香肠制品产业的不断发展,对胶原蛋白肠衣的性质提出了更高的要求。依据目前研究中涉及的肠衣应用特性的评价方法,改性研究主要集中于提升肠衣的机械性能和热稳定性。但这些方法不系统或与实际应用存在偏差,且已报道的胶原蛋白肠衣基本特性的改善方法未能很好地改善其应用品质。鉴于此,本文旨在建立胶原蛋白肠衣的基本特性与其应用特性之间的联系,并分析具有良好应用表现肠衣的基本性质和微观结构特点。在此基础上,通过改变干燥温度和交联pH值改变胶原蛋白肠衣微观结构,进一步阐明肠衣内部结构对其基本性质的影响机制,通过对肠衣基本特性的分析测定,实现运用基本性质与应用表现的相关关系准确评估其应用特性,使肠衣的基本特性的改善研究更具针对性和准确性。具体研究内容如下:胶原蛋白肠衣的基本性能与应用表现相关性的建立及其结构特点分析。先对7款市售胶原蛋白肠衣进行应用实验、组成成分和理化性质的测定,再对其进行PCA和PLS分析。数据显示,肠衣的湿态杨氏模量(YM)和拉伸强度(TS)与香肠的溜肩程度呈负相关(P<0.05)。当TS<4 MPa时,香肠挂杆负载后会产生不可逆的形变;当溜肩长度达0.5 cm以上时可观察到明显的溜肩现象,严重时甚至会导致香肠落杆。热溶胀特性与香肠的水煮表现具有正相关性(P<0.05),而热收缩特性、热稳定性和水煮时机械性能的变化与之呈负相关(P<0.05)。为了探究各肠衣差异的根本原因,采用FTIR、XRD、SEM和荧光显微镜等手段对上述7款肠衣的结构进行表征,并结合其基本性质和应用表现进行分析。结果表明,胶原纤维的尺寸及堆积结构和交联作用形成的网络结构是肠衣的两个主要结构类型,而结构上的差异是引起肠衣宏观性质,如热溶胀、热收缩、各状态下的机械性能和热稳定性等变化的主要原因,进而影响其各应用特性。干燥温度对肠衣结构及性能的影响研究。改变肠衣膜的干燥温度,探究干燥温度对GA交联的影响及二者对肠衣的胶原纤维结构及其宏观基本特性的影响规律。结果表明,未添加GA时,干燥温度的升高加剧胶原蛋白的变性,大股的胶原纤维和纤维束崩解,内部结构变的更为紧实,由胶原纤维堆积网络结构减少,但热交联作用增强。因此,与55oC干燥的肠衣膜相比,85oC时肠衣的热溶胀率减小80%、热收缩率降低20%,而湿/煮态的YM和TS均提升10%,其中湿态的TS达到4 MPa,热稳定性也明显提升。GA交联时,干燥温度升高,交联程度也更大。相比于相同温度下未交联的肠衣膜,85oC时热溶胀率和MD、TD收缩率均为最小,而湿态和煮态的YM和TS均提升了2~3倍。胶原纤维结构受热会发生崩塌,而干燥早期形成的交联阻碍了这种结构变化,同时形成更致密的网络结构,从而改变了肠衣膜的宏观理化性质。pH值对交联肠衣结构及性能的影响研究。改变交联pH值,探究pH值对GA交联和未交联的胶原膜衣宏观性质影响的规律。结果表明,未交联时,随着pH增大,肠衣膜中三股螺旋含量和胶原纤维结构的完整度均呈现先增大后减小的趋势,其中pH 6.0时胶原纤维堆积结构最紧密,热溶胀率最小(190%),热收缩率最大(55%),湿/煮态的机械强度最大,热稳定性也最高,约为145oC。pH低于7.0时不利于GA的交联反应,且随着pH的降低,GA的交联程度越低;pH为8.5时,GA对肠衣膜的交联最有效,热溶胀率和收缩率同比分别降低了50%和40%,而热稳定性以及湿/煮态的YM和TS也显著提高。但结合水煮时香肠的变化分析,可知pH为4.5和6.0时交联的肠衣膜,在一定程度上具备机械强度的要求,同时蒸煮时较快地发生部分热降解,能起到缓冲肠体变化的作用。本研究对于指导胶原蛋白肠衣的改性研究和工业生产具有重要意义。