【新材料研发热点抢先看（十）】可以吃的高分子膜，你想了解的都在这

再不点蓝字关注，机会就要飞走了哦可食性膜是以蛋白质、多糖或其复合物为原料，添加可食性的增塑剂等，通过分子间的...

再不点蓝字关注，机会就要飞走了哦

可食性膜是以蛋白质、多糖或其复合物为原料，添加可食性的增塑剂等，通过分子间的相互作用，以包裹、涂布等形式覆盖于食品、药品表面或内部，用来阻隔氧气、脂质和微生物等干扰和破坏，起保护作用的薄层或涂层。开发安全、无污染和可降解的可食性薄膜作为食品、药品等的包装材料，具有重要的社会和经济效益。与合成包装材料相比，可食性膜安全、无污染、可再生和可降解，因此越来越受到消费者的青睐。

目前研究较多的是多糖膜和蛋白质膜，前者包括羟丙基甲基纤维素（HPMC）、淀粉、壳聚糖；后者包括明胶、玉米醇溶蛋白、大豆分离蛋白等。增塑剂是小分子化合物，一般含有羟基、氨基等基团，能与蛋白质和多糖间的羟基相互作用形成氢键，从而减少分子间的作用力，改善膜的各种性能。常见的增塑剂主要有甘油、PEG和山梨醇等。增塑剂的使用也要考虑增塑剂与分子间的相容性，不同增塑剂的分子结构和组成会影响它破坏分子链间氢键和它吸收水分到分子体系的能力。

研究人员以甘油或山梨醇为增塑剂，制得明胶/淀粉复合膜，并对膜的水蒸气透过性进行研究，结果表明，以山梨醇为增塑剂的复合膜比以甘油为增塑剂的膜的水蒸气透过性高。也有研究者考察了不同增塑剂对淀粉/壳聚糖膜水蒸气透过性的影响，结果表明，添加甘油作为增塑剂的膜的水蒸气透过性大于添加葡萄糖为增塑剂的膜，说明了甘油比葡萄糖的亲水性更佳。

适当的热处理可以加强蛋白质及多糖分子间的相互作用，使复合膜的结构更加致密，但若温度过高，分子会发生变性，分子链断裂，难以形成致密的网状结构，从而影响膜的各种性能。

研究人员等以壳聚糖和明胶为膜材料，添加甘油为增塑剂，形成的膜液分别在22℃和60℃下干燥、撕膜，在恒定湿度的干燥箱中平衡，再进行性能表征。实验发现，相比于60℃干燥的膜，22℃干燥的膜有较高的抗张强度和较低的氧气和水蒸气透过性。

可食性膜的制备方法主要分为两大类：湿法工艺和干法工艺。湿法工艺主要为溶液流延法，是已商业化生产可食性膜的方法。湿法制得的膜可变因素少，操作较简单，生产的膜性能也较好，但也存在生产效率低、能耗高等缺陷。干法工艺分别有挤出（吹膜挤出）和成型（注入、压缩）、电雾化等方法，这些方法大都用于热塑性材料和橡胶，此种方法制备的膜性能较差。

研究人员用溶液流延和熔融挤出的方式制得了淀粉基复合膜，结果发现，对高直链玉米淀粉和普通玉米淀粉，溶液流延法制得的淀粉膜都显示较低的水蒸气透过性和拉伸强度，说明溶液流延法制备的膜性能更佳。

可食性膜的制备方式大都是溶液流延法，步骤较繁琐，影响因素多，难以进行工业化生产，而其他制备方法生产的膜性能较差，需要寻求新的工艺方法，使得在大批量生产的情况下还能保证膜的性能。大多数可食性膜较脆，需要在一定的饱和溶液中平衡才能应用于食品包装过程中，但饱和溶液因其不可重复使用，从而增加了成本，需要制备新的柔韧性较好的膜或寻找新的方法来平衡膜。可食性膜对环境变化较敏感，温度、湿度等条件的变化都会使膜的性能受到抑制，从而限制其使用，因此需要研制出新型的对环境敏感较低的可食性膜。不同的食品对膜的保鲜要求也不同，需要根据食品的保鲜要求来针对性的选择膜材和制膜条件。可食性膜的抗氧化和抗菌性能较差，需要在膜材料中添加抗氧化和抗菌剂或寻找抗氧化抗菌性能较好的膜材料。内容来源：《化工新型材料》

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