小球藻蛋白/海藻酸钠互穿纤维的制备与特性
2021-05-08
1.华东理工大学食品科学与工程系,生物反应器工程国家重点实验室(上海 200237);2.中国农业大学信息与电气工程学院(北京 100083)
小球藻(Chlorella)是一种单细胞绿藻,也是首先实现商业化利用的微藻之一[1]。小球藻不仅以胶囊、片剂、口服液等形式作为保健品销售,同时也被广泛应用于饮料、面条、饼干之中[2]。小球藻中含有大量优质蛋白质,占小球藻粉的40%~70%,其氨基酸组成超过FDA(食品及药物管理局)颁布的用于人类食品的蛋白质标准,研究证明小球藻蛋白及其水解物具有良好的抗氧化能力[3-5]。然而关于海藻的科学研究及商业化应用多集中于海藻多糖,对于海藻蛋白质的研究有限[6],限制了小球藻蛋白的应用领域。
互穿网络结构(IPN)是由2个或2个以上的聚合物网络组成的聚合物结构,这些聚合物网络在分子层面上相互交错穿插,2种聚合物之间并无共价键连接[7]。如果聚合物体系中只有一种聚合物交联形成网络,所得结构称为半互穿网络结构(semi-IPN)[7]。与单一聚合物形成的结构相比,IPN结构及semi-IPN结构使产品在机械强度、热稳定性及吸水能力等多个方面得到改善[8-10]。海藻酸钠是一种从褐藻中提取出的海藻多糖,是由β-D-甘露糖醛酸和α-L-古罗糖醛酸组成的线性聚合物,在Ca2+等二价阳离子作用下可迅速形成具有“蛋壳结构”的凝胶[11-13],常用于构建互穿网络结构。对于IPN结构的研究主要集中在组分添加量对于产品性能的影响,对于组分交联度的研究较少。
试验以小球藻蛋白和海藻酸钠为原料,使用谷氨酰胺转胺酶(TG酶)和氯化钙分别交联两种原料形成网络结构,通过湿法纺纱制备具有互穿网络结构的凝胶纤维,并探究TG酶添加量对于凝胶纤维的结构、物化特性及降解过程的影响。……
