Characterization of gelatin and casein films modified by microbial transglutaminase and the application as coating agents in leather finishing

Abstract

This work aims to characterize the mechanical and water-resistant properties of gelatin-casein (GC) films modified by microbial transglutaminase (MTG), and to further evaluate the potential application of the mixture of the modified GC films and polyurethane (PU) as coating agents in leather finishing. MTG can improve the mechanical properties (tensile strength and elongation at break) of GC films at the ratios of 2:2, 1:3 and 0:4, and reduce the water absorption. With the increase of MTG concentrations, the elongation at break also increased, but the tensile strength did not change much. The largest elongation at break of the films treated with MTG was obtained at a concentration of 10 U/g-protein. With the increase of PU composition in the GC system, the mechanical properties and water resistance of the films were improved significantly. The PU-GC system was applied as coating agents in leather finishing. The results indicated that the PU-GC11 system (the ratio of gelatin to casein is 1:1) at a ratio of 2:2 (the ratio of PU to GC) was the best coating agent for leather finishing. ResumenEste trabajo tiene como objetivo caracterizar las propiedades mecánicas y de resistencia al agua de la película de caseina-gelatina (GC) modificada por la transglutaminasa microbiana (MTG), y para continuar evaluando la aplicación potencial de la mezcla de películas GC modificadas y de poliuretano (PU) como agentes de cobertura en el acabado del cuero. MTG puede mejorar las propiedades mecánicas (resistencia a la tracción y alargamiento a la rotura) de las películas de GC en las proporciones de 2:2, 1:3 y 0:4, y reducir la absorción de agua. Con el aumento de las concentraciones de MTG, el alargamiento a la rotura también aumenta, pero la resistencia a la tracción no cambia mucho. El mayor alargamiento a la rotura de las películas tratadas con MTG se obtuvo a una concentración de 10 U/g de proteína. Con el aumento de la composición de PU en el sistema GC, las propiedades mecánicas y de resistencia al agua de las películas se han mejorado de manera significativa. El sistema PU-GC se aplicó como agentes de cubrimiento en el acabado del cuero. Los resultados indicaron que el sistema PU-GC11 (la relación entre la gelatina y la caseína es 1:1) en una proporción de 2:2 (la relación entre PU y GC) fue el mejor agente de recubrimiento para el acabado del cuero.