巫麗君，黃邵豐，周濤，丁嘉悅，葉芳婧，陳玉峰，周緒霞，賈世亮*

1(浙江工業(yè)大學 食品科學與工程學院，浙江 杭州，310014)2(浙江省深藍漁業(yè)資源高效開發(fā)利用重點實驗室，浙江 杭州，310014)3(國家遠洋水產品加工技術研發(fā)分中心(杭州)，浙江 杭州，310014)

白色污染現(xiàn)象日益嚴峻，人們越來越關注因塑料過度使用帶來的環(huán)境壓力問題，并不斷尋找可以有效替代石油基的食品包裝材料。目前，用天然聚合物代替合成聚合物生產環(huán)保無毒的食品包裝材料是該領域的一個重要研究方向[1]。其中，明膠因其易成膜、來源廣泛和安全無毒等優(yōu)點，在制備生物可降解、防潮隔氧的食品包裝材料上具有明顯優(yōu)勢[2]。傳統(tǒng)明膠主要來源于豬、牛等動物的皮和骨等組織，但近年來由于食品安全(可轉移性海綿狀腦病)、宗教和政策差異等原因限制了此類明膠的使用[3]。

魚明膠是從魚皮、魚骨、魚鱗等魚類加工副產物中提取的一種生物高聚物，具有良好的成膜特性、生物可降解性和較高的生物安全性，且魚明膠獲取方便，價格便宜，可以用作生產可降解、安全無毒的食品包裝材料，具備替代傳統(tǒng)明膠的潛力，已成為食品包裝領域研究的熱點之一[4]。近年來，隨著魚類加工業(yè)的快速發(fā)展，魚皮、魚骨、魚鱗等魚類加工副產物的產量逐年增加，占總質量的24%，其中很大一部分是含有能夠制備膠原蛋白的魚皮和魚骨，為魚源明膠的生產提供了大量的原料來源[5]。

明膠通常由膠原蛋白變性后制得，而魚明膠也需要經過提取處理才能得到所期望的功能特性。但與哺乳動物來源的明膠相比，魚明膠中羥脯氨酸、脯氨酸的含量較少，因此其熔點和凝膠強度較低[6]，制得的包裝材料流變性、凝膠強度和熔融溫度均不太理想[7]，通常需要采用改性技術提升其特性。目前魚明膠的改性技術主要有物理改性技術(紫外、高壓、射線處理等)、化學改性技術(酸、醛處理等)、酶聯(lián)改性技術(谷氨酰胺轉氨酶處理等)及其他天然物質聯(lián)合改性技術(沒食子兒茶素沒食子酸酯處理等)。本文綜述了魚明膠改性技術及其產品作為包裝材料在食品包裝中的應用進展，并重點介紹了基于魚明膠的活性包裝材料、生物可降解包裝材料、可食用包裝材料、食品涂膜保鮮材料等的研究進展，以期為新型食品包裝材料的發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 魚明膠的主要來源及基本特性

目前，市場上魚源性的天然明膠僅占1.5%，其加工原料主要為魚類加工副產物，包括魚皮、魚鱗、魚頭等[8]。目前，從各類動物中共鑒定出約27種不同類型的膠原，其中，從魚類加工副產物中分離出的膠原主要為Ⅰ型和Ⅴ型。研究發(fā)現(xiàn)，Ⅰ型和Ⅴ型膠原主要存在于魚類和頭足類肌肉結締組織以及魚皮、魚鱗、魚鰭和魚骨中。與I型膠原相比，Ⅴ型膠原中富含谷氨酸、賴氨酸和異亮氨酸，而丙氨酸含量較低[9]，這也導致由不同來源魚類加工副產物得到的明膠結構和功能上存在差異[10]。另外，根據(jù)膠原的酸、堿預處理工藝不同，明膠可分為A型明膠(等電點pI 7～9，低分子質量，動物皮等)和B型明膠(等電點pI 4.7～5.4，高分子質量，動物骨等)[3]。

傳統(tǒng)的魚明膠生產方法主要通過酸堿處理、熱水提取制備，魚骨等具有高度交聯(lián)膠原的材料需要事先通過堿預處理[NaOH、KOH、Ca(OH)2]，而魚皮等交聯(lián)膠原較少的材料通常是由酸處理獲得。如圖1所示，清洗切割好的原料通過酸堿處理，原有膠原分子中羧基和酰胺基之間的結合被切斷，原有三螺旋膠原分子結構被拆分成α-螺旋鏈，得到小分子質量明膠，經過熱水提取、過濾、去除可溶性鹽得到純凈的魚明膠，最后將所得溶液濃縮，干燥研磨成顆?；蚍勰詈蟮玫阶罱K產品[8]。此類傳統(tǒng)方法的生產周期為20～60 d，因需要大量酸堿、熱水處理，存在嚴重的廢水污染和能源消耗等問題[11]。為解決此類問題，有研究開始探究利用生物催化代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法，KALAF等[12]利用酶解-熱提取耦合技術提取魚鱗中的明膠，減少了廢水污染；MA等[13]利用生物酶提取骨源明膠，將骨膠原水解時間從3～8周壓縮至3 h，極大地提高了提取效率同時減少了因堿處理帶來的廢水污染問題，從經濟和環(huán)保角度看具有較高的市場潛力。

圖1 魚明膠的提取及制作過程Fig.1 The extraction and production process of fish gelatin

明膠是通過破壞動物組織中天然膠原結構制備得到的水溶性產品，目前市場上的明膠產品仍以哺乳動物為主要制備原料，有研究調查表明，魚源明膠占全球市場的1.5%，但隨著生產技術的進步和政策的支持，魚源明膠的市場還有較大的上升空間[14]，可為未來魚明膠基食品包裝材料的生產應用提供原料支持。理想的食品包裝材料，除了要保證安全穩(wěn)定，同時還要具備良好的阻隔性能(阻隔光、氧氣等)、成膜性能、耐水性能和抗菌性等條件。而魚明膠物理特性導致其直接作為原料的食品包裝材料存在凝膠強度低、流變性差等諸多缺陷，且由于脯氨酸和羥脯氨酸含量較低導致其熔化溫度和水蒸氣滲透性較哺乳動物明膠低[6]，因此需要對魚明膠進行改性處理才能得到期望的包裝特性，經過改性后的魚明膠基包裝材料往往能夠獲得優(yōu)異的成膜性能、耐水性能和抗菌性等。

2 魚明膠改性技術研究進展

2.1 魚明膠的物理改性技術

傳統(tǒng)的射線、加熱誘導等均被證明可以在一定程度上改善魚明膠的凝膠特性，此類方法主要通過能量輸入，破壞原有膠原分子結構，并誘導新交聯(lián)形成新的結構，從而改變魚明膠的性質。BHAT等[15]將魚膠樣品(干顆粒)暴露在紫外線下照射30～60 min，發(fā)現(xiàn)紫外線照射在誘導蛋白質分子降解的同時，又在誘導新交聯(lián)的產生，導致魚明膠的凝膠網(wǎng)絡增強，凝膠強度、熔融焓顯著提高，因此，可以利用紫外輻射來改善魚膠的物理化學特性，但長時間紫外照射對明膠交聯(lián)特性及明膠凝膠熱可逆性的影響還需進一步研究。BENBETTA?EB等[16]研究發(fā)現(xiàn)，電子束輻照可以改善部分魚明膠的特性，電子自旋共振顯示輻照后明膠和明膠-殼聚糖共混膜的峰明顯隨著輻照劑量的增加逐漸向波長更長的方向移動，聚合物鏈或2種聚合物之間存在新的鍵合，降低了明膠膜與水的接觸角和臨界表面張力，明膠膜表面親水性得到增強。射線誘導改性可以在一定程度上改善魚明膠的物理特性，但對魚明膠的功能特性的貢獻有限，有研究發(fā)現(xiàn)加熱誘導的美拉德反應除了會改善魚明膠基可食性薄膜的抗紫外線能力和耐水性，在90～130 ℃加熱溫度下明膠-葡萄糖美拉德反應誘導生成了新的生物活性物質，可以增強薄膜向自由基提供氫離子的能力，降低脂質氧化過程中發(fā)生的傳播鏈式反應速率進而增強薄膜的抗氧化活性，適用于食品包裝，有望成為安全的可食性食品包裝材料[17]。

除此之外，在材料中添加某種金屬粒子，利用粒子本身的優(yōu)異特性也可以賦予魚明膠基包裝材料更好的光阻隔性、耐水性和抗菌性等。目前，ZnO、Ag等納米粒子也被廣泛應用于包裝薄膜中以提高抗菌和光阻隔性能[18]。通過溶液澆鑄法將TiO2納米粒子摻入雙層魚膠，制備了含有不同濃度TiO2的雙層明膠薄膜，結果顯示TiO2納米顆粒具有較大的比表面積和高折射率，可極大地促進光在其界面上的漫反射，顯著改善薄膜的紫外光阻隔性能、不透明度，同時TiO2納米粒子在高濃度下形成非均勻分散的團聚體，使得薄膜的拉伸強度增大，此類魚明膠基包裝薄膜有望應用于制備光敏感類食物的包裝材料[19]。

由此可見，物理改性本質上是通過能量輸入改變魚明膠內部的結構，提高魚明膠對光的阻隔性能、耐水性和機械強度等物理特性，或者加入某種納米粒子，借助粒子本身的特性賦予魚明膠優(yōu)異的包裝性能，其中加熱誘導美拉德反應可以促使魚明膠膜產生生物活性物質并具有良好的抗氧化潛力，可以考慮用于易氧化食品的包裝。

2.2 魚明膠的化學改性技術

魚明膠的化學改性多數(shù)為用酸或堿破壞魚膠原蛋白中的氫鍵，并利用溫度變化使膠原蛋白中的三股螺旋結構發(fā)生轉變，并轉化為可溶性膠原[2]，此類多為傳統(tǒng)方法，操作簡便，可在一定程度上改善魚膠膜的部分性能(氧氣阻隔性能等)，但由此得到的魚明膠綜合性能不佳且易造成污染。

當用不同黏度的乙酸、檸檬酸和鹽酸溶液分別對魚皮進行浸泡處理后，通過對比蛋白質提取率、羥脯氨酸含量和黏度高低發(fā)現(xiàn)：酸處理會使得膠原蛋白的部分交聯(lián)斷裂，產生大量小分子質量蛋白質，這3種酸溶液中魚皮明膠的蛋白質提取率、羥脯氨酸含量和黏度都會隨著溶液中H+濃度的增加呈先增加后減小趨勢[20]。姚峰[21]對羅非魚魚皮進行酸處理發(fā)現(xiàn)，當酸預處理時間超過40 min時，魚皮膠原的各組分在熱水浸提中均發(fā)生降解現(xiàn)象，并且膠原的羥脯氨酸含量從59個/1 000個氨基酸下降到37個/1 000個氨基酸。隨著酸預處理時間的延長，明膠的黏度、凝膠強度、變性溫度和明膠膜機械強度均下降，并形成具有三螺旋結構的明膠膜。除了酸處理以外，CHIOU等[22]發(fā)現(xiàn)戊二醛交聯(lián)劑可以通過交聯(lián)減少薄膜的自由體積(物質被分子占據(jù)的體積)，改善魚膠膜的水蒸氣和氧氣阻隔性能，但對其拉伸性能和熔融溫度影響不大。

由上述原理可得，化學改性技術是通過對膠原蛋白分子的水解重組實現(xiàn)魚明膠的改性，只涉及蛋白質結構的變化，可以改善魚明膠基包裝材料的一些物理性能(阻隔性能、凝膠強度等)，但是無法賦予魚明膠基包裝材料更優(yōu)異的功能特性(抗氧化特性等)，且大多數(shù)化學交聯(lián)劑通常會引起毒性或其他不良反應，且污染較大，環(huán)保成本較高[23]，因此此類方法在應用上有較大限制。

2.3 魚明膠與其他天然物質聯(lián)合改性技術

為了得到更為安全、性能更為理想的魚明膠產品，大量研究將魚明膠與天然活性物質結合改性或利用天然活性物質輔助魚明膠改性，提升魚明膠薄膜的物理特性、光阻隔性、抗菌性和抗氧化性等性能，表1羅列了部分天然物質在魚明膠基包裝中的應用及其對包裝材料的影響。

表1 天然物質對魚明膠基包裝膜性質的影響Table 1 The effect of natural substances on the properties of fish gelatin-based packaging film

URANGA等[32]利用檸檬酸的增塑作用，用溶液澆鑄法制備了無色透明的檸檬酸-魚膠/殼聚糖復合膜，提高了魚明膠薄膜的斷裂伸長率，降低了薄膜的溶脹速率和溶脹值，得到具有良好的抗紫外線性能且完整性更好的較為理想的水化膜。除此之外，檸檬酸和殼聚糖協(xié)同作用時可作為天然抗菌劑賦予膜抑菌活性，尤其對大腸桿菌的生長有明顯的抑制作用，顯示了其作為活性食品包裝的潛在用途。

許多天然物質本身就具有較為突出的功能特性，例如，沒食子兒茶素沒食子酸酯(epigallocatechin gallate, EGCG)作為一種天然的抗氧化劑，在食品包裝中應用廣泛，NILSUWAN等[29]研究了不同濃度EGCG對魚膠膜性能的影響，與對照膜相比，添加0.20%EGCG的薄膜自由基清除能力更強，同時密封強度和密封效率也更高，所得薄膜可作為抗氧化包裝材料。有研究發(fā)現(xiàn)，用含有EGCG的魚膠薄膜包裝雞皮油貯藏30 d后其過氧化值和硫代巴比妥酸值均顯著低于低密度聚乙烯袋包裝的樣品。同時與單層膜相比雙層膜具有更高的拉伸強度、水蒸氣阻隔性能和遮光性，因此，將EGCG與單層或雙層明膠膜結合，可作為易氧化食品的包裝材料，延長食品的貨架期[33]。THEERAWITAYAART等[34]研究發(fā)現(xiàn)通過氧化亞油酸(oxidized linoleic acid, OLA)共價鍵合修飾魚明膠和直接向魚明膠中添加OLA均能夠提高魚明膠薄膜的柔韌性和水蒸氣阻隔性。直接添加OLA比使用OLA進行分子修飾更有效地提高明膠薄膜的柔韌性和延展性，這主要是由于直接添加OLA的魚明膠其明膠-明膠相互作用較低且凝膠網(wǎng)絡較松散。然而，直接添加OLA的薄膜具有腐臭味且添加OLA顯著增加了所得薄膜的黃度和不透明度，限制了其應用。

綜合來看，與天然物質聯(lián)合改性可以有效改善魚明膠基材料的物理特性、阻隔性能，并賦予魚明膠基包裝材料優(yōu)良的功能特性(抗菌性、抗氧化性等)且更為安全無毒，具有較好的研究價值，但是這些天然物質在原材料供應和成本上是否具有應用普及價值以及與實際生產接軌的可行性仍需要進一步的討論。

2.4 魚明膠酶聯(lián)合改性技術

通過酶對蛋白質進行修飾改性具有條件溫和、安全且專一性高等特點，目前已經應用于多個領域。與物理改性、化學改性類似，酶主要作用在蛋白質分子上，通過催化蛋白質分子的水解或交聯(lián)實現(xiàn)對材料的改性。已有研究對微生物谷氨酰胺轉氨酶(MTGase)處理的魚明膠膜的物理特性及應用進行了探索，該研究以魚皮明膠為成膜材料，制備了一種可食性魚皮明膠膜，利用MTGase催化蛋白質分子中谷氨酰胺殘基和賴氨酸殘基，使其在分子內或分子間產生交聯(lián)從而改善薄膜的抗拉強度和親水性能，并發(fā)現(xiàn)隨著MTGase添加量的增加，魚皮明膠膜的水分吸附量逐漸降低，而達到水分吸附平衡所需要的時間不變，說明MTGase添加量對其水分吸附特性影響不大[35]。葛曉軍[36]則利用谷氨酰胺轉氨酶(TGase)和殼聚糖的聯(lián)合作用對魚皮明膠進行改性，發(fā)現(xiàn)魚皮明膠膜經TGase與殼聚糖復合改性后其凝膠強度與流變學特性均得到顯著改善。將該魚皮明膠膜用于對蝦的保鮮時發(fā)現(xiàn)，經涂膜保鮮的對蝦在冷藏6 d后，其菌落總數(shù)和揮發(fā)性鹽基氮分別比對照低32.1%和48.9%，說明該膜能夠較好的隔絕環(huán)境空氣，有效抑制對蝦貯藏過程中微生物的增長。ATMA等[37]利用從印度尼西亞發(fā)酵魚制品(bekasam)和米曲霉商業(yè)酶(flavourzyme)中提取得到的植物乳桿菌S31蛋白酶，對印度尼西亞盤古魚骨中提取的明膠進行水解，發(fā)現(xiàn)水解后魚膠的DPPH抑制率比抗壞血酸高，經該酶處理后魚膠的生物活性顯著提高，是具有抗氧化活性的潛在原料。雖然與酶聯(lián)合改性較為安全高效，但生產成本較高，在一定程度上限制了其在食品包裝領域的應用[16]。

3 魚明膠在食品包裝領域的應用

在食品工業(yè)中，多種天然或合成化學物質可用于修飾明膠基材料，但只有少數(shù)材料可在商業(yè)上買到并在工業(yè)規(guī)模上生產[38]，對于魚明膠基包裝材料的改性應用則更少，但是關于魚明膠基包裝材料的大量研究依舊表明其在食品包裝上擁有巨大潛力，圖2簡要歸納了魚明膠在食品包裝材料上的應用及優(yōu)勢。

圖2 魚明膠在食品包裝材料上的應用及優(yōu)勢Fig.2 Application and advantages of fish gelatin in food packaging materials

3.1 在活性包裝材料中應用

當魚明膠用于制作活性包裝時，可以攜帶并釋放多種活性物質，以減少食品損失，延長食品貨架期[39]。魚明膠主要為蛋白質，并不含有活性物質，因此通常需要在制備過程中加入有功能活性的成分，包裹活性物質使其在貯藏過程中緩慢釋放。HANANI等[24]將石榴皮粉加入魚膠成膜液中制備了活性包裝膜，因為石榴皮粉中含有天然抗菌化合物，薄膜的抗菌活性和抗氧化性能均得到顯著提高，且隨著石榴皮粉含量的增加，薄膜的透濕性和拉伸強度也越來越大，拉伸強度為7.48～8.02 mPa，但在該魚膠薄膜中發(fā)現(xiàn)有不溶性顆粒，這也導致了膜的水蒸氣滲透率增加，因此，該活性包裝膜的透濕性仍待改進。ARFAT等[40]在魚皮明膠中添加銀銅雙金屬納米粒子(Ag-Cu-NPs)制備了生物納米復合膜，當添加質量分數(shù)為2%納米粒子時，復合膜拉伸強度增加，斷裂伸長率降低，同時研究表明該復合膜的紫外阻隔性能明顯改善，但透明度、黃度和總色差低于對照組。差示掃描量熱法和熱重分析顯示納米粒子能夠顯著提高復合膜的熱穩(wěn)定性。經該方法處理的復合膜對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌均有較強的抗菌效果，可通過控制微生物數(shù)量達到食品保鮮的目的，是一種較為理想的活性食品包裝材料。MARYAM ADILAH等[26]用魚明膠與1%～3%的海巴戟油(Morindacitrifoliaoil， MO)聯(lián)合制備了一種抗氧化活性包裝膜，MO含有多種抗氧化劑，如抗壞血酸、萜類和多酚等，隨MO添加量的增加，該魚膠膜的抗氧化活性從9%提高到16%。MO的摻入對膜的厚度和溶解度沒有顯著影響，但會使膜透明度下降，表面更粗糙，該研究表明魚膠膜與MO結合可以用于制備抗氧化活性包裝膜，但仍需進一步改進。魚明膠基活性包裝材料的研究主要是通過加入特定功能活性物質，使魚明膠膜能夠攜帶并釋放生物活性物質，由此增強魚明膠基包裝材料的抗氧化性、抑菌性等方面的功能特性。

3.2 在生物可降解包裝材料中的應用

傳統(tǒng)塑料原材料及其積累的相關問題使得人們開始尋找更為環(huán)保的生物可降解材料來做替代品，由魚明膠制成的包裝材料之所以能夠脫穎而出，是因為它們可以通過多種方式進行改性，讓魚明膠達到食品級包裝材料的安全要求并實現(xiàn)生物可降解。GHADERI等[41]將魚明膠、殼聚糖(CH)、聚乙烯醇(PVA)3種材料按不同比例混合，通過流延法制備了一種生物可降解膜，殼聚糖和聚乙烯醇成本較低，在食品和醫(yī)藥常被用于涂料和薄膜的生產，CH、PVA和魚明膠之間存在相互作用，進而形成一種物理化學性能較好的生物可降解材料。NURUL SYAHIDA等[25]采用溶劑澆鑄法制備了一種由魚明膠和棕櫚蠟組成的環(huán)保包裝膜，該明膠/棕櫚蠟薄膜與純明膠膜相比具有更好的物理特性和阻水性能，主要是由于魚明膠和棕櫚蠟分子之間通過氫鍵的強烈相互作用促使膜表面暴露出更多疏水基團，此外該薄膜不透明，更耐紫外線輻射，適合食品包裝應用。如前所述，雖然魚明膠潛在來源非常豐富，但因魚種品質差異和生產技術的限制，魚源明膠市場占比僅為1.5%，盡管利用魚明膠制作生物可降解包裝具有一定的可行性，但能否進一步降低其原料成本和生產成本是魚明膠基生物可降解材料普及生產需要重點關注的問題之一。

3.3 在可食用包裝材料中應用

魚明膠是從魚皮、魚鱗及魚骨等魚體組織中提取得到、安全無害的天然蛋白質原料，因此利用魚明膠制作可食用性包裝一直是魚明膠基包裝材料研究的熱點。以斑點叉尾鲴魚皮明膠、殼聚糖、甘油為原料可以制備出一種可食性包裝膜，通過對魚皮明膠添加量、熱處理溫度與甘油添加量進行3因素響應面試驗設計，最終得到復合可食膜最優(yōu)配比：鲴魚皮明膠60%、甘油10%、熱處理溫度70 ℃，由此制得的可食膜的拉伸強度最大可達24.20 mPa，該研究為制造高強度可食用包裝材料提供了一種可行的方案[42]。董宇豪等[43]以魚明膠和海藻酸鈉為主要原料，以甘油為增塑劑，通過流延法制得一種可食用魚膠膜，綜合其持水能力、抗拉強度、外觀構象及隔水性分析，最優(yōu)配比為海藻酸鈉∶魚明膠為1∶9，其抗拉強度為397.00 g·f，溶解率為73.92%，透濕率為280×10-10g/(s·mPa)，含水率為16.00%，比較適用于干燥食品的保存。MOHAJER等[44]采用溶液澆鑄法制備了一系列魚膠/瓊脂共混膜，瓊脂的加入顯著提高了魚明膠膜的強度和剛度，同時降低了魚明膠膜的延伸率，魚膠/瓊脂生物復合膜具有很高的紫外阻隔性能，同時，熱重分析表明瓊脂的存在提高了魚明膠薄膜的熱穩(wěn)定性，且2種聚合物高度相容使薄膜具有均勻的結構，因此，魚明膠與瓊脂的共混是獲得環(huán)保包裝膜的一種合適的方法。由此可見，與其他物質混合改性后制得的魚明膠基可食用膜具有作為可食用包裝材料的潛力，為魚明膠在可食用包裝材料上的潛在應用提供了方向，但在產品穩(wěn)定性和適用范圍，尤其是能否適應不同水分含量的產品上需要進一步的探究。

3.4 在食品涂膜保鮮材料中的應用

隨著市場上食品種類越來越豐富，食品包裝材料也在不斷改進，食品保鮮涂膜是新型生物基包裝材料，具有安全性高、環(huán)保便捷等優(yōu)勢。有研究指出，親水膠體對食品具有高效的保鮮作用，因此應用食品表面涂覆涂料可實現(xiàn)對食品的保鮮[45]。用魚明膠制作性能優(yōu)良的涂膜一直是研究的熱點，尤其是在對易氧化變質的果蔬和高品質水產品的保鮮研究方面，魚明膠基保鮮涂料在抗氧化性、抗菌性和安全性方面均具有良好的應用前景。SHYU等[46]研究了魚膠-殼聚糖涂膜對鮮切蘋果在5和22 ℃貯藏條件下理化特性的影響，發(fā)現(xiàn)魚膠殼聚糖涂層可以降低鮮切蘋果中的褐變強度、減緩其冷藏過程中的呼吸作用，從而達到延長貨架期的目的。BENBETTA?EB等[47]以殼聚糖和魚膠為原料制備了含有抗氧化活性成分(阿魏酸、咖啡酸和酪醇)的魚膠-殼聚糖涂膜液，研究發(fā)現(xiàn)抗氧化劑與蛋白質-殼聚糖聚合物之間可建立分子間相互作用，并在平衡后又逐漸釋放這些活性分子，進而賦予材料長效的抗氧化功能，其中，含有咖啡酸或咖啡酸-阿魏酸混合物的薄膜在平衡狀態(tài)下對自由基的清除率達90%，具有較高的自由基清除活性。水產品保鮮一直是水產品研究中的技術難點，姜黃素具有優(yōu)異的抗氧化、抗菌作用，SUN等[48]用環(huán)糊精包裹姜黃素制成乳狀液，克服了其溶解性差和生物利用度低的缺點，并將其與魚膠相結合制成新型可食性涂膜，該涂膜液對冷藏草魚片具有較好的保鮮效果，可延長魚片在4 ℃條件下的貨架期。有研究團隊利用石榴皮提取物的抗菌、抗氧化作用，研制了一種以魚明膠、卡拉膠和石榴皮提取物等為原料的食用性功能性涂膜，發(fā)現(xiàn)涂膜可有效地降低冷藏羅非魚片30 d內總需氧菌、嗜冷菌、酵母菌、霉菌及腸桿菌的數(shù)量，能夠顯著延長冷藏魚片的貨架期[49]。魚明膠本身安全無毒，不會影響食物的風味特性，與部分功能性物質混合制成涂膜后，可以達到更好的防腐、抗氧化和抑菌效果，是一種市場前景較好的食品保鮮涂膜原料。

4 結論與展望

哺乳動物明膠目前引領整個明膠市場，然而，魚明膠的商業(yè)價值和市場也在呈逐年增長的趨勢。大量魚類加工副產物轉化為魚明膠具有巨大潛力，魚明膠易成膜、無宗教限制、安全性高，是制作食品包裝的理想原材料，但魚明膠本身存在凝膠強度低、流變性差等缺陷，需要通過改性才能達到食品包裝材料的標準。目前，大部分的明膠改性技術是通過物理、化學、生物酶改性的方式實現(xiàn)對蛋白質內部結構的重組，從而改善魚明膠的物理特性，同時添加天然活性物質還可賦予魚明膠基包裝材料更優(yōu)異的抗氧化及抑菌活性等。魚明膠改性技術發(fā)展至今已取得了較大進展，利用魚明膠可制得活性包裝材料、可降解包裝材料、保鮮涂料、可食用包裝膜等更為安全環(huán)保的食品包裝材料，在食品保鮮、制備可降解包裝方面均表現(xiàn)出優(yōu)異的應用潛力，但部分技術仍面臨著環(huán)保或/和成本方面的問題?；谏鲜鲇懻?，本文就魚明膠在食品包裝材料上的發(fā)展應用提出以下展望：

(1)雖然理論上能用于制備魚明膠的魚類來源豐富，但不同品種的魚明膠性質相差較大，難以建立標準化生產模式，實際生產中能用于制備食品包裝材料的魚種有限，市場占比小，應繼續(xù)探尋能用于魚明膠基包裝材料的魚類來源，尤其加強對魚類加工副產物的綜合利用，建立標準化生產模式。

(2)簡化并提升魚明膠提取技術，進一步探索應用生物催化等新型技術降低環(huán)保成本，提高魚明膠提取率，并在提取階段控制膠原蛋白分子轉化為小分子蛋白的程度，制備凝膠強度、透濕率等更適用于魚明膠基包裝材料的魚明膠產品。

(3)魚明膠基包裝材料適用對象有限，應增強魚明膠基包裝材料在不同水分、溫度、pH環(huán)境下的穩(wěn)定性，同時研發(fā)魚明膠腥味控制技術，擴大其應用范圍。

(4)目前，較多實驗研究得到的魚明膠基包裝材料表現(xiàn)出優(yōu)異的包裝特性，但大部分還停留在實驗室研究階段，需要重點討論與實際生產接軌的可行性。

由魚明膠制成的新型食品包裝材料在目前階段表現(xiàn)出良好的食品包裝材料潛能，擁有巨大的市場前景和環(huán)保意義，因此用魚明膠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石油基包裝材料來制備可生物降解的、安全無毒、性能更佳的包裝膜具有很大的研究潛力及未來市場。