tgase改性大豆分离蛋白膜的制备、表征及其应用性能研究

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1、福建农林大学硕士学位论文TGase改性大豆分离蛋白膜的制备、表征及其应用性能研究摘要随着人们环保意识的增强和对食品安全关注度的提高，可食性包装材料日益成为研究的热点。大豆分离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、营养性及良好的阻气性、阻油性等优点，引起越来越多研究者的关注。本文以大豆分离蛋白为基质，利用谷氨酰胺转移酶（TGase）对其进行改性。试验中以膜的机械性能、透氧性、透水性等为指标，考察了底物蛋白浓度、TGase添加量、增塑剂种类和添加量、pH及干燥温度等因素对大豆分离蛋白

2、成膜特性的影响，优选出对SPI膜各指标影响显著的因素，进而以机械性能为指标，优化SPI成膜工艺条件。采用SDS-PAGE电泳试验，紫外-可见分光光度仪，红外光谱仪（FTIR），X射线衍射仪（XRD），扫描电子显微镜（SEM）等表征TGase改性SPI膜的分子组成和内部结构变化，并对可食性大豆分离蛋白膜的应用性能进行初步探讨。主要研究结果如下：（1）以SPI为原料，在单因素试验的基础上，以膜的机械性能（抗拉强度+断裂伸长率）为综合考察指标，对大豆分离蛋白浓度、甘油浓度、TGase添加量、pH四个因素进行响应

3、面优化试验，确定了最优成膜工艺条件为：SPI浓度5.01%，TGase浓度0.27%，pH8.07，甘油浓度2.3%。在最佳成膜工艺条件下，3次平行试验所得改性SPI膜的抗拉强度（TS）为3.250.05MPa，断裂伸长率2（EB）值为1460.56%。平行试验所得实际值和回归模型理论值之间的χ检验得出实际值与理论值偏差不显著（P>0.05），说明二项式回归模型能较好的反映TGase改性SPI膜机械性能的工艺条件。（2）运用SDS-PAGE电泳仪、紫外可见分光光度计、XRD、FTIR及SEM等仪器设备

4、对TGase改性前后蛋白膜在分子组成和结构上的变化进行对比研究。结果表明：与对照组蛋白膜相比，经TGase改性后蛋白质分子间发生了共价交联，分子内有效赖氨酸含量减少，结晶度提高（XRD）；红外分析图谱显示经TGase改性后，蛋白质的二级结构由β-折叠转变为α-螺旋或者无规则卷曲结构，二级结构的变化使得蛋白质的抗拉强度增强；SEM图分析表明，TGase改性后SPI膜的表面及断面结构更加均匀致密。（3）对SPI膜在食品包装工业的应用性能进行了初步探讨。与PVC塑料包I万方数据福建农林大学硕士学位论文TGase

5、改性大豆分离蛋白膜的制备、表征及其应用性能研究装膜相比，经TGase改性的SPI膜机械性能（TS+EB）低于塑料膜，其对油脂的阻隔性能（SPI膜的透油率为3.2±0.57%g.mm/m2.d）也稍低于PVC塑料包装（透油率为2.7±0.65%g.mm/m2.d）；但透氧性的研究发现SPI膜对油脂的抗氧化程度却明显高于PVC塑料包装，这说明SPI膜包装与PVC塑料包装相比可以延长油脂类食品的保质期；同时通过对SPI膜水分吸附特性的分析可知，SPI膜的适用环境湿度为33%-62%。因此运用到具体食品的包装时还

6、应考虑到SPI膜的不耐水性等，并结合被包装食品的质量要求，考察SPI膜包装应用适应性。关键词：大豆分离蛋白膜；谷氨酰胺转移酶；改性；应用性能II万方数据福建农林大学硕士学位论文TGase改性大豆分离蛋白膜的制备、表征及其应用性能研究AbstractMoreandmoreattentionshavebeenfocusedontheediblefilmsduetotheenhancementofpeople’senvironmentalandfoodsafetyawareness.Soyproteinisol

7、ated(SPI)hasattractedprogressivelyincreasinginterestoftheresearchersforit’sexcellentfilm-formingproperty,biodegradability,edibility,nutritionalandgoodbarriercharacteristicsagainstgas,oil，etal.Inthisthesis,theSPIfilmswaspreparedwithSPIasasubstrateandTGasea

8、samodifier.Tooptimizethefilmspreparationconditions,themechanicalproperties,watervaporandoxygenpermeabilitywereselectedasthefilmqualityindexes.TheeffectsoftheconcentrationofSPIandenzyme,thekindsandadditionofplasticiz