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明胶可食膜的改性一直是可食包装领域的研究热点。本研究以明胶为基质制备可食膜,通过添加可食植物炭黑,来改善可食明胶膜的机械和阻隔性能,并且赋予其抗紫外和抗光氧化等特性以拓展应用范围。将两种常用粒径的植物炭黑(纳米级,100-200 nm;微米级,1-2μm)分别以4种浓度(0%,1%,5%,10%)添加到浓度为40g/kg的明胶溶液中制备新型植物炭黑-明胶复合可食膜,研究了不同浓度和不同粒径的植物炭黑对明胶可食膜的内部结构和理化性质的影响,并对植物炭黑补强明胶膜的机理进行了探讨。由成膜液粒径分析表明,植物炭黑与明胶分子链之间产生了结合作用,减小了成膜液的粒径。并且较大的微米炭黑对膜的网状结构影响较大。红外光谱分析结果表明,植物炭黑与明胶分子链之间的结合主要是物理结合。DSC分析结果表明,植物炭黑与明胶分子链结合增加了膜内部网状结构的结合密度,提升了明胶膜的耐热性。通过SEM观察到,添加植物炭黑的复合膜内部结构变得更为致密,致密程度随着植物炭黑浓度升高而增大。并且在10%浓度,膜内部炭黑颗粒会产生明显的团聚结块。此外,在5%浓度下,观察到植物炭黑复合膜内部产生了丝状物结构,这种结构可能与膜的机械性能提升有关。膜性能测定的结果表明,植物炭黑有效提升了明胶膜的拉伸强度(TS)。5%的纳米植物炭黑的提升效果最好,能将TS提升超过30%。结合膜内部结构的分析,我们推测植物炭黑补强明胶膜的结合模型可能是明胶分子链缠绕植物炭黑表面凸起的棱角。但是植物炭黑的添加降低了明胶膜的断裂延伸率(EAB)。另外,植物炭黑的添加还有效地提升了明胶膜的阻隔性能,包括阻水性能和阻氧性能,尤其是纳米植物炭黑的增强效果更好。5%的纳米植物炭黑能将明胶膜的阻水性能提升一倍多。重要的是,植物炭黑增加了明胶膜抗紫外老化的性能,尤其是纳米植物炭黑。同时,纳米植物炭黑强的紫外线吸收能力还有利于复合膜的抗光氧化性能。总之,植物炭黑对可食明胶膜这些性能的提升,尤其对抗光氧化性能的提升,使得植物炭黑-明胶复合可食膜将成为一种极具市场潜力的可食包装材料。