)行滅菌和改性的新興非熱技術(shù),能夠利用放電產(chǎn)生的自由基、電子、正負離子、原子和分子的激發(fā)態(tài)或基態(tài)以及紫外線(xiàn)光子等物質(zhì),通過(guò)刻蝕、交聯(lián)和氧化反應來(lái)溫和地修飾蛋白質(zhì)的結構。因此,低溫等離子體技術(shù)被視為物理、化學(xué)和光化學(xué)修飾技術(shù)的組合體。低溫等離子體技術(shù)作為一種材料表面處理技術(shù),在不損傷材料本身性能的情況下能夠有效提高聚合物的黏合性和功能性,如,低溫等離子體在放電過(guò)程中轟擊薄膜表面,會(huì )導致其形態(tài)在微米到納米范圍內發(fā)生巨大變化,同時(shí)會(huì )使晶體含量和位置改變,薄膜結構中的活性基團異變,最終對薄膜表面粗糙度、油墨附著(zhù)力、機械性能、阻隔性能、接觸角和生物降解性產(chǎn)生一定程度的影響作用。研究結果顯示,低溫等離子體處理明膠薄膜后增加了薄膜表面粗糙度,并且粗糙度取決于等離子體的處理時(shí)間。輸入的功率對等離子體處理的效率有很大影響,較低功率的等離子體處理可以減小實(shí)驗過(guò)程中形成的臭氧以及氮氧化合物對聚合物產(chǎn)生的過(guò)度氧化。除此之外,等離子體處理過(guò)程中,由于活性氧的累積而產(chǎn)生氧化反應,使得細菌細胞膜破裂死亡,這也賦予了等離子體技術(shù)在一定條件下具有高于一般滅菌技術(shù)效率的能力。
等離子體處理,能夠改變復合蛋白基薄膜表面結構,提升熱穩定性、機械性能、阻隔性能,降低薄膜透光性和水溶性,同時(shí)具有優(yōu)良的薄膜表面的滅菌功能,滿(mǎn)足了食品包裝在食品工業(yè)中應用的加工性及安全衛生性要求,進(jìn)一步拓展了綠色包裝材料的研發(fā)空間,也為低溫等離子體技術(shù)的多功能應用提供了可能。24318