上海騰拔質構儀助力南方醫科大學測定混合膜的拉伸強度

在南方醫科大學發表的《圣女果保鮮包裝的開發及遷移物的風險評估》的碩士學位論文中，研究人員利用上海騰拔Universal TA國產質構儀測定了殼聚糖／路蛋白酸鈉／阿魏酸混合膜的拉伸強度和斷裂伸長率。

酪蛋白酸鈉(SC)是一類常用的食品添加劑。作為成膜材料時， 可形成無色、無味、不透氧、耐熱性好的薄膜。在酸性條件下， 它可與殼聚糖(CH)中的質子化氨基發生靜電相互作用， 促使二者形成結構緊密、性能優異的聚電解質混合物。通過調控酸性環境的條件， 可以實現對聚電解質復合物性能的優化， 為其在不同領域的應用提供有力支持。CH 和SC混合制成的材料與殼聚糖和酪蛋白酸鈉的材料相比， 機械和防潮性能提高。

若直接將CH 與SC 溶液混合會導致CH上的－ＮＨ３＋與SC上的－ＣＯO- 相互作用形成白色不溶聚合物， 進而在靜置時形成凝膠，增加粘度，使薄膜溶液難以脫氣并變得不均勻，最終影響材料的性能。阿魏酸(FA) 是從阿魏或川芎等中藥中發現的酚類植物化學物， 具有強抗氧化能力，且對pH穩定，常被用作膜添加劑，增強膜抗氧化性能。FA可作為交聯劑， 可以控制溶液的交聯密度和溶脹程度， 并獲得具有穩定機械性能的復合物。且CH和FA之間可通過氫鍵交聯，一定程度上提高膜的機械性能和熱穩定性。研究表明， 添加FA交聯能顯著提高薄膜的拉伸強度、阻光性能、熱穩定性和疏水性。

包裝材料的機械強度是一項關鍵參數， CH膜是脆弱的， 因此在包裝食品的處理和運輸期間很難保持完整性將SC和FA 摻入CH膜后， 觀察到拉伸強度（ TS） 和斷裂拉伸率（EB） 值的增加。CH的TS為46.106±1.54MPa ，EB為17.9474±0.96％ ， 在含30%SC和60mgFA的D3組， 膜TS顯著增加到51.952± 5.85MPa，EB則增加到27.8338± 1.18％（ p＜0.05） 。這可能是因為蛋白質與多糖之間的相互作用比僅與蛋白質或多糖獲得的結構更靈活， 甘油的加入也可以干預聚合物鏈間的相互作用， 并在基質中產生柔性區域。實驗表明， 添加SC和FA ， 可以改善CH膜的機械性能， 以增強其在儲存和使用期間承受處理、包裝和保持產品完整性的能力。D3組的配比改善機械性能效果zuihao。

參考文獻：趙奕輝. 圣女果保鮮包裝的開發及遷移物的風險評估. 碩士學位論文，2024.