低溫等離子體處理對復(fù)合蛋白基薄膜性能的影響

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2022-09-23

蛋白質(zhì)基薄膜被認(rèn)為是食品包裝開發(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(gòu)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，從而延長食品的保質(zhì)期。乳清分離蛋白-酪蛋白酸鈉復(fù)合蛋白膜是一類具有高強度、高阻隔性的相對較為疏水的可食性薄膜。為了強化其結(jié)構(gòu)穩(wěn)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(fù)合蛋白膜進行改性，如在成膜溶液中加入多糖的方式，構(gòu)建蛋白質(zhì)-多糖美拉德反應(yīng)體系，可以顯著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(fù)合蛋白膜也呈現(xiàn)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(yīng)用。低溫等離子體技術(shù)是一種能夠?qū)γ舾胁牧线M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)以及紫外線光子等物質(zhì)，通過刻蝕、交聯(lián)和氧化反應(yīng)來溫和地修飾蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。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程中轟擊薄膜表面，會導(dǎo)致其形態(tài)在微米到納米范圍內(nèi)發(fā)生巨大變化，同時會使晶體含量和位置改變，薄膜結(jié)構(gòu)中的活性基團異變，最終對薄膜表面粗糙度、油墨附著力、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(jié)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驗過程中形成的臭氧以及氮氧化合物對聚合物產(chǎn)生的過度氧化。除此之外，等離子體處理過程中，由于活性氧的累積而產(chǎn)生氧化反應(yīng)，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(fù)合蛋白基薄膜表面結(jié)構(gòu)，提升熱穩(wěn)定性、機械性能、阻隔性能，降低薄膜透光性和水溶性，同時具有優(yōu)良的薄膜表面的滅菌功能，滿足了食品包裝在食品工業(yè)中應(yīng)用的加工性及安全衛(wèi)生性要求，進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(yīng)用提供了可能。