TGase改性大豆分離蛋白膜的制備、表征及其應(yīng)用性能研究.pdf

1、隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)和對食品安全關(guān)注度的提高，可食性包裝材料日益成為研究的熱點。大豆分離蛋白具有良好的成膜性，所形成的蛋白膜因具有生物可降解性、可食性、營養(yǎng)性及良好的阻氣性、阻油性等優(yōu)點，引起越來越多研究者的關(guān)注。
　　本文以大豆分離蛋白為基質(zhì)，利用谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶（TGase）對其進(jìn)行改性。試驗中以膜的機(jī)械性能、透氧性、透水性等為指標(biāo)，考察了底物蛋白濃度、TGase添加量、增塑劑種類和添加量、pH及干燥溫度等因素對大豆分離蛋白成

2、膜特性的影響，優(yōu)選出對SPI膜各指標(biāo)影響顯著的因素，進(jìn)而以機(jī)械性能為指標(biāo)，優(yōu)化SPI成膜工藝條件。采用SDS-PAGE電泳試驗，紫外-可見分光光度儀，紅外光譜儀（FTIR），X射線衍射儀（XRD），掃描電子顯微鏡（SEM）等表征TGase改性SPI膜的分子組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化，并對可食性大豆分離蛋白膜的應(yīng)用性能進(jìn)行初步探討。主要研究結(jié)果如下：
　　（1）以SPI為原料，在單因素試驗的基礎(chǔ)上，以膜的機(jī)械性能（抗拉強(qiáng)度+斷裂伸長率）為綜

3、合考察指標(biāo)，對大豆分離蛋白濃度、甘油濃度、TGase添加量、pH四個因素進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗，確定了最優(yōu)成膜工藝條件為：SPI濃度5.01％，TGase濃度0.27%，pH8.07，甘油濃度2.3%。在最佳成膜工藝條件下，3次平行試驗所得改性SPI膜的抗拉強(qiáng)度（TS）為3.25/0.05MPa，斷裂伸長率（EB）值為146/0.56%。平行試驗所得實際值和回歸模型理論值之間的χ2檢驗得出實際值與理論值偏差不顯著（P>0.05），說明二項式

4、回歸模型能較好的反映TGase改性SPI膜機(jī)械性能的工藝條件。
　?。?）運(yùn)用SDS-PAGE電泳儀、紫外可見分光光度計、XRD、FTIR及SEM等儀器設(shè)備對TGase改性前后蛋白膜在分子組成和結(jié)構(gòu)上的變化進(jìn)行對比研究。結(jié)果表明：與對照組蛋白膜相比，經(jīng)TGase改性后蛋白質(zhì)分子間發(fā)生了共價交聯(lián)，分子內(nèi)有效賴氨酸含量減少，結(jié)晶度提高（XRD）；紅外分析圖譜顯示經(jīng)TGase改性后，蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)由β-折疊轉(zhuǎn)變?yōu)棣?螺旋或者無規(guī)則卷曲

5、結(jié)構(gòu)，二級結(jié)構(gòu)的變化使得蛋白質(zhì)的抗拉強(qiáng)度增強(qiáng)；SEM圖分析表明，TGase改性后SPI膜的表面及斷面結(jié)構(gòu)更加均勻致密。
　?。?）對SPI膜在食品包裝工業(yè)的應(yīng)用性能進(jìn)行了初步探討。與PVC塑料包裝膜相比，經(jīng)TGase改性的SPI膜機(jī)械性能（TS+EB）低于塑料膜，其對油脂的阻隔性能（SPI膜的透油率為3.2±0.57%g.mm/m2.d）也稍低于PVC塑料包裝（透油率為2.7±0.65%g.mm/m2.d）；但透氧性的研究發(fā)現(xiàn)SP