聚电解质组装生物基多层膜的构建与性能(Ⅱ)
(通过层层组装和阿魏酸交联制备壳聚糖-海藻酸钠薄膜:薄膜性质、表征和形成机理)
一、介绍
目前市场上常用食品包装材料主要为石油等化石原料提炼后的副产品经过聚合作用而形成的塑 料,它们因质轻、强度高、价格低廉、使用方便等特性而得到广泛应用。然而,石油基塑料再生困难,填埋后难以降解,严重破坏生态环境。此外,石油基塑料中塑化剂在一定条件下易溶出,并可迁移至 食品中,对人体健康构成威胁[[1]]。随着社会经济水平的不断提高、国民素质的不断上升,对绿色包装材料的需求日益增加,如今可降解回收、符合新时代新发展理念的包装材料的研发已经成为现代食品行业发展的必然趋势。如新型可生物降解的天然材料,由多糖制成的可食用薄膜,蛋白质、脂质或这些大分子的混合物被认为有希望 成为塑料薄膜的替代品[[2]]。
聚电解质是一类在分子链上带有可电离基团的长链高分子。利用聚电解质之间的静电作用,可以在溶液中缔合形成具有三维高分子结构的复合聚电解质。[[3]]
层层自组装的驱动力包括静电力、剪切力和温度场驱动,组装方式有沉浸式、层压式、多层共挤技术、结晶与退火。离子之间的静电力是溶液中层层自组装的最常见驱动力.不同的聚电解质或相反电荷的纳米颗粒,在选择模板上交替沉积,然后将其除去,得到特定厚度的多层膜. 静电层层自组件不仅可以精确地控制膜的结构和厚度,也可以容易地将功能性物质(例如导电聚合物,光聚合物和生物大分子) 引入膜中[[4]]。沉浸式组装是制备多层材料的最广泛的方法,通常通过将平面基底浸入所需浓度的溶液中,然后将其洗涤以除去未结合的材料,该过程循环三次。[[5]]
沉浸式层层自组装技术
- 成膜材料
自然界中天然存在的生物聚合物有多种,多糖、脂质以及蛋 白质是制备可食性保鲜膜的主要成膜材料,制成的膜性质和外观 均有有所差异。多糖类可食膜的应用较为广泛,微生物多糖或动 植物多糖作为其成膜材料的主要来源,其中较为丰富的多糖有纤 维素衍生物、几丁质/壳聚糖、藻酸盐和角叉菜胶等[[6]]
