可食性薄膜作为一种新型包装材料,可以防止食物中水分和挥发性物质的损失并且提升食品品质,因其方便性和无污染性受到越来越多的关注。胶原蛋白可食膜是商业上成功应用的蛋白质薄膜,其营养价值高并且拉伸强度好,已经得到了广泛应用。由于胶原蛋白的不同提取方式可能会降低胶原蛋白膜的机械性能及热稳定性,人们经常使用各种物理和化学交联技术对胶原蛋白膜的性能进行改善。这些胶原蛋白分子间的交联可能会对膜的消化性、安全性和营养性产生重要影响,因此对其进行研究显得尤为必要。本文以牛皮中提取的牛Ⅰ型胶原蛋白作为原材料,制得胶原蛋白膜后进行不同方式的交联,再通过体外消化模型和细胞模型对不同交联的胶原蛋白膜进行消化性评价。首先,利用紫外线照射、热处理、单宁处理和戊二醛处理这四种交联方式对胶原蛋白膜进行交联,然后对其进行体外模拟消化。结果表明,物理交联引起的蛋白部分变性使胶原蛋白膜具有良好的消化性能,而戊二醛和单宁两种交联剂则在不同程度上降低了胶原蛋白膜的消化率。胶原蛋白的无规则卷曲结构主要在模拟胃液中遭到破坏,而模拟肠液将其他有序结构降解成无规则结构。从微观结构上看,不同交联的胶原蛋白膜经过长时间的浸泡和水解作用后,最终降解程度无较大差异。戊二醛的残留会对细胞产生毒性,而其他方式交联的胶原蛋白膜则能为细胞提供营养。其次,通过在胶原蛋白膜中分别加入CMC、MCC或共混两种不同的阴离子纤维素,分别利用静电相互作用和湿法美拉德反应使纤维素与胶原蛋白膜交联,随后进行体外模拟消化。结果表明:由于纤维素和胶原蛋白之间的静电相互作用以及美拉德反应所生成的产物,纤维素的添加会降低胶原蛋白膜的消化性能,水解度较低并且降解后的粒径更大。MCC-胶原蛋白的结构较其他两种交联方式更容易被消化,同时疏水性较低。美拉德反应的产物具有潜在的细胞毒性,能够降低细胞的存活率。而纤维素-胶原蛋白的结构由于纤维素并不能为人体所吸收,导致对细胞的营养性能较差。最后,选取四种不同的商业胶原蛋白膜和实验室制得的对照胶原蛋白膜对其体外模拟消化,对比其消化性能。结果表明:商业胶原蛋白膜与对照胶原蛋白膜相比,尤其是3号胶原蛋白膜的水解度和干物质损失较高,消化后的粒径较小。但是3号膜被溶解或消化的胶原蛋白含量较低,猜测可能是由于胶原蛋白膜中所含胶原蛋白含量不同。所有的商业胶原蛋白膜均无细胞毒性,并且2号膜具有较好的营养性能,消化后的疏水性较高,消化过程蛋白质结构变化也同对照膜相似。综上所述,商业胶原蛋白膜的普遍具有良好的消化性能,而实验室制得膜中通过热处理、紫外线交联的胶原蛋白膜因蛋白部分变性,从而具有最佳的消化性能。戊二醛的残留和美拉德反应的产物可能会使胶原蛋白膜具有潜在的毒性,需要进行进一步研究,以确定其安全性。