大豆分離蛋白膜研究

2022-11-11 20:36:05 字數 3870 閱讀 1120

20糧食與油脂2010年第l2期

張民。秦培軍,劉丁玉

(天津科技大學食品工程與生物技術學院,天津

300457)

摘要:以大豆分離蛋白(spi)和甘油為成膜基質,研究多聚磷酸鈉、羧甲基纖維素鈉(cmc-na)、

微波及磷酸化對大豆分離蛋白膜性質影響。結果表明,多聚磷酸鈉可顯著提高膜的水溶性(p<0.01)和抗拉伸強度(p<0.05),顯著降低膜的氧氣透過性(p<0.01)和水蒸氣透過效能顯著提高膜抗拉伸強度(p<0.01)和氧氣透過性(p<0.05),顯著降低膜的水溶性、透光率及水蒸氣透過性(p<0.01);微波處理可顯著提高膜的抗拉伸強度(p<0.05),降低膜的水溶性(p<0.05);磷酸化可顯著降低膜的氧氣透過性(p<0.05)、透光率

及抗拉伸強度(p<0.01o

關鍵詞:大豆分離蛋白膜;多聚磷酸鈉;羧甲基纖維素鈉;磷酸化

一』中圖分類號文獻標識碼:a文章編號計:日本島津公司。

1.3實驗方法

大豆資源豐富、**便宜、用途廣泛、營養價值高,是生產可食性大豆蛋白膜優質原料…。大豆分離蛋白(spi)具有成膜性好、膜阻氧性高等優點;但spi膜脆性大、柔韌性低、阻溼和機械效能較差,限制其在食品包裝材料中應用。本實驗以大豆分離蛋白和甘油為成膜基質,研究多聚磷酸鈉、cmc-na、微波及磷酸化對大豆分離蛋白膜性質影響,為大豆分離蛋白膜在食品領域應用提供參考。

1材料與方法1.1實驗材料

1.3.1膜製備

成膜工藝:準確稱取一定量大豆分離蛋白和甘油,加100 ml蒸餾水溶解,80 ̄c磁力攪拌下脫氣,在玻璃板上塗膜鼓風乾燥4 h,室溫回軟lh後揭膜,於rh為53%(硝酸鎂飽和溶液)乾燥器中室溫儲存1天,測定膜效能。

大豆分離蛋白:山東嘉華植物蛋白****;甘

油、多聚磷酸鈉、羧甲基纖維素鈉、冰醋酸及三氯甲烷:分析純,天津市江天化工技術****;硫代硫酸鈉、ⅺ:分析純,天津市北方天醫化學試劑廠;魯花花生油:

食品級,山東魯花集團****;其餘試劑均為分析純。1.2主要實驗儀器

te32物性測試儀:英國公司;dh一101bs電熱恆溫鼓風乾燥箱:天津市中環實驗電

爐****;ems一18磁力攪拌器:天津歐諾儀器儀表****;lwmc一205可調功率微波化學反應器:

按如下方法分別製備spi膜,**多聚磷酸鈉、

cmc-na、微波和磷酸化對spi膜性質影響。

spi膜:成膜液中加和2.50g甘油;spi一多聚磷酸鈉膜:在spi膜成膜液中分別新增多聚磷酸鈉;cmc-na膜:

在spi膜成膜液中分別新增及微波處理膜:將spi膜分別在微波功率0.05kw處理1min和0.10kw處理2min,測定膜效能;磷酸化膜:成膜液中新增5.0o g磷酸化spi眩和2.50g甘油。

1.3.2膜性質測定方法

膜厚度及透光率測定採用參考文獻[3]方法;抗

南京陵江科技開發有限責任公司;螺旋測微器:青海

量具有限責任公司;uvmini一1240紫外可見分光光度

收稿日期:2010—1卜03

拉伸強度及氧氣透過性測定採用參考文獻[4】方法;

水溶性測定採用參考文獻[5】方法;水蒸氣透過係數

作者簡介:張民(1972 ̄),男,博士,副教授,研究方向:食品化學與保健食品。

2010年第l2期糧食與油脂2l

注叭同一指標相互比較。

(wvp)測定按採用擬杯子法,按

aydinli」和kaya方法計算wvp。2結果與分析2.1多聚磷酸鈉對spi膜效能影響

由表1可知,與對照組比較,多聚磷酸鈉可顯著提高膜水溶性(p<0.01)和抗拉伸強度(p<0.05);顯著(p<0.01)降低膜的氧氣透過性;0.15 g多聚磷酸鈉可顯著(p<0.01)增加膜的水蒸氣透過係數,0.50 g可顯著(p<0.01)降低膜的水蒸氣透過性,1.00 g時可顯著(p<0.05)降低膜的水蒸氣透過性;加0.15 g多聚磷酸鈉可顯著(p<0.01)提高大豆分離蛋白膜透光率;但加0.50 g及1.o0 g多聚磷酸鈉對膜透光率無顯著影響。

膜液加入多聚磷酸鈉增加蛋白質分子間交聯,所以增大膜的抗拉伸強度;由於多聚磷酸鈉吸水性,增加膜的吸水性和通透性,所以隨多聚磷酸鈉增多,膜的水溶性和氧氣透過性也相應增大。

陳志周等研究結果表明,多聚磷酸鈉對膜的抗拉伸強度、透氣度及透光率無顯著性影響;而本實驗研究結果表明,多聚磷酸鈉對膜的水溶性、抗拉伸強度、氧氣透過性和水蒸氣透過性均有顯著性影響。造成這種差異原因可能是成膜工藝不同。

對spi膜效能影響

由表2可知,與對照組比較,cmc-na可顯著(p<0.01)降低膜的透光率與水溶性及可顯著(p<0.01)提高膜的抗拉伸強度可顯著(p<0.01)降低抗拉伸強度可顯著(p<0.01)降低膜的氧氣透過性可顯著(p<0.05)提

高膜的氧氣透過性,0.30g及可顯著

(p<0.01)增大膜的氧氣透過性及可顯著(p<0.01)降低膜的水蒸氣透過性。上述研究結果與陳志周叫報導相一致。

cmc-na是食品加工常用增稠劑,加入cmc—na,增大膜液結著性和持水性,在塗膜量相同情況下,增大膜厚度,所以膜的透光率及水溶性低於對照組。導致抗拉伸強度及氧氣透過性變化原因可能加入cmc-na,增大膜的厚度;但加入量增多時,cmc-na溶解不充分,難形成緻密網路結構,增大膜的通透性,降低膜的機械性。導致水蒸氣透過係數變化原因可能是cmc-na加入增多,膜持水性增強,膜厚度增大,蛋白質親水基團暴露減少。

2.3微波對spi膜效能影響

由表3可知,與對照組比較,膜經微波處理,可極顯著(p<0.o1)降低膜的水溶性,顯著(p<0.05)提高膜的抗拉伸強度;對氧氣透過性及透光率無顯著影響。上述研究結果與周紅鋒和張子勇… 報導相一致。

微波處理大豆分離蛋白膜時不斷快速改變膜內部分子熱運動方向,蛋白質大分子重新排列組合,分子間不斷交聯,有利於空間網路結構形成,微波功率越大及時間越長,膜的交聯程度越大;但若時間過長,膜易焦化。所以,經微波處理的膜,其水溶性降低,抗拉伸強度增大。2.4磷酸化對spi膜效能影響

由表4可知,與對照組比較,磷酸化可顯著降低膜的透光率(p<0.01)、氧氣透過性(p<0.05)及抗拉伸強度(p<0.01),水蒸氣透過係數也高於對照組,但無顯著性差異。劉天

一、遲玉傑眩研究表明,磷酸

表2 cmc—na對膜效能影響(x±sd)

名稱子學"躲d-k數pa,

注同一指標相互比較。

22糧食與油脂2010年第12期

注同一指標相互比較。

化改性後spi持水能力有很大提高,可能由於此原因究[j]_食品與發酵工業

導致膜的抗拉伸強度降低;磷酸化大豆分離蛋白中親[3]康字傑,歐仕益,黎明慶.幾種多醣和交聯劑對可食性大豆分

水基團大量暴露,從而導致膜透濕性增大。離蛋白膜效能的影響[j].食品科技結論

[4]雷俊.可食性膜的成膜效能及其應用研究[d].烏魯木齊:新

膜液中新增多聚磷酸鈉可顯著提高膜的水溶性疆農業大學,2008.

(9<0.01)和抗拉伸強度(9<0.05),顯著降低膜的[5]李建昌,李靜茹.大豆分離蛋白膜工藝引數的設計[j].糧油食

氧氣透過性(p<0.01)與水蒸氣透過性(p<0.05),品

對膜透光率無顯著影響。

塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗方法一杯式法

新增cmc-na能顯著提高膜抗拉伸強度(p[s].

<0.01)和氧氣透過性(p<0.05),顯著降低膜溶解

性、透光率及水蒸氣透過性(p<0.01)。

微波處理可顯著提高膜抗拉伸強度

降低膜的水溶性(9<0.05)。

磷酸化可顯著降低膜的氧氣透過性

透光率及抗拉伸強度(p<0.01)。

96.[9]陳志周,張子德,田金強,等.增強劑和交聯劑對spi膜效能的

[參考文獻]

影響[j】l科學前沿

[103陳志周

可食性大豆分離蛋白膜生產工藝研究[d].河北石家

莊:河北農業大學,2008.

[11]周紅鋒,張子勇.微波處理對可食性殼聚醣/澱粉複合膜效能

[2]劉天一,遲玉傑.大豆分離蛋白的磷酸化改性及功能性質的研

的影響[j].食品科技

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