徐璐，金俊豪，王怡，金璐璐，徐華健，余振宇，宋傳奎，劉英男，肖亞慶

（安徽農業(yè)大學茶與食品科技學院，茶樹生物學與資源利用國家重點實驗室，安徽 合肥 230036）

我國作為傳統(tǒng)的產茶大國，茶葉在生產與消費中所產生的副產物——茶渣產量非常大，每年僅生產茶飲料產生的茶渣就高達18～20 萬t[1]。茶渣富含纖維素、半纖維素、木質素、縮合丹寧等功能成分[2]，它們均具有羧基、芳香羧基、酚羥基和氧基等多種官能團，具有很高的開發(fā)利用價值。纖維素（C6H10O5）作為天然高分子化合物，具有較高的聚合度，是由葡萄糖單體通過β-（1，4）糖苷鍵聚合而成的長鏈線性多糖，約占茶渣總質量的50%[3]。納米纖維素是納米級（≤100 nm）的纖維素材料，其優(yōu)良的機械強度、生物相容性、可再生性使其成為新型綠色復合材料領域極具吸引力的結構強化劑[4]。近年來，開發(fā)以天然高分子（如蛋白、多糖、脂質及其混合物）作為成膜基材的綠色、可食性食品包裝材料已經逐漸成為研究熱點。其中，大豆分離蛋白因其價格低廉、成膜性能好、營養(yǎng)價值高等優(yōu)勢備受青睞[5-6]。然而，純大豆分離蛋白膜存在阻隔性弱、穩(wěn)定性差、易溶于水等不足[7]，嚴重限制了其在食品包裝領域的實際應用。提高大豆分離蛋白膜的包裝性能成為食品包裝領域亟待解決的技術難題，與納晶纖維素的共混改性是提高蛋白基膜性能的有效手段[8]。然而，以茶渣為原料制備茶渣納晶纖維素（tea residue nanocrystalline cellulose，TRNC），并與大豆分離蛋白共混成膜的相關研究尚未見報道?；诖?，本研究從廢棄茶渣中提取分離納晶纖維素，并對其微觀形貌、晶體結構和化學官能團等理化性質進行表征。同時，以大豆分離蛋白為成膜基底，以TRNC 為結構增強劑，開發(fā)TRNC-大豆分離蛋白復合膜，并對復合膜的機械性能、阻隔性能、耐水性能進行分析，以期為功能性蛋白基可食用包裝膜的設計和開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

茶渣：安徽農業(yè)大學茶樹生物學與資源利用國家重點實驗室提供；透析袋（8 000～14 000 Da）：北京索萊寶生物科技有限公司；大豆分離蛋白（蛋白含量大于90%）：上海源葉生物科技有限公司；甘油（分析純）：成都市科隆化學品有限公司；NaOH、NaClO2、H2SO4（均為分析純）：國藥化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

電熱鼓風干燥箱（GZX-9070）：上海博迅實業(yè)有限公司；高速多功能粉碎機（ST-512）：瑞安市賽特機電有限公司；恒溫水浴攪拌器（DF-101S）：鞏義市予華儀器有限責任公司；電子天平（ML-3002T/02）：梅特勒-托利多國際有限公司；多頭磁力加熱攪拌器（HJ-6A）：常州市國華電器有限公司；水浴恒溫振蕩器（SHY-2A）：常州普天儀器制造有限公司；超聲波多頻清洗機（KQ-250DE）：昆山超聲儀器有限公司；超低溫冰箱（DW-86L500）：澳柯瑪股份有限公司；冷凍干燥機（CTFD-10S）：青島永合創(chuàng)信電子科技有限公司；高速冷凍離心機（JW-3021HR）：安徽嘉文儀器裝備有限公司；恒溫恒濕培養(yǎng)箱（YKHWS-160L）：合肥右科儀器設備有限公司；掃描電子顯微鏡（S-3700）：日本日立公司；透射電子顯微鏡（JEM-1230）：日本電子株式會社公司；納米激光粒度儀（ZEN 3600）：英國馬爾文儀器有限公司；傅里葉變換紅外光譜儀（Vertex 70）、X-射線衍射儀（D8 Advance）：德國布魯克公司；熱重分析儀（DTG-60A）：日本島津公司；電子數字卡尺（DL91150）：寧波得力集團有限公司；萬能拉伸機（XLW）：濟南蘭光測試儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 茶渣納晶纖維素的制備

茶渣用沸水浸泡1 h 后倒掉茶水，重復3 次，用去離子水反復沖洗，除去水溶性色素等成分。在60 ℃烘箱中干燥24 h，粉碎后過40 目篩。所得茶渣粉在室溫（25 ℃）下用乙醇洗滌12 h，去除脂質成分，自然晾干。隨后，將所得樣品按1∶20（g/mL）料液比浸泡于5.0%NaOH 溶液中，70 ℃條件下攪拌4 h。經大量去離子水清洗后，將不溶性殘渣混入2.0%NaClO2溶液中（用醋酸將pH 值調為3～4），70 ℃條件下攪拌2 h，此漂白過程重復5 次。最終，將得到的白色懸濁液用去離子水徹底清洗至pH 值為中性左右，用濾布過濾，得到茶渣纖維素。將茶渣纖維素按1∶20（g/mL）料液比分散于64%的H2SO4溶液中[9]，在45 ℃條件下攪拌90 min。用10 倍冷去離子水稀釋酸液以終止水解反應，得到茶渣納晶纖維素懸浮液，冷凍干燥后得到茶渣納晶纖維素粉末，備用。

1.3.2 茶渣納晶纖維素的表征

1.3.2.1 形貌特征表征

取適量凍干后的茶渣粉和茶渣纖維素粉末樣品，均勻平鋪粘附在導電膠上，使其固定于載物銅板，樣品表面進行噴金處理。使用掃描電子顯微鏡（Scanning electron microscope，SEM）在10 kV 加速電壓下觀察樣品的微觀形態(tài)[10]。

將大約5 μL 稀釋后的茶渣納晶纖維素懸液滴在普通碳支持膜（230 目）表面，室溫25 ℃下過夜自然晾干。用透射電子顯微鏡在80 kV 下觀察納晶纖維素的微觀形貌。從透射電子顯微鏡（transmission electron microscope，TEM）圖片中隨機選擇超過100 個納米顆粒，使用Nano Measurer 軟件統(tǒng)計納晶纖維素的長度和直徑，并計算長徑比。

1.3.2.2 Zeta 電位測定

以水為分散劑，使用納米激光粒度儀在室溫25 ℃下測定茶渣納晶纖維素懸液的Zeta 電位值。

1.3.2.3 化學官能團測定

茶渣粉、茶渣纖維素和茶渣納晶纖維素樣品化學官能團的變化情況使用傅里葉變換紅外光譜儀進行測量。采用溴化鉀壓片法，掃描范圍4 000～400 cm-1，分辨率4 cm-1，進行32 次掃描，掃描數據排除水分與CO2干擾。

1.3.2.4 晶體結構測定

茶渣粉、茶渣纖維素和茶渣納晶纖維素樣品的結晶特性使用配備Cu Kα 輻射源（λ=0.154 nm）的X-射線衍射儀進行分析測量。掃描速率為4°/min，掃描范圍為5°～90°（2θ）。按照公式計算結晶度（X，%）[11]。

X=（I002-Iam）/I002×100

式中：I002為2θ=22°附近（002）晶格衍射峰的最高強度；Iam為2θ=18°附近的非晶態(tài)部分衍射峰的最低強度。

1.3.2.5 熱穩(wěn)定性測定

使用熱重分析儀測定茶渣粉、茶渣纖維素和茶渣納晶纖維素樣品的熱穩(wěn)定性，結果表示為失重比（%）和失重速率（%/min）。將約5 mg 的干樣品在氮氣環(huán)境下（50 mL/min）做熱失重測試，以10 ℃/min 的速率從20 ℃加熱到600 ℃。

1.3.3 茶渣納晶纖維素-大豆分離蛋白復合膜的制備

將一定量的大豆分離蛋白粉末（6%）分別與不同添加量的茶渣納晶纖維素（0%、0.25%、0.50%、0.75%、1.00%）混入去離子水中，10 000 r/min 的速度均質處理5 min，室溫25 ℃下攪拌2 h。用2 mol/L 的NaOH 將溶液pH 值調為9.0。所得混合液在85 ℃水浴中加熱20 min，然后使用超聲波清洗機（25 ℃，500 W）脫氣10 min。將成膜溶液倒入直徑90 mm 的一次性培養(yǎng)皿中，放進55 ℃的烘箱中12 h[12]，隨后移入恒溫恒濕培養(yǎng)箱（25 ℃，50%）中平衡48 h 后進行性能測定。

1.3.4 復合膜的性能測定

1.3.4.1 厚度測定

薄膜厚度的測試方法參照GB/T 6672—2001《塑料薄膜和薄片厚度測定機械測量法》進行。用電子數字卡尺接觸測量薄膜，每個試樣至少隨機測量9 個點，計算求得平均值記為薄膜厚度。

1.3.4.2 機械性能測試

共混膜的機械性能采用萬能拉伸機進行測試，記錄膜的拉伸強度和斷裂伸長率。將對照膜、茶渣纖維素共混膜和茶渣納晶纖維素共混膜裁剪成長條形（100 mm×15 mm），測試條件為拉伸速度150 mm/min，共持間距50 mm。為保證數據的準確性，每組膜重復6 次，求得平均值。

1.3.4.3 水溶性測定

采用稱重法測量共混膜的水溶性，將干燥器中干燥至恒重的對照膜、茶渣纖維素共混膜、茶渣納晶纖維素共混膜裁剪成正方形（20 mm×20 mm）[13]，稱取此時的質量為初始質量。在室溫25 ℃條件下，將初始3 組膜試樣放入100 mL 的蒸餾水中浸泡12 h，結束后將共混膜試樣放入鼓風干燥箱中，在40 ℃的溫度下進行干燥，直至恒重后稱取測量。根據浸泡前后共混膜的質量變化計算共混膜的水溶性（X，%）[14]。

X=（m1-m2）/m1×100

式中：m1為共混膜浸泡前初始質量，g；m2為共混膜浸泡后的質量，g。

1.3.4.4 水蒸氣透過率測定

水蒸氣透過率測試參照ASTM E96-95《材料水蒸氣滲透性標準試驗方法》方法執(zhí)行。在測試杯（45 mm深度，20 mm 內徑）裝入10 mL 去離子水，用膜樣品（直徑30 mm）密封杯口，貯藏在恒定環(huán)境（25 ℃，50%）中48 h。每隔6 h 稱量杯子的質量。水蒸氣透過率[X，10-10g/（m·s·Pa）]計算公式如下[15]。

X=（Δm×L）/（Δt×A×Δp）

式中：Δm/Δt 為失重與時間的曲線斜率，g/s；L 為膜厚度，m；A 為膜覆蓋區(qū)域的瓶口面積，m2；Δp 為貯藏環(huán)境中膜兩側的水蒸氣壓差，Pa。

武術散打屬于現代體育的范疇，它突出表現了武術的對抗本質，在散打的規(guī)則中又明確規(guī)定了禁止擊打部位，這樣保證了參與者的生命安全，符合奧林匹克的競技精神。學生練習武術散打能夠鍛煉身體，增強體質，使自身全面發(fā)展，在生活上可以團結有愛、尊師重道、幫助他人、快樂自己；在學習上，可以努力奮斗、不怕失敗、面向勝利的道路勇敢前進；在精神上，鍛煉意志、不怕苦、不怕累、繼承并發(fā)揚我國傳統(tǒng)體育精神。散打運動可以促進當代高校學生全面發(fā)展，為成為國家優(yōu)秀人才奠定堅實的基礎。

1.4 數據統(tǒng)計分析

使用Statistix 8.0 軟件中的單向方差分析法（ANOVA）和Tukeys 檢驗法在P＜0.05 水平上對數據進行統(tǒng)計分析。試驗至少重復3 次，結果表示為平均值±標準差。

2 結果與分析

2.1 茶渣纖維素和茶渣納晶纖維素的宏觀形貌分析

圖1～圖4 描述了各處理階段茶渣樣品的宏觀形貌。

圖1 茶渣的宏觀形貌Fig.1 The macroscopic morphology of tea residue

由圖1～圖4 可知，沖泡后的茶渣葉底勻整，色澤明亮均一（圖1）；經烘干、粉碎、過篩后得到茶渣粉末，其粒度變小、比表面積變大，色澤變暗，這可能是烘干過程中多酚類物質的氧化引起的（圖2）；經堿處理、漂白處理后，茶渣粉由褐色轉為明顯的白色（圖3），明顯的顏色變化是由于茶渣粉純化過程中半纖維素、木質素以及其他非纖維素成分（色素、果膠等）的廣泛去除。

圖2 茶渣粉的宏觀形貌Fig.2 The macroscopic morphology of tea residue powder

圖3 茶渣纖維素的宏觀形貌Fig.3 The macroscopic morphology of tea residue cellulose

圖4 茶渣納晶纖維素的宏觀形貌Fig.4 The macroscopic morphology of TRNC

如圖4 所示，經硫酸水解制備得到了較為均一穩(wěn)定的TRNC 膠體懸浮液。靜置過夜后，TRNC 懸液并未出現分層或沉淀現象，說明纖維素納米化處理后，其在水中的分散穩(wěn)定性得到了改善。

2.2 茶渣纖維素和茶渣納晶纖維素的微觀形貌

茶渣粉末、茶渣纖維素和TRNC 的微觀結構使用掃描和透射電子顯微鏡進行觀察，結果見圖5～圖7。

圖5 茶渣粉的掃描電鏡圖Fig.5 SEM image of tea residue powder

由圖5 所知，茶渣粉末呈現不規(guī)則的團聚形態(tài)，可能是由于茶渣粗體粉碎不徹底，粉體間靜電排斥力較小，容易發(fā)生團聚。純化步驟包括堿處理和漂白，NaOH 去除了大部分半纖維素，NaClO2漂白去除了木質素以及殘留的半纖維素，所得茶渣纖維素呈束狀結構（圖6），茶渣纖維素周圍分散的一些球體物可能是殘留的淀粉顆粒。堿處理步驟有助于促進纖維素分子的充分溶脹，而漂白導致了纖維素的部分除顫和纖維束的逐漸打開，從而形成了直徑減少的纖維素網絡結構。納晶纖維素的物理尺寸通常在幾十納米到幾百納米之間[16]。茶渣粉末經硫酸水解和機械作用分離得到TRNC，TRNC 呈典型的針狀或棒狀結構，并伴有少量團聚體出現（圖7）。納晶纖維素較小的物理尺寸和較大的比表面積有助于其通過氫鍵或范德華力彼此堆疊，從而引發(fā)聚集[17]。

圖6 茶渣纖維素的掃描電鏡圖Fig.6 SEM image of tea residue cellulose

圖7 茶渣納晶纖維素的透射電鏡圖Fig.7 TEM image of TRNC

2.3 茶渣納晶纖維素的尺寸分布

圖8～圖10 分別為透射電鏡圖像中TRNC 的長度（L）、直徑（D）和長徑比分布直方圖。

圖8 茶渣納晶纖維素的長度分布直方圖Fig.8 Distribution histogram of TRNC length

圖9 茶渣納晶纖維素的直徑分布直方圖Fig.9 Distribution histogram of TRNC diameter

圖10 茶渣納晶纖維素的長徑比分布直方圖Fig.10 Distribution histogram of TRNC length-diameter ratio

納晶纖維素是原纖維中的結晶區(qū)片段，結晶度較高[18]。纖維素來源廣泛，結晶區(qū)片段的長度、直徑等尺寸因纖維素原料來源不同而有所差異。TRNC 平均長度為（795.61±189.27）nm，平均直徑為（32.17±11.64）nm，平均長徑比為（33.33±15.32）nm。納晶纖維素具有高長徑比的優(yōu)點[19]，其長徑比是決定其性能的重要參數，直接影響到納晶纖維素的界面吸附能力。一般來說，長徑比越高，納晶纖維素的界面吸附能力就越大，更傾向于在連續(xù)相中組裝形成網絡結構，增強效果也就越好。因此，茶渣納晶纖維素較高的長徑比預示其較強的結構強化性能[20]。

2.4 茶渣纖維素的Zeta 電位

Zeta 電位是表征膠體體系分散穩(wěn)定性和聚集狀態(tài)的重要指標。分子或分散粒子越小，Zeta 電位的絕對值（正或負）越高，體系越穩(wěn)定，即溶解或分散可以抵抗聚集。反之，Zeta 電位（正或負）越低，越傾向于凝結或凝聚，即吸引力超過了排斥力，分散被破壞而發(fā)生凝結或凝聚。茶渣納晶纖維素的Zeta 電位見圖11。

圖11 茶渣納晶纖維素的Zeta 電位Fig.11 Zeta potential of TRNC

2.5 化學官能團

紅外光譜廣泛應用于分子結構和物質化學組成的研究，它主要是利用特征吸收譜帶頻率的變化推測臨近的基團或鍵，進而確定分子的化學結構。茶渣粉、茶渣纖維素和茶渣納晶纖維素的紅外光譜曲線見圖12。

圖12 茶渣粉、茶渣纖維素和茶渣納晶纖維素的紅外光譜曲線Fig.12 Infrared spectroscopy curves of tea residue powder，tea residue cellulose and TRNC

如圖12 所示，茶渣粉、茶渣纖維素和TRNC 紅外圖譜的峰位置和峰形大致相同，說明在堿處理、漂白、酸處理過程前后官能團可能未發(fā)生顯著變化。其中，3 410 cm-1附近的吸收峰可能是纖維素中—OH 伸縮振動，3 000～2 800 cm-1范圍內的吸收峰可能與—CH伸縮振動有關，1 730 cm-1處吸收峰為纖維素C O 伸縮振動，1 640 cm-1對應于O—H 彎曲振動[23]。在茶渣纖維素和納晶纖維素樣品中，1 520 cm-1（芳香族骨架振動）和1 250 cm-1（ C—O—C 軸向不對稱應變）附近特征峰缺失，可能與半纖維素和木質素成分的去除有關[24]。而纖維素結構對應的特征峰，如1 325 cm-1（O—H 彎曲）、1 152 cm-1（C—O—C 糖苷鍵不對稱拉伸）、1 100 cm-1（C—OH 拉伸）和1 053 cm-1（C—O—C吡糖環(huán)振動）在純化后更加劇烈，這主要歸因于纖維素成分的充分溶脹暴露[25]。

2.6 結晶特性

茶渣粉、茶渣纖維素、TRNC 的X 射線衍射曲線如圖13 所示。

圖13 茶渣粉、茶渣纖維素和茶渣納晶纖維素的X 射線衍射曲線Fig.13 X-ray diffraction curves of tea residue powder，tea residue cellulose and TRNC

X-射線在晶體中的衍射現象是晶體中各原子散射波之間的干涉結果，衍射峰與晶體結構有關[26]，衍射強度與定量分析有關。由圖13 可知，在21.6°、22.9°、22.7°處出現強特征峰，對應著纖維素晶體中的（002）晶面，16.2°處的特征峰對應纖維素晶體中的（110）晶面，這些特征峰代表著典型的Ⅰ型纖維素結構。TRNC 在34.7°處觀察到新的衍射峰，對應于（004）晶面，預示著晶體結構的增強。TRNC 結晶度可達62.36%，明顯高于茶渣纖維素（42.67%）和茶渣粉（14.15%）。經純化和酸解處理，大量無定形區(qū)被破壞，結晶區(qū)不斷被釋放，引起結晶度的增強。較高的結晶度有助于強化復合材料的內部結構，并能有效降低氣體和水分子的滲透性。

2.7 熱特性

熱重分析（thermogravimetric analysis，TGA）是在程序控制溫度下測量待測樣品的質量與溫度變化關系的一種熱分析技術，常被用來研究蛋白質基材料的熱穩(wěn)定性。對茶渣粉、茶渣纖維素和茶渣納晶纖維素進行熱特性分析，結果見圖14～圖15。

圖14 茶渣粉、茶渣纖維素和茶渣納晶纖維素的TGA 曲線Fig.14 The TGA curve of tea residue powder，tea residue cellulose and TRNC

圖15 茶渣粉、茶渣纖維素和茶渣納晶纖維素的DTG 曲線Fig.15 The DTG curve of tea residue powder，tea residue cellulose and TRNC

由圖14 可知，樣品熱失重經歷3 個階段：干燥預熱、主失重區(qū)間、殘留物熱解。第一個失重平臺在150 ℃左右，與水分等低沸物質的蒸發(fā)有關。在200～350 ℃的主失重區(qū)間，纖維素緩慢通過受熱解聚，內部發(fā)生結構重組以及“玻璃化轉變”[27]。第三階段，熱解殘留物質量下降幅度減緩，TGA 曲線逐漸趨于平緩。TRNC 的熱解殘留物最少，原因可能是納晶纖維素的比表面積大，有利于氣化反應。由圖15 可知，TRNC 的最大降解溫度（317.09 ℃）明顯高于原料茶渣粉（256.18 ℃），說明與纖維素成分相比，被去除的半纖維素和木質素的熱穩(wěn)定性較差。然而，TRNC 的降解溫度低于纖維素（336.19 ℃）。一方面，TRNC 的比表面積高于纖維素，從而導致其更多地暴露在熱環(huán)境中；另一方面，TRNC表面引入的硫酸鹽基團可能會進一步降低納晶纖維素的熱降解活化能。

2.8 大豆分離蛋白基膜的機械性能

圖16～圖18 顯示了對照膜、茶渣纖維素-大豆分離蛋白共混膜、TRNC-大豆分離蛋白共混膜的厚度、拉伸強度和斷裂伸長率。

圖16 大豆分離蛋白基膜的厚度Fig.16 Thickness of soybean protein isolate based film

圖17 大豆分離蛋白基膜的拉伸強度Fig.17 Tensile strength of soybean protein isolate based film

圖18 大豆分離蛋白基膜的斷裂伸長率Fig.18 Elongation at break of soybean protein isolate based film

由圖16～圖18 可知，3 組膜的厚度均在80 μm 左右，各組之間不存在顯著性差異（p＞0.05），表明茶渣纖維素和茶渣納晶纖維素在成膜基質中分散均勻、相容性較好。TRNC-大豆分離蛋白共混膜的拉伸強度顯著高于對照組（p＜0.05），但茶渣纖維素膜與對照組之間無統(tǒng)計學意義上的差異性（p＞0.05），這是由于茶渣納晶纖維素的比表面積大，在膜形成的過程中，纖維素與蛋白分子之間發(fā)生了一定程度的交聯和相互作用[28]。然而，兩組復合膜的斷裂伸長率較對照組有所下降，尤其是經茶渣納晶纖維素強化的復合膜（p＜0.05），這是因為水解有效暴露出茶渣中的大量羥基官能團，這些羥基與蛋白質形成更加緊密的氫鍵，從而降低了膜分子的流動性。另外，未交聯的增強劑物理保留在膜網絡內部，進一步導致膜的延展性降低。這些相互作用的發(fā)生縮小了分子間距離，復合膜形成相對穩(wěn)定的網絡結構，其柔韌性下降，從而降低了斷裂伸長率。結果表明制備的TRNC-大豆分離蛋白共混膜機械強度高、柔韌性低，具有強大的抵抗形變能力。

2.9 大豆分離蛋白基膜的水蒸氣透過率和水溶性

食品中的水分是影響其貯藏時間和質量的重要物質，阻水性能良好的食品包裝袋可防止水分流失，從而起到保護食品的作用。水蒸氣透過率反映包裝膜材料對水分子的阻隔性能，水蒸氣透過率越低，表明水蒸氣阻隔性能越好。大豆分離蛋白基膜的水蒸氣透過率及水溶性見圖19～圖20。

圖19 大豆分離蛋白基膜的水蒸氣透過率Fig.19 Water vapor permeability of soybean protein isolate based film

圖20 大豆分離蛋白基膜的水溶性Fig.20 Water solubility of soybean protein isolate based film

由圖19 可知，兩組復合膜的水蒸氣透過率低于對照膜，表明纖維素和納晶纖維素的加入有效提高了大豆分離蛋白基膜對水蒸氣的阻隔性能。其中TRNC 強化膜的水蒸氣阻隔性能最好，這可能是由于在該復合膜內部形成了更加曲折的路徑，從而阻礙了滲透水分子通過薄膜。

水溶性是評價大豆分離蛋白基膜親水性能的重要指標。由圖20 可知，對照膜與纖維素強化膜的水溶性均大于30%，且兩組差異不顯著（p＞0.05）。納晶纖維素強化膜的水溶性約為25%，與其他兩組相比顯著降低（p＜0.05），表明耐水性能的顯著改善。TRNC-大豆分離蛋白共混膜耐水性的提升，可能是由于納晶纖維素與蛋白質之間發(fā)生締合與交聯作用，形成了致密、穩(wěn)定、有序的網絡結構，阻礙了水分子的滲透。另一方面，高結晶度的TRNC 可能作為疏水屏障，阻止水分子進入蛋白膜內部。

3 結論

本研究從廢棄物茶渣中提取分離得到茶渣納晶纖維素，其平均長度約為795.61 nm，平均直徑約為32.17 nm，平均長徑比約為33.33，呈典型的針狀結構。茶渣納晶纖維素的Zeta 電位值為（-32.76±2.11）mV，具有良好的水分散穩(wěn)定性；結晶度為62.36%，顯著高于茶渣纖維素的42.67%。然而，茶渣納晶纖維素的熱穩(wěn)定性較纖維素有所下降，這歸因于比表面積的增大和硫酸鹽基團的引入。茶渣納晶纖維素能顯著改善大豆分離蛋白基膜的拉升強度、降低斷裂伸長率，并提高復合膜的水蒸氣阻隔性能和耐水性能，表明其有望應用于蛋白基可食性膜的開發(fā)。