聚氨酯改性明胶的合成与表征

通过单因素试验对聚氨酯改性明胶反应体系中异氰酸酯基(-NCO)质量分数的分析,优化了聚氨酯改性明胶的最佳条件:聚氨酯预聚体与明胶的质量比为7:6.改性温度为75℃,改性时间为3h.使用红外光谱和综合热分析仪分别对聚氨酯预聚体、明胶、聚氨酯改性明胶进行了结构表征和热稳定性分析.结果表明,聚氨酯已经接枝到明胶分子链上,而且...     

胶原明胶化程度快速评价体系构建分析与展望

明胶得率和凝胶强度是传统胶原明胶化程度评价的主要指标,但其值测得必须要完成胶原蛋白明胶化和热力提胶两个过程。热力提胶后明胶得率和凝胶强度与明胶化过程中胶原蛋白微观结构的变化密切相关,因此直接根据明胶化的胶原特征结构来评价其明胶化,可以大幅度节约研究时间和成本。本文根据传统酸碱法、酶法、超高压法诱导胶原明胶化过程中的微观结构的变化规律,结合明胶化胶原特征结构及其评价的主要指标的关系,对基于特征分子结构的胶原明胶化评价方法的构建进行了可行性分析和展望。      

鱼鳞明胶与哺乳动物明胶性质的比较

研究了酶法制备的草鱼鱼鳞明胶的理化性质,并将其与哺乳动物明胶的性质作了比较。研究发现,草鱼鱼鳞明胶中富含甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸和丙氨酸,而亚氨基酸、总疏水性氨基酸的含量以及平均疏水性值要小于哺乳动物明胶;分子质量分布主要以α组分和β组分为主,占明胶分子总量的88%;胶凝温度和熔化温度分别为20.8℃和26.9℃,低于哺乳动物明胶;特性黏度约为0.73;表面疏水性指数为259.59,有较好的乳化性和起泡性。此外发现,明胶的高凝胶强度和胶凝速度主要取决于明胶(α+β)组分的含量,而明胶胶凝和熔化温度则主要取决于亚氨基酸的含量,不同来源明胶的特性黏度η仅与其α组分(α1+α2)的含量存在线性相关。     

聚氨酯改性明胶的合成与表征

通过单因素试验对聚氨酯改性明胶反应体系中异氰酸酯基（-NCO）质量分数的分析,优化了聚氮酯改性明胶的最佳条件：聚氨酯预聚体与明胶的质量比为7;6,改性温度为75℃,改性时间为3h。使用红外光谱和综合热分析仪分别对聚氨酯预聚体、明胶、聚氨酯改性明胶进行了结构表征和热稳定性分析。结果表明,聚氨酯已经接枝到明胶分子链上,而且聚氨酯改性明胶具有良好的热稳定性。通过对力学性能的分析,改性薄膜具有较好的抗张强度与伸长率。     

胶原明胶化程度快速评价体系构建分析与展望

明胶得率和凝胶强度是传统胶原明胶化程度评价的主要指标,但其值测得必须要完成胶原蛋白明胶化和热力提胶两个过程。热力提胶后明胶得率和凝胶强度与明胶化过程中胶原蛋白微观结构的变化密切相关,因此直接根据明胶化的胶原特征结构来评价其明胶化,可以大幅度节约研究时间和成本。本文根据传统酸碱法、酶法、超高压法诱导胶原明胶化过程中的微观结构的变化规律,结合明胶化胶原特征结构及其评价的主要指标的关系,对基于特征分子结构的胶原明胶化评价方法的构建进行了可行性分析和展望。     

明胶与合成高分子复合膜的研究进展

明胶是一种绿色的天然高分子,来源广泛,价格低廉,具有良好的成膜性、生物相容性、生物降解性等。明胶用作膜材料时,具有广泛的用途。但纯明胶膜存在着质脆、力学性能差、对水敏感、潮湿环境下易霉变等缺陷,通常需要对其进行改性处理。将明胶与合成高分子复合制备明胶基复合膜,往往赋予其良好的性能和特性,从而使明胶复合膜具有广阔的应用前景。简单综述了明胶与一些合成高分子(聚乙烯醇、聚乳酸等)共混复合制备明胶基复合膜的研究进展。     

明胶添加量对兔皮明胶膜特性与结构的影响

从兔皮中提取明胶制备明胶膜,通过测定不同明胶添加量下膜的机械性能、水蒸气透过率、亚基组成和结构,探究明胶添加量对明胶膜特性与结构的影响。结果表明随着明胶添加量的增加,明胶膜体系内网络空间结构变大,从而膜的厚度增加。力学结果显示,明胶添加量为4 g/100 m L（w/v）时,明胶膜抗拉强度最高（p<0.05）;明胶添加量为6 g/100 m L（w/v）时,明胶膜断裂伸长率最低（p<0.05）。水蒸气透过率结果表明随着明胶添加量的增加,水蒸气透过率呈现上升趋势。凝胶电泳结果显示,明胶添加量为4 g/100 m L（w/v）时,低分子量的蛋白组分产生更多交联,形成蛋白质-蛋白质交联的结构,此浓度下明胶膜的抗拉强度最大。FT-IR分析表明:当明胶添加量增加至4 g/100 m L（w/v）时,酰胺A带向高波数移动,说明肽链上的N-H基团并没有与甘油的-OH基团相互反应,而是明胶分子的官能团之间产生更强的相互作用,形成独特的网络结构。同时,酰胺Ⅰ带曲线拟合结果也表明当明胶添加量为4 g/100 m L时,膜内稳定结构较多,明胶分子之间的相互反应达到最大化,明胶膜的稳定性和成膜性能较优。      

明胶与天然高分子复合膜的制备与应用研究(续)

综述了明胶与其他天然高分子(糖类、蛋白质类、脂类)共混复合制备明胶基复合膜的研究进展。     

鸡骨明胶与茁霉多糖共混成膜性研究

鸡骨明胶具有良好成膜性,明胶浓度为8%,明胶与甘油质量比为6∶1时,明胶膜具有透明光泽、机械强度高。鸡骨明胶与茁霉多糖混合体属热力学不相容体系,共混膜的性质强烈依赖于二者的比例,当m(明胶)∶m(茁霉多糖)=4∶1时,共混膜的阻氧能力提高。制得的胶囊壳的贮藏稳定性好,贮藏过程胶囊的崩解延时现象得到改善。     

明胶/L-聚乳酸共混膜的制备与性能表征

L-聚乳酸(PLLA)和明胶共混改性后成膜,分析了共混膜的热性能、力学性能、形貌和亲水性。试验结果表明:明胶与PLLA共混对PLLA的热性能影响较小;当共混膜中明胶质量分数<20%时,可使共混膜保持较好的力学性能;加入甘油可降低共混膜的Tg,并提高其断裂伸长率,起到了一定的增塑作用;聚乳酸与明胶共混后可增加聚乳酸膜的亲水性并降低明胶膜的亲水性,明胶/PLLA共混膜为疏松多孔的结构。     

离子浓度对明胶与直链淀粉相互作用的影响

采用光谱法研究离子浓度对明胶与直链淀粉相互作用的影响。结果表明：离子浓度能改变明胶的疏水微环境;离子浓度不同,直链淀粉对明胶的内源荧光有不同程度猝灭,其机制是以静态猝灭为主的动静结合猝灭;增大离子浓度,明胶与直链淀粉的结合能力增强;在水溶液中,明胶与直链淀粉之间的作用力主要是范德华力和氢键,加入NaCl后,明胶与直链淀粉之间主要通过疏水作用力驱动;明胶与直链淀粉结合引起明胶重排与构象的变化,从而引起酪氨酸和色氨酸残基的变化,且结合位点更接近酪氨酸残基。离子浓度影响明胶与直链淀粉的相互作用,添加适量NaCl有利于明胶与直链淀粉的结合且引起明胶构象的变化。     

胶原与明胶的结构研究:方法、结果与分析

胶原与其变性产物明胶虽然具有同源性,但两者在结构和性能上却有明显的差异。本文采用紫外光谱法(UV)、傅立叶变换红外光谱法(FT-IR)、圆二色谱法(CD)、超灵敏差示扫描量热法(US-DSC)、Zeta电位仪和原子力显微镜(AFM),研究了从牛跟腱中提取的I型胶原及其加热变性产物明胶的结构,并对各种方法所得结果进行了对比分析。结果表明,UV光谱不适于胶原和明胶的结构鉴定;FT-IR可以反映出胶原特征的三股螺旋结构,明胶因不存在完整的三股螺旋结构而不具有同样典型的图谱特征;CD是区分胶原和明胶构象的直接手段;US-DSC能灵敏地监测胶原的热变性转变过程,而明胶因不存在三股螺旋到无规卷曲的相变过程故没有吸热峰出现;Zeta电位方法还有待于进一步研究;AFM图像可以直接地观测胶原的纤维结构,其与明胶的形貌结构有明显不同。     

双醛淀粉改性明胶膜的制备与性能研究

利用双醛淀粉(DAS)交联明胶,制备了DAS改性明胶膜,研究了DAS改性对明胶膜力学性能、溶胀性能、吸湿性能和热降解稳定性能的影响。结果表明:DAS能有效地与明胶发生交联反应。适量DAS的交联可大幅提高明胶膜的拉伸强度。DAS交联可赋予明胶稳定的结构,有效地降低明胶膜对水的敏感性。随着DAS用量的增加,明胶膜的平衡溶胀率逐渐降低。DAS交联可降低明胶膜的吸湿率,在DAS用量为3%～5%时,膜的平衡吸湿率最低。经DAS改性后,明胶膜的热降解温度升高,表明其耐热降解稳定性得到提高。     

我国大宗淡水鱼产业发展现状与体系研究进展

功能性质是衡量鱼明胶品质的重要因素,直接关系着鱼明胶的实际应用范围和价值。为探究提取温度对乌鱼鱼鳞明胶功能性质的影响,本研究以乌鱼鱼鳞为原料,采用热水法提取明胶,考察了不同温度（60、70、80、90、100 ℃）提取对鱼鳞表面形态、鱼鳞明胶得率、功能性质（起泡性、乳化性、凝胶强度、凝胶温度、胶融温度）的影响,并进一步通过SDS-PAGE、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜探究鱼鳞明胶的结构特性。结果表明：当提取温度从60 ℃逐步升高到100 ℃,乌鱼鱼鳞表面的破损越来越严重,鱼鳞明胶得率从31.72%增加到50.97%,起泡能力从23.33%提升至73.33%,乳化活性从15.13 m²/g增长到17.27 m²/g,而凝胶强度、凝胶温度、胶融温度则从677.82 g、20.80 ℃、28.70 ℃分别降低至372.91 g、15.80 ℃、23.90 ℃。此外,随着提取温度的提升,电泳图中乌鱼鱼鳞明胶α₁、α₂、β链三条特征带逐渐模糊,红外光谱结果表明鱼鳞明胶都具有特征吸收峰（酰胺A、酰胺Ⅰ、酰胺Ⅱ、酰胺Ⅲ）且酰胺A带波数先升高后降低,扫描电镜结果显示鱼鳞明胶多孔网格结构的紧密程度降低。上述研究结果可为乌鱼鱼鳞明胶产业化提供理论依据。

     

鞣剂与明胶在不同条件下作用时的电化学行为跟踪研究

用明胶作为生皮胶原的模拟物,使用激光粒度Zeta电位仪比较了无机鞣剂(CrCl3.6H2O)、植物鞣剂(鞣酸)和醛鞣剂(戊二醛)在不同的温度、浓度和pH条件下与明胶反应时Zeta电位的变化规律,并从明胶电化学性质的角度,对不同鞣剂的鞣制机理进行了分析。结果表明,在模拟实际鞣制的条件下,三种鞣剂与明胶的结合物表面都带正电荷,其中鞣酸与明胶的结合物所带的正电荷最高,而质子化的氨基是其正电荷的主要来源;鞣酸主要与明胶分子中的肽键结合;戊二醛与明胶作用以后,由于结合物疏水性的增大,也会导致结合物表面的正电荷增加。实验也证实了铬配离子是与明胶分子中的羧基结合。     

明胶与不浸酸铬鞣剂作用的粒径及Zeta电位研究

以明胶为基础,研究了明胶溶液与不浸酸铬鞣剂作用后明胶体系的粒径、Zeta电位变化规律。结果表明,明胶与不浸酸铬鞣剂作用后,明胶体系的粒径显著增大。酸碱滴定表明:新配不浸酸铬鞣剂与明胶体系作用的Z-平均值在1300~5600 nm范围,Zeta电位在pH值大于4的范围内为负值。明胶与不浸酸铬鞣剂作用6 h后,Z-平均值在4800~12000 nm之间,Zeta电位在酸性范围内出现多个等电点,说明明胶和不浸酸铬鞣作用6 h后,在一定酸性范围内其表面电荷为零左右。本研究对于认识不浸酸铬鞣过程中的变化有重要指导意义。     

明胶浆料的接枝与改性

明胶与毛纤维具有相同的官能团———酰胺基 ,且同属蛋白质类物质。以明胶为主的浆料与毛纱具有良好的亲和力 ,通过控制合成反应条件可在明胶大分子链上接枝丙烯酰胺、丙烯酸及其酯类等单体 ,从而改变蛋白质浆料的成膜性能 ,提高毛纱的可织性     

果蔬汁饮料中花色苷与维生素C相互作用研究进展

花色苷是果汁饮料中主要的呈色物质,然而,其稳定性差,特别是在抗坏血酸（Vitamin C,V_C）存在下极易降解褪色,严重影响果汁饮料的品质。为探究V_C存在下花色苷的稳定性,本文以矢车菊-3-O-葡萄糖苷（Cyanidin-3-O-glucoside,C3G）-V_C模拟体系为对象,研究贮存过程中明胶对C3G稳定性的影响,并通过荧光光谱、分子对接等手段对明胶与V_C及明胶与C3G之间的相互作用进行研究并揭示相关机理,同时,也考察了在无V_C的模拟体系中明胶对C3G稳定性的影响。结果表明,共存V_C下明胶能显著提高C3G的稳定性,当体系中明胶质量浓度为0.5 g/L时,C3G的半衰期由121 h延长至191 h,而无V_C存在下明胶不能提高C3G的稳定性。荧光分析表明,C3G和V_C均对明胶有较强的荧光猝灭作用,猝灭机制都为静态猝灭,且C3G与明胶的结合常数远大于V_C与明胶的结合常数（10⁵ vs 10⁴）,这表明三者共存时明胶将优先与C3G结合。另外,分子对接也证实了C3G与明胶的结合能力强于V_C与明胶的结合能力,且两者与明胶的作用力都主要是通过氢键及疏水作用。因此,推测明胶与V_C竞争结合C3G形成复合物,降低了V_C对C3G的可及性,从而提高了C3G稳定性。     

蛋白质的侧基修饰方法研究

以明胶作为皮胶原模拟物,以甲醇、二碳酸二叔丁酯((Boc)2O)作为封端剂分别封闭明胶的羧基、氨基,并用FT-IR、等电点(PI)和总碳含量(TOC)等对未改性明胶、羧基封闭明胶、氨基封闭明胶分别进行结构和性能表征。结果显示,甲醇、(Boc)2O与明胶反应后分别有酯键、酰胺键生成;羧基封闭的明胶等电点由未改性明胶的4.8上升到6.2,而氨基封闭的明胶等电点则下降到3.6;未改性明胶、羧基封闭明胶、氨基封闭明胶单位体积的总C含量分别是41.48、46.46、48.96 mg/L,羧基封闭明胶和氨基封闭明胶总有机碳含量都高于未改性明胶,表明明胶的羧基、氨基分别被封闭。     

多酚对明胶与小麦直链淀粉相互作用影响的研究

多酚类物质具有较好的生物功能活性，对明胶与小麦直链淀粉相互作用机制有一定的影响，本文采用光谱法研究明胶与淀粉相互作用以及四种多酚对其相互作用的影响。结果表明：在298～310 K范围内，淀粉能使明胶的内源荧光发生静态猝灭，明胶与淀粉之间的作用力主要是疏水作用力，加入多酚后既有疏水作用力，又有范德华力和氢键。多酚的介入进一步加强了淀粉对明胶的荧光猝灭作用，同时与明胶和淀粉之间的相互作用形成竞争，降低二者的结合稳定性。淀粉与明胶的结合影响明胶的重排和构象的变化，从而引起酪氨酸残基/色氨酸残基的变化，且结合位点更接近酪氨酸残基。