花生分离蛋白可食性膜制备及性能研究
粮食与油脂 2013年第27卷第1期
花生分离蛋白可食性膜制备及性能研究
李鹏 ,杨伟强 ,孙杰
(1.青岛农业大学食品科学与工程学院, 山东青岛266109;
2.山东省花生研究所, 山东青岛266100)
摘要:以花生分离蛋白为原料,研究了花生分离蛋白溶液浓度、溶液pH、热处理温度对花生分离
蛋白可食性膜膜性能影响,通过正交优化试验确定成膜最佳工艺条件。结果表明,花生分离蛋白
可食性膜最佳制备工艺参数为:花生分离蛋白溶液浓度为8%,pH 9.0,热处理温度为75℃。在 此条件下,花生分离蛋白可食性膜的抗拉强度、延伸率和水蒸气迁移速率( wvTR)分别达到1.41
MPa,173.87%,23.47 g/(h・m o 关键词:花生分离蛋白;可食性膜;性能
Studies on oror ̄rties of peanut prot ̄" ‘ late—based ediblfimtudies 0n orooerties Ol protein ISO e lllm late—DaSe(I
LI Peng ,YANG Wei—qiang2,SUN Jie2
(1.CollegeofFoodScienceandEngineering,QingdaoAgricultureUniversity,Qingdao266109,Shandong,China; 2.Shandong Peanut Research Institute,Qingdao 266100,Shandong,China)
Abstract:Efiects of peanut protein isolate(PPI)concentration,pH and heating temperature on the peanut protein isolate—based edible film properties were studied.The optimal formula of the film
determined by orthogonal experiment was that the concentrations of PPI,pH and heating temperature
were 8.0%,9.0 and 75℃,respectively.Under the optimal conditions the tensile strength,elongation ratio and vapour transfer velocity(VwvTR)of the film reached 1.41 MPa,173.87%,23.47 g/(h。m )
respectively. Key words:peanut protein isolate;edible film;properties
中图分类号:TS206.4 文献标识码:A 文章编号:1008—9578(2013)12—0046—03
我国花生年产量2012年已经达到1 600万吨左
右…,超过大豆产量水平(1 300万吨),花生中蛋白质 含量高达24% ̄32%,是世界第三大蛋白质来源,其 中约有60%的花生用于榨油。花生粕是油脂压榨副
产物,其中蛋白质含量接近50%,榨油后剩余花生饼 粕除小部分用于饲料生产外,其余均未被充分利用,
造成了资源大量浪费。 花生蛋白是一种优质植物蛋白,花生蛋白分子中
存在大量氢键、疏水键、二硫键、范德华力、离子键、配 位键,可成膜性高,同时花生蛋白膜可以减少食品内 部水分蒸发,阻止空气中氧与食品之间发生的氧化作
用,防止微生物滋生,延长食品贮藏期 刊。 与合成包装材料相比,花生蛋白膜还具有能被生
物降解,无任何环境污染的特点,是一种开发前景广
阔的绿色包装材料 。因此开展花生蛋白膜研究,对 开发花生蛋白利用新途径,提高花生产业附加值,降
低环境污染和企业生产环境成本具有极其重要意义。 本研究通过单因素及正交优化试验对流延法制
备花生分离蛋白膜的制备工艺条件进行了研究,确定 了花生蛋白膜制备最优工艺参数,旨在为今后可食性
包装膜的应用、中试及工业化生产提供有一定参考价 值的试验数据,为新型食品包装的研究提供理论依 据,解决花生粕深加工利用难题,同时延长花生加工 产业链,提高花生加工企业经济效益。
1材料与方法 1.1主要原料 低变性花生蛋白:青岛长寿食品有限公司;甘油 (食用级):北京鼎国昌盛生物技术有限公司;无水氯 化钙、硝酸镁、盐酸、氢氧化钠:天津市凯通化学试剂 有限公司,均为分析纯。 1.2实验仪器 wH一3微型漩涡混合仪:上海沪西分析仪器厂;
北京瑞利游标卡尺(0.02 ITln1):上海量具刃具厂; KA-1600离心机:上海安亭科学仪器厂;CL一2恒温
磁力搅拌机:江苏金坛宏凯仪器厂;电子天平:上海 梅特勒一托利多仪器有限公司;DHG一9023A型电热
恒温鼓风干燥箱:上海一恒科技有限公司;DS1型高 速组织捣碎机:上海精胜科学仪器有限公司;HH一4
恒温水浴锅:常州国华电器有限公司;TA—xT2i型质 构仪质构仪:英国Stable Micro System。 1.3流延法制备花生分离蛋白可食性膜工艺流程
将花生分离蛋白混于蒸馏水中,形成悬浮液。加 入甘油,用1 mol/L HC1或NaOH调节pH至实验值,
磁力搅拌器上处理20 min,水浴加热处理30 min直到 完全溶解,成膜液呈现均匀状态。离心(3 000 r/min,
10 min),过滤,量取混合液倒入有机玻璃板上流延均 匀,水平放置2 h。膜表面成型后,放入65℃鼓风干 燥箱中干燥,揭膜即可得到花生分离蛋白可食性膜, 揭膜后在相对湿度(RH)50%(硝酸镁饱和溶液)下 平衡48h,用以测定性能指标 一 ”。
1.4花生分离蛋白可食性膜膜性能测定
1.4.1膜厚度测定 用螺旋测微仪在膜上随机取5点,准确测量膜厚 度,取其平均值,用作该样品抗拉强度和水蒸气透性
收稿日期:2013-09-11 基金项目:青岛市公共领域科技支撑计划项目(12一卜3_40一nsh) 作者简介:李鹏(1980 ̄),男,山东青岛,讲师,在读博士,研究方向:农产品加工及贮藏工程。 通信作者:杨伟强(1979 ̄),男,副研究员,研究方向:花生加工。
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公式中厚度值(T)。 1.4.2抗拉强度( )测定 膜抗拉强度是衡量膜的机械强度一个重要指标,
食品包装膜具有一定 才能承受食品在加工处理以 及运输中各种冲击,保护食品鸭 。丁s用质构仪测定。
每种组分的膜准备十个样品进行测定。将膜制成长 (L)4.0 cm,宽(w)2.0 cm的试样,测量其厚度(T),
质构仪的初始夹距设定为40 mm,拉引速度0.5 mm/s, 在质构分析仪上读取膜破裂时的拉力(F)数值。按公
式1计算膜的TS:
TS(MPa)=F/W ̄T (公式1) 式中:F为作用在膜两端最大拉力,NT为膜厚度, 由螺旋测微器测出,mm;W为膜宽度,rnnl。
1.4.3断裂伸长率(E)测定
E是衡量膜的机械强度另一指标,用质构仪测定。 每种组分膜准备十个样品进行测定。将膜制成长(L)
4.0 em,宽(W)2.0 em的试样,测量其厚度(T),质构 仪的初始夹距设定为40 rnlTl,拉引速度0.5 mm/s,测
量膜断裂时的膜的延伸长度(Lo),按公式2计算膜的 断裂伸长率:
E_L0/L×100% (公式2) Lo:膜断裂时被拉伸的长度,mm; L:膜原始长度40Ⅱun。 1.4.4水蒸气迁移速率(1,wvlTR) 水蒸气迁移速率是指一定条件下单位时间内透 过单位膜面积水蒸气量。
将待测花生分离蛋白膜密封于装有无水氯化钙
小锥形瓶口处,在室内放置平衡24 h,称量小锥形瓶 质量变化。水蒸气迁移速率单位为g/(h・m ),计算公
式如下公式3: yWvTR=Am/(A×t) (公式3) 式中:Am为水蒸汽迁移量,g;A为膜面积,m ; t为测定时间,h。 1.5膜性能综合评分原则¨。 实验测定花生分离蛋白可食性膜3项性能指标,
采用加权法和分段插值法,对膜综合性能进行评分, 满分为100分。膜性能评分标准:表观效果l0分;
抗破强度4O分;断裂伸长率30分;水蒸气迁移速率
20分。 1.6数据分析 所有试验均重复3次以上,结果以平均值±标准 差表示;数据采用SPSS软件进行分析。 2结果与分析
2.1热处理温度对花生分离蛋白可食性膜膜性能影响 以甘油为增塑剂,添加量为花生分离蛋白溶液
2%(V/V),花生分离蛋白溶液的浓度为6%,pH 9.0, 研究不同热处理温度对膜性能影响,结果见表1。
随着热处理温度上升,蛋白膜TS先上升后下 降,温度上升到75℃后花生蛋白膜 得到显著改善
(p<0.05),并在75℃上升到最高为(1.41±0.16)
MPa,此后随着温度的升高TS略微有所降低,但差异 不显著(p>0.05)。这主要是因为适度热处理削弱了
蛋白质分子间作用力,使大分子从原来有秩序紧密结 构变为无秩序松散结构,使原来藏在分子内部的巯基
和疏水性氨基酸侧链残基等暴露在分子表面,从而有 利于蛋白质分子内或分子间相互作用,在干燥过程中 蛋白质分子重新形成二硫键,形成坚固网络结构,使
提高。但若热处理温度过高,时间过长,使得蛋白 质分子过度变性,造成蛋白质分子链断裂,不利于网
络结构的形成… 。热处理温度对花生蛋白膜E影 响结果表明,膜水蒸气透过率随着热处理温度升高,E
先升高后有所降低,这表明适当热处理能促进蛋白质 分子中的氢键和二硫键断裂,结构展开,疏水性基团
暴露出来,提高花生蛋白疏水性,加强分子问相互作 用和二硫键重新分布,形成坚固的网络结构,提高其
阻水性能 。但是,当处理温度大于75℃时,膜水蒸 气透过率又有所增大(p<0.05),这表明热处理温度能
影响膜水蒸气透过率。因此可选择75℃作为花生蛋 白成膜溶液合适的热处理温度。
表1热处理温度对花生分离蛋白膜性能影响
注:字母相同代表在0.05水平下没有显著差异,字母不同则代表在 0.05水平下有显著差异;下同。
2.2pH对花生分离蛋白可食性膜膜性能影响 以甘油为增塑剂,添加量为2%,蛋白溶液的浓度
设为6%,加热温度75℃,研究不同pH对膜性能影响,
结果见表2。 表2 pH对花生分离蛋白可食性膜膜性能影响
pH对花生蛋白膜性能的影响如表2所示,可以看
出,花生分离蛋白在pH 7~11之间能成膜,pH对花 生蛋白膜性能指标都有显著影响。随pH升高,从pH 7~9, 显著上升,至pH 9时达到最高(1.41±0.16)
MPa,这是由于强碱使蛋白质变性,内部基团暴露,有 利于坚固网络结构形成。但当pH继续增大时,丁s显 著下降,这是由于极端碱性pH条件下,负离子之间极
强静电排斥作用阻碍了蛋白质分子内或分子间连接, 从而阻碍了蛋白膜网络结构形成… 。断裂延伸率随
着pH升高而上升,在pH为11时分别达到了最大值 150.45% ̄21.15%。水蒸气透过率随pH升高呈先下
降后升高的趋势,pH为9时能有效地阻止水蒸汽迁 移,这与蛋白质网络结构形成有直接联系。因此,花
大豆分离蛋白的结构及其性质研究
大豆分离蛋白的结构及其性质研究
一、引言
大豆分离蛋白是一种从大豆中提取的蛋白质,具有丰富的营养和多种功能。在食品工业中,大豆分离蛋白被广泛应用于肉制品、乳制品、饼干等产品中,其优良的功能性质和成本效益使其成为替代传统动物性蛋白质的理想选择。本文将对大豆分离蛋白的结构及其性质进行研究。
二、大豆分离蛋白的结构
大豆分离蛋白主要由球蛋白、胰蛋白酶抑制剂和铜蛋白组成。其中球蛋白占据了大豆蛋白中的90%以上。球蛋白可分为β-亚基、α-亚基和γ-亚基三个组分。β-亚基主要由α、β、γ、δ四个多肽链组成,其中β亚基在酸性条件下容易解离。α-亚基和γ-亚基是通过硫醚键连接在一起的多肽链,含有大量的半胱氨酸。
三、大豆分离蛋白的性质
1.溶解性:在适当的酸碱条件下,大豆分离蛋白可以溶于水或其他溶剂。这是因为大豆分离蛋白的氨基酸组成使其具有一定的亲水性。
2.利水性:大豆分离蛋白在水中具有较好的溶解性,可以有效地将水分分散到食品矩阵中,提高食品的保水性和口感。
3.乳化性:大豆分离蛋白可以形成稳定的乳液,能够将油脂均匀分散在食品中,使食品更加细腻。这是由于大豆分离蛋白中存在的疏水性区域和亲水性区域之间的相互作用。 4.凝胶性:大豆分离蛋白在适当的条件下可以形成凝胶。这是由于大豆分离蛋白中的β-亚基在酸性条件下解离,形成凝胶网络结构。凝胶可以增加食品的质地和稳定性。
5.发酵性:大豆分离蛋白中的多肽链可以作为微生物代谢的底物,促进食品的发酵过程,提高食品的风味和营养价值。
四、大豆分离蛋白的应用
1.肉制品:大豆分离蛋白可以作为替代动物性蛋白质的理想选择,用于制备素肉和肉制品,如素肉饼、素肉丸等。其乳化性和凝胶性可以增加素肉的质地和咀嚼感。
2.乳制品:大豆分离蛋白可以用来制备植物性乳制品,如豆奶、豆浆等。其乳化性和溶解性使得植物性乳制品具有良好的口感和稳定性。
3.饼干:大豆分离蛋白可以用作饼干的乳化剂和增稠剂,提高饼干的组织结构和保水性。
大豆乳清蛋白膜分离纯化技术研究的开题报告
大豆乳清蛋白膜分离纯化技术研究的开题报告
1. 研究背景
大豆乳是一种富含蛋白质的植物乳,含有多种生物活性物质,被广泛应用于食品及医药领域。其中大豆乳中的乳清蛋白是优质的营养源和生物活性物质来源,具有广泛的应用前景。目前,对于大豆乳中乳清蛋白的分离纯化研究,主要采用离心、超滤等传统分离技术,但这些方法分离效率低、操作复杂等问题限制了其广泛应用。因此,需要寻求一种高效、简便、快速的分离纯化技术。
2. 研究内容及目的
本研究旨在利用膜技术对大豆乳中的乳清蛋白进行分离纯化。具体地,利用有机硅膜、有机溶液膜等不同种类的膜将大豆乳中的乳清蛋白与其他杂质物分离开,并通过优化膜的条件、调节移膜参数等手段提高乳清蛋白的分离纯度和产率。研究成果可以为大豆乳制品的研发提供理论和技术支撑,促进大豆乳乳清蛋白的高效利用,推动大豆乳产业的可持续发展。
3. 研究方法
本研究采用实验室小型膜分离系统,将大豆乳中的乳清蛋白进行分离纯化,根据分离效果进行调节试验,优化分离条件。具体地,首先将大豆乳做初步处理,去除悬浮物和沉淀物,得到澄清的液体。然后将澄清液体经过不同种类的膜分离膜,如有机硅膜、有机溶液膜等,对乳清蛋白和其他杂质进行分离。最后对得到的乳清蛋白样品进行质量分析,并比较不同膜对乳清蛋白的分离效果。
4. 研究预期结果
本研究预计可以得到以下结果:
(1) 确定大豆乳中乳清蛋白最适宜的分离膜种类; (2) 优化分离条件,提高乳清蛋白的产率和纯度;
(3) 确定不同处理方式下大豆乳中乳清蛋白的组成及物化性质;
(4) 为大豆乳制品的开发和生产提供新的思路和方法。
本研究可以为大豆乳乳清蛋白的高效利用及大豆乳产业的可持续发展提供重要的理论和技术支撑。
花生衣红色素的作用及提取方法
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花生衣红色素的作用及提取方法
作者:钱成新
来源:《吉林农业》2014年第01期
摘要:衡量食品质量除了营养价值外,食品的色泽是食品感官质量的重要指标之一,也是吸引消费者注意的重要的因素之一。食用色素分为合成色素和天然色素。天然食用色素因为无毒副作用而越来越受到人们的欢迎,也成为食品添加剂领域的研究热点。花生衣红色素是一种提取自花生内衣的天然色素资源,主要成分是黄酮类物质,本文对花生衣红色素的基本特性、抗氧化作用及当前花生衣红色素各种提取方法作了详细介绍。
关键词:花生衣红色素;基本特性;抗氧化;提取
中图分类号:TS264.3文献标识码:A文章编号:1674-0432(2014)-01-96-1
花生又名落花生,属于豆科作物,素有“中国坚果”、“绿色牛奶”和“素中之荤”的美称。花生衣为红棕色膜质,味甘、微苦、性平,有止血散淤和消肿之功效,且有一定的营养及药用价值。花生红衣中富含多酚物质,是红褐色粉末或液体,易溶于热水及稀乙醇溶液。花生内衣色素从花生内衣提取,是一种天色的色素。近年来,随着人民生活水平的提高,食用合成色素对人体健康的影响和危害已引起人们的关注,因此,天然色素在食品领域中得到越来越广泛的应用。
1花生衣红色素的基本特性
花生资源在我国很丰富,总产量居世界第一位。花生衣是花生产品的副产物,除了少量用于制药外,其余都用于饲料或丢弃,造成了极大的浪费,花生衣具有非常丰富的活性成分,其中就有可以作为食用天然色素的红色素。
天然色素副作用小、安全可靠,同时具有一定的营养价值和药理保健作用,若能将花生衣中的红色素提取出来用于食品、药品、化妆品等领域,可以提高花生的综合利用价值和经济价值。近几年来,国内学者对花生衣红色素的提取、稳定性和抗氧化性等进行了一定的研究工作。
花生红衣又名花生皮,是豆科植物花生的种皮,花生衣红色素是以花生的内衣为原料提取出的天然着色剂,为红褐色粉末或液体,色调艳丽、自然,无臭无味,染色性好,尤其对蛋白质、淀粉的着色性较佳。主色素成分为黄酮类化合物,含有二氢黄酮、黄酮、花色苷等物质。
谷朊粉与其制备蛋白膜性能的相关性研究
谷朊粉与其制备蛋白膜性能的相关性研究
张亚茹;王六强;李晓娟;黄雅露;张春红
【期刊名称】《中国粮油学报》
【年(卷),期】2016(031)002
【摘 要】选取国内10种市售谷朊粉分别制备蛋白膜,分析谷朊粉的主要品质及蛋白膜的性能,通过相关性分析及逐步回归分析研究谷朊粉与蛋白膜品质之间的相关关系.相关分析表明:谷朊粉的巯基含量、溶解性、麦醇溶蛋白含量、吸水率、粗蛋白含量、水分含量、泡沫稳定性与膜的透光率、水溶性、阻氧性、水蒸气透过率及拉伸强度呈显著(P<0.05)或极显著相关(P<0.01).逐步回归分析得出谷朊粉的粗蛋白含量、巯基含量、麦醇溶蛋白含量、溶解性、吸水率及起泡性对膜性能的影响较大.
【总页数】5页(P18-22)
【作 者】张亚茹;王六强;李晓娟;黄雅露;张春红
【作者单位】沈阳农业大学食品学院,沈阳110866;沈阳农业大学食品学院,沈阳110866;沈阳农业大学食品学院,沈阳110866;沈阳农业大学食品学院,沈阳110866;沈阳农业大学食品学院,沈阳110866
【正文语种】中 文
【中图分类】TB484
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大豆分离蛋白实验报告(3篇)
第1篇
一、实验目的
1. 了解大豆分离蛋白的提取工艺及原理。
2. 掌握大豆分离蛋白的功能特性及其在食品工业中的应用。
二、实验原理
大豆分离蛋白(SPI)是从大豆中提取的一种高纯度植物蛋白,具有良好的乳化性、凝胶性、吸水性、吸油性和发泡性等功能特性。本实验采用碱提酸沉法提取大豆分离蛋白,并通过一系列实验分析其功能特性。
三、实验材料与仪器
1. 实验材料:大豆、氢氧化钠、硫酸、无水乙醇、盐酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、氯化钠等。
2. 实验仪器:电热恒温水浴锅、高速搅拌机、离心机、pH计、电子天平、比色计、傅里叶变换红外光谱仪等。
四、实验方法
1. 大豆分离蛋白的提取
(1)将大豆粉碎,过筛,取筛上物。
(2)将筛上物与氢氧化钠溶液混合,搅拌、加热至80℃,维持30分钟。
(3)用硫酸调节pH值至4.5,静置沉淀。
(4)离心分离,取上清液,用无水乙醇沉淀蛋白。
(5)离心分离,取沉淀,用蒸馏水洗涤,干燥,得到大豆分离蛋白。
2. 大豆分离蛋白的功能特性分析
(1)乳化性:将大豆分离蛋白溶于磷酸盐缓冲溶液中,测定其在不同温度下的乳化稳定性。
(2)凝胶性:将大豆分离蛋白溶于磷酸盐缓冲溶液中,测定其在不同浓度下的凝胶形成能力。 (3)吸水性:将大豆分离蛋白溶于蒸馏水中,测定其在不同温度下的吸水率。
(4)吸油性:将大豆分离蛋白溶于植物油中,测定其在不同温度下的吸油率。
(5)发泡性:将大豆分离蛋白溶于磷酸盐缓冲溶液中,测定其在不同浓度下的发泡性。
五、实验结果与分析
1. 大豆分离蛋白的提取
实验成功提取了大豆分离蛋白,其纯度达到90%以上。
2. 大豆分离蛋白的功能特性分析
(1)乳化性:大豆分离蛋白的乳化稳定性随温度升高而降低,在40℃时达到最大值。
(2)凝胶性:大豆分离蛋白的凝胶形成能力随浓度增加而增强,在1%时达到最大值。
(3)吸水性:大豆分离蛋白的吸水率随温度升高而降低,在25℃时达到最大值。
杨梅单宁-酪蛋白复合膜的制备及性能评价
邓霜琪,廖晶晶,吴海柱,等. 杨梅单宁-酪蛋白复合膜的制备及性能评价[J]. 食品工业科技,2023,44(17):35−41. doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022090217DENG Shuangqi, LIAO Jingjing, WU Haizhu, et al. Preparation and Properties Evaluation of Casein-based Film Incorporated withChinese Bayberry Tannin[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(17): 35−41. (in Chinese with English abstract). doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022090217 · 研究与探讨 · 杨梅单宁-酪蛋白复合膜的制备及性能评价
邓霜琪,廖晶晶,吴海柱,杨若彤,郑青状,周晓剑*(西南林业大学,云南省木材胶黏剂及胶合制品重点实验室,云南昆明 650224)摘 要:采用杨梅单宁对酪蛋白膜进行改性,使用溶液浇铸法制备杨梅单宁-酪蛋白复合膜。研究不同比例的杨梅单宁对复合膜水溶性、不透明度、拉伸性能、形貌特征、水蒸气透过率、热稳定性和抗氧化性的影响。研究结果表明,复合膜的水溶性、拉伸性能、水蒸气透过率、热稳定性和抗氧化性得到有效改善。随着杨梅单宁含量的增加,复合膜的透明度下降,当杨梅单宁质量分数达15%时,复合膜的整体改性效果最优,拉伸强度较纯酪蛋白膜提高了近70.9%,水蒸气透过率下降了72.1%,DPPH自由基清除率提高了18.2%。由此可见,杨梅单宁可作为酪蛋白膜的多功能性改性剂,在食品包装领域有潜在应用前景。关键词:杨梅单宁,酪蛋白膜,改性,性能研究本文网刊: 中图分类号:TS206 文献标识码:A 文章编号:1002−0306(2023)17−0035−07DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2022090217Preparation and Properties Evaluation of Casein-based FilmIncorporated with Chinese Bayberry TanninDENG Shuangqi,LIAO Jingjing,WU Haizhu,YANG Ruotong,ZHENG Qingzhuang,ZHOU Xiaojian*(Southwest Forestry University, Yunnan Provincial Key Laboratory of Wood Adhesives andGlued Products, Kunming 650224, China)Abstract:In this work, a commercial Chinese bayberry tannin (BT) was used to improve the properties of the casein-basedfilm via the solvent casting method. The impacts of tannin loading content on solubility, opacity, tensile strength,morphology, water vapor permeability (WVP), thermal stability and antioxidant capacity were investigated. Based on theexperimental results, ameliorating the solubility, tensile strength, WVP, thermal stability and antioxidant capacity of casein-based film. The transparency of resulting films decreased by increasing BT loading content. The casein-based filmincorporated with 15wt% BT displayed the best modification effects, whose tensile strength increased by 70.9%, WVPdecreased by 72.1% and DPPH radical scavenging activity increased by 18.2% compared with the native casein-based film.On this basis, BT is considered a promising multifunctional additive for casein-based film in the applications of active foodpackaging.Key words:Chinese bayberry tannin;casein film;modification;property evaluation随着“可食用包装膜”概念的兴起,蛋白质具有可食用性、良好成膜性和生物降解性,并且原料来源广泛,是近年来食品包装膜常用的天然高分子聚合物成膜材料[1−4]。酪蛋白(casein,CA)是牛奶中的主要成分,其结构中存在大量的脯氨酸肽,α-螺旋和β-折叠结构容易转变成随机卷曲结构[5],不具有双硫键,没有明显的二级结构和三级结构,因此,酪蛋白具有良好的水溶性、分散性和成膜性[6−7]。酪蛋白膜主要通过蛋白质分子链中不同氨基酸通过蛋白质分子链间形成氢键、离子键、疏水键等作用下,依靠的作用 收稿日期:2022−09−22 基金项目:云南省基础研究计划项目(202101AS070008);西南地区林业生物质资源高效利用国家林业和草原局重点实验室开放基金(2020-KF02);云南省“兴滇英才”支持计划-青年人才;木材科学与技术学科创新引智基地(D21027);院士专家工作站资助(YSZJGZZ-2020052)。作者简介:邓霜琪(1998−),女,硕士研究生,研究方向:生物质树脂,E-mail:****************。* 通信作者:周晓剑(1982−),男,博士,研究员,研究方向:木材胶黏剂与木质复合材料,E-mail:************************。第 44 卷 第 17 期食品工业科技Vol. 44 No. 172023 年 9 月Science and Technology of Food IndustrySep. 2023Copyright©博看网. All Rights Reserved. 力构建膜的网状结构,形成具有一定力学强度和阻隔性能的薄膜[8]。然而,由于亲水基团的存在,纯酪蛋白膜存在水蒸气透过率高和力学性能不高等问题,极大限制了酪蛋白膜的应用[9−10]。交联改性是提高蛋白膜综合性能效果最为有效的方法之一,其中,醛类交联剂(甲醛、乙二醛、戊二醛、双醛淀粉等)使用最为广泛[11],但未反应的醛基具有很强的细胞毒性;天然产物中提取的京尼平和转谷氨酰胺酶等交联剂安全有效[12−13],但其价格昂贵,难以推广使用。单宁是维管束植物进化过程中衍生出来的一种自身保护性的次生代谢物,是可以与生物碱、明胶和其它蛋白质发生沉淀的水溶性多酚化合物,分子量通常为500~3000 kDa [14−15]。其广泛存在于植物的树皮、根、叶、花和果等组织中,在树皮中含量尤为丰富,许多针叶树皮中单宁的含量高达20%~40%。单宁的存在可以帮助植物抵抗阳光引起的紫外线损伤和植物体内的氧化应激,防止有害自由基破坏细胞结构,保护植物免受细菌和真菌的感染[14, 16]。由于单宁的酚羟基结构所带来的诸如抗氧化性、抗菌性、屏蔽紫外光等生物活性,使其在食品包装等领域备受关注[17−18]。单宁与蛋白的相互作用机制是单宁的重要研究方向之一,早期的研究认为单宁与蛋白的结合为非共价键,单宁在疏水键的驱动作用下向蛋白质分子表面靠近,并在进入疏水袋后,与蛋白质的H-受体位点和多酚的羟基基团之间发生多点氢键结合,其他反应如离子键发生在蛋白质带正电荷的基团(如赖氨酸的ε-氨基)和多酚带负电荷的羟基之间。在改变溶液环境时,如在碱性条件下,单宁的苯环结构氧化,形成邻苯醌或者半-邻苯醌的结构,单宁与蛋白质分子链间以共价键形式结合,可以有效的增强蛋白质分子链间的作用力[19−20]。由此可见,在单宁-蛋白膜的成膜过程中,蛋白在pH的作用下,三维空间结构展开,亚基解离,原来埋藏在分子内部的部分疏水基团、巯基和二硫键等暴露出来,在热力学作用下,单宁通过与蛋白质分子链形成非共价键和共价键,强化了蛋白质分子链间的作用力,进而形成更致密均匀的网络结构[19−20]。单宁近年来常作为蛋白膜的天然多功能交联剂,用于提高蛋白膜的力学强度和水蒸气阻隔作用[21−25],如橡树单宁改性明胶膜[10]、黑荆树单宁改性的纤维素膜[26]和大豆蛋白膜[24]等研究表明,改性后的薄膜不仅力学性能得到改善,还具有较好的抗氧化性和紫外线阻隔能力,可以延长食品的保质期[6]。由此可见,木材单宁抽提物在食品包装领域极具应用前景[27−28],但其改性酪蛋白膜的研究还非常有限。杨梅单宁(BT)是我国最主要的商业单宁类型之一,来源广泛,价格低廉。课题组前期的研究表明,杨梅单宁交联改性大豆分离蛋白膜后,其力学性能和水蒸气阻隔能力有明显提升[29]。由于单宁和蛋白结构性能上的多样性,单宁与不同蛋白相互作用力不同,将直接影响最终蛋白膜的性能[10]。为探究杨梅单宁对酪蛋白膜交联改性作用的影响,本研究使用不同比例的杨梅单宁作为交联剂,采用延流成膜的方式制备复合膜,并对杨梅单宁改性酪蛋白膜(BT-CA)的水蒸气透过率、拉伸、抗氧化等性能进行探讨,以期获得安全环保、功能多样化的酪蛋白复合膜,同时为杨梅单宁在酪蛋白膜中的应用提供实践和理论依据。1 材料与方法1.1 材料与仪器酪蛋白(CA) 纯度90%,国药集团化学试剂有限公司;杨梅单宁 纯度72%,工业级,武鸣栲胶厂;丙三醇 分析纯,天津市风船化学试剂科技有限公司;DPPH(2,2-联苯基-1-苦基肼基) 纯度96%,上海麦克林生化科技有限公司;氢氧化钠 分析纯,成都市科龙化工试剂厂;无水氯化钙 分析纯,广东光华科技股份有限公司。JJ200电子天平 常州奥华仪器有限公司;101电热鼓风干燥箱 北京市永光明医疗仪器有限公司;BC801埃维特数显厚度仪 河南省邦特工量具有限公司;SUST5569万能力学试验机 珠海市三思泰捷电气设备有限公司;WFZUV-4802S紫外分光光度计 珠海市三思泰捷电气设备有限公司;UH5300紫外分光光度计 日本三立有限公司;Zeiss Sigma 300扫描电子显微镜 德国卡尔蔡司公司;TG209F1热重分析仪 德国耐驰公司;FE28 pH计 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;TENSOR27傅里叶红外红外光谱仪 德国布鲁克光谱仪器公司。1.2 实验方法1.2.1 薄膜的制备 首先,配制浓度为6wt%的CA水溶液,用2 mol/L的氢氧化钠溶液调节其pH为11,在室温下进行磁力搅拌至完全溶解。其次,将一定量的杨梅单宁加入到2 mL蒸馏水中,摇匀。将杨梅单宁水溶液加入到CA水溶液中,再加入丙三醇,继续搅拌10 min,使其充分混匀后置于80 ℃水浴中加热搅拌20 min后取出,冷却消泡后的成膜液静置待用。将45 mL成膜液浇铸到尺寸为16.6 cm×26.6 cm的特氟龙涂层金属模具中,保持水平放置,在室温下干燥48 h。干燥好的薄膜揭膜后放置于干燥器中储存,用于薄膜性能的测试。薄膜制备配方如表1所示,成膜样品依次标记为C1、C2、C3、C4、C5,代表单宁的添加量分别为酪蛋白质量的0%、5%、10%、15%、20%。表 1 杨梅单宁改性酪蛋白膜的制备配方Table 1 Formulation for the preparation of BT-CA films编号酪蛋白(g)蒸馏水(g)单宁(g)丙三醇(g)C169403C26940.33C36940.63C46940.93C56941.23 · 36 ·食品工业科技2023年 9 月
淀粉基可食性膜研究进展
现代食品XIANDAISHIPIN10/行业综述Industry Reviewdoi:10.16736/41-1434/ts.2020.17.004淀粉基可食性膜研究进展Research Progress of Starch-based Edible Film◎ 闫倩倩,孔 青,续 飞,张 倩,李雨晨,张亚伟(山东医药技师学院,山东 泰安 271016)Yan Qianqian, Kong Qing, Xu Fei, Zhang Qian, Li Yuchen, Zhang Yawei(Shandong Medicine Technician College, Tai’an 271016, China)摘 要:因淀粉具有来源广泛、价格低廉、易于降解和可食用等优点,淀粉基可食性膜成为可食性膜中的研究热点。本文对淀粉膜的成膜机理、影响淀粉基可食膜性能的主要因素,包括淀粉的种类、增塑剂、增强剂、无机物、活性物质,以及淀粉基可食膜在食品工业中的应用进行综述。关键词:淀粉;可食性膜;成膜机理;增塑剂;应用Abstract:Due to the advantages of wide source, low price, easy degradation and edible, starch based edible film has become a research hotspot in edible film. The formation mechanism of starch film, major factors of affecting the performance of starch-based edible film including starch type, plasticizer, enhancer, inorganic substance, active substance, and the application of starch-based edible film in food industry are reviewed in this paper. Key words:Starch; Edible film; Film forming mechanism; Plasticizer; Application中图分类号:TS206.4由于人们提高了对食品品质和安全的要求,增强了环保意识,使得可食性膜成为最具有发展前景的食品包装之一。淀粉膜是可食性包装膜中研究最早的,在20世纪50—60年代,国外已有相关的淀粉膜的文献报道[1-2]。淀粉是天然多糖的一种,已经成为众多可食性膜成膜材料中的关注焦点,这是因为它具有来源广泛、价格低廉、易于降解和可食用等优点[3]。近年来,人们对淀粉基可食膜的制备、影响淀粉膜性能的因素及应用等方面做了大量深入的研究,并取得了一定的成果。本文对近年来国内外淀粉基可食性膜的研究进展进行综述。1 淀粉基可食性膜成膜机理可食性淀粉膜具有延长率、透明度、耐折性、水溶性良好和透气率低等特点。制备淀粉基食品包装膜主要有溶液流延、挤出吹塑及挤压流延3种方法[4]。实验室制备膜的常用方法是溶液流延,该方法主要利用了淀粉的凝沉特性[5]。在加热糊化过程中,淀粉颗粒吸收大量水分,使得淀粉分子链中大量的羟基与水分子通过氢键结合,破坏了淀粉颗粒的晶体结构。完全糊化后放置冷却一段时间,淀粉分子间的羟基出现以氢键结合的趋势,在短时间内会形成浑浊,生成白色沉淀,破坏了胶体结构,即发生凝沉[6]。经快速凝沉后,直链淀粉分子在排列结成束状结构前,相互结合形成凝胶体,将此凝胶体涂在模板上,在一定温度下烘干后即成膜[7]。挤出吹塑及挤压流延法主要是使淀粉热塑化来制备淀粉膜。目前常用的方法是先把增塑剂与淀粉混合均匀,然后置于挤出机中,淀粉在挤出机的高温、高压条件下熔融挤出,熔融和剪切作用破坏了淀粉颗粒中的结晶结构及分子间的氢键作者简介:闫倩倩(1986—),女,硕士,助理讲师;研究方向为食品加工原理与技术。通信作者:孔 青(1979—),女,硕士,高级讲师;研究方向为药用植物资源与栽培。
玉米醇溶蛋白的提取和应用
黑龙江农业科学2001.(1j:34~35 Heilongjiat ̄g Agricultural Science
玉米醇溶蛋白的提取和应用
白艳菊 ,朱永军 ,代英杰 ,李学湛 ,何云鼹 ,吕典秋 (1・黑龙江省农科院生枷中- ,哈尔滨1 50086{2.哈工大集团,哈尔滨1 50001) 摘要:玉米蛋白粉中所含蛋白厦主要是玉米醇溶蛋白。近年采随着对玉米醇溶蛋白研究的深八,它 的应用范围逐步扩大 本文着重介绍了玉米醇溶蛋白的几种提取方法,同时根据它独具的特性,在 涂膜剂、可食性薄膜、粘结剂、渐释性制剂等应用方面作相应的阐述。 关键词:玉米醇溶蛋白;涂膜剂;可食性薄膜;渐释性制剥;粘结剜 中图分类号:¥513 文献标识码:B 文章编号:1002--2767 42001)01—0034--02
Extraction and UtiI ization of Zein BAI Yah—ju ,ZItU Yong—jun ,DAI Ying一拉。,LI Xue—zban ,HE Yah—xia ,L}j DJan.qia ‘1.Bioleenology Research Centre,Heilongjiang Acadenry of Agricultural Sciences.Harbin 150086 2・Group Company of HIT Hightech Park,ftarbin 1 50001)
Abstract:The main protein In coro albumen powder is zein.Recently,with developmenl of deep search in zein,its application range is gradu ̄ly enlarged Some new ways of extracting zeins are in— troduced in the paper,attd the application 0f film coating.edible film binder and gradual release preparation are corresp。ndi“g1y elaborated according to its peculiar natures. Key words:zein{extraction;film coating;preparation;binder
阿魏酸在大豆分离蛋白制备可食性膜中的应用
V-‘nV‘^n V &衙 }and 呦ofFoodk ̄2'ustry… l‘ ,n_1 V I
阿魏酸在大豆分离蛋白割备
可食性膜申的
籍■在七豆分离蛋白成膜寝中添加0 5 rtu ̄oL'](×lnl】的阿辘酸 能增加膜的机械强度 降低腰时水蒸气、氧气 二氧化碳 和氟气特逢性.同时.采用阿魏酸蛇理较易制备七豆分离 蛋白与花生曲或玉米淀将组成的复告腱 阿魏酸能改善 七豆分离蛋白成膜特陆的可能机理量固曲它增如了蛋白 奇子之阃的交联 美■ 阿魏酸可食性腱七五分离蛋自 脂肟淀粉 Ahstract The experimental resuts showed that ada J ̄on of 0 5mrnoV100mJ ferulic acid lnto f Jim forming solutions of soy p rotein{scqate(SPI) lncreased mechanicaJ stren ̄h and decreased permeability of water vapor.oxygen.carbon dioxide and n J ̄ogen And also.ferulic acid made easy to form edible 圳ms bv combinat10n of SPl and peanut oil o r SPJ and corn starch which were defticult to衙m】ntact f Jim without additk: ̄q 0f(eru acid The poss role of ferul acid ln improving f Jim formir ̄condition and f Jim quatity lS 1hat it lncreased crosslinking between amino acids ln and between protein molecules This口nmary nvestgafion orl role of ferulic acid ln preparation of protein f Jim proved that伯rulic acid is a safe and perspective crasslinking agent f0r soy protein W0 ferulic acid;edible film;soy protein isolate:oil;starch 中图分类号:1"5202 3 文献标 码:A 文章编号:1002-0306(2002)01 ̄0024-4)t
上浆和裹涂食品脆性的研究进展
技术装备
30农产品加工业 上浆和裹涂食品脆性的研究进展
上浆和裹涂食品因其具有金黄色泽和质地酥脆的口
感等特点,深受消费者欢迎,尤其是在西式快餐店如麦当
劳、肯德基、汉堡王等的带动下,各式各样的上浆和裹涂
食品(鸡肉、果蔬、鱼和海产品)开始被普通消费者接
受,有着良好的发展前景[1-3]
。但这类产品在复热过程中食
品内芯水分大量迁移至表面而蒸发,产生表面浸湿现象[4]
,
导致食品表皮脆性下降,而脆性是上浆和裹涂食品的主要
评价指标,脆性下降则食品品质变差,影响消费。因此对
影响上浆和裹涂食品表皮脆性的因素进行归纳分析,找到
相应的解决办法是本文的主要目的及意义。
1 影响上浆和裹涂食品表皮脆性的因素
1.1 芯料水分
水分对上浆和裹涂食品的影响主要体现在水分的增
塑作用和水分的迁移方面[5]
。食品芯料的水分越高则这
一现象越明显,因而以水产品为芯料的裹涂食品要比以
禽兽肉为芯料的裹涂食品受到的影响更大。
1.2 涂层组成
上浆和裹涂食品的涂层一般组成为小麦、淀粉、蛋
白以及胶体等[6]
。不同组分的作用及脆性本就不相同,同
一组分不同的原料种类或来源其脆性也不尽相同。比如玉
米淀粉跟木薯淀粉、马铃薯淀粉它们的脆性明显不同[7]
。
1.3 涂层的外观结构
表皮面质地的均匀性对上浆和裹涂食品浸油现象的影
响很大,即对于同种制品而言,制品外表面质地越粗糙,左光扬1
周秋树1
林日志1
曾黎勇1
刘 瑜1
王振华1
蒋朝辉1
闫瑞霞2
陈 辉2
(1.深圳联合水产发展有限公司 广东深圳 518112;
2.广州禄仕食品有限公司 广东广州 510820)
摘 要:本文主要对影响上浆和裹涂食品脆性的因素进行分析,并针对近年来相关上浆和裹涂食品脆性的
研究进展进行归纳,借鉴国内外研究经验提出了改善产品脆性的方法。
关键词:上浆和裹涂食品 预油炸 表皮脆性 面糊 面包糠
浸油失脆现象将越严重[8]
。研究还指出,制品表面的粗糙
程度确实是影响食品脆性的一个关键因素,但是食品的其
