羧甲基纤维素含量对大豆分离蛋白复合包装材料结构和性能的影响-论文.pdf

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1、第l4卷第2期中国食品学报Vo1．14No．22014年2月JournalofChineseInstituteofFoodScienceandTechnologyFeb．2014羧甲基纤维素含量对大豆分离蛋白复合包装材料结构和性能的影响张超郭晓飞李武马越赵晓燕(北京市农林科学院蔬菜研究中心农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室农业部都市农业(北方)重点实验室北京100097摘要研究羧甲基纤维素(CMC)含量对大豆分离蛋白(SPI)复合包装材料光学性质、机械性能、气体阻隔性能的影响，并对其结构进行分析。研究结果表明，添加CM

2、C可显著提高SPI复合材料的抗拉强度和氧气阻隔能力，降低复合材料的断裂伸展率和透光性；当SPI与CMC含量为1：1时，复合材料水蒸气透过率最低；通过傅里叶红外光谱推测复合材料中SPI和CMC主要是通过分子间氢键相结合，从而提高了SPI复合材料的抗拉强度和阻隔能力。关键词包装材料；大豆分离蛋白；羧甲基纤维素；傅里叶红外光谱文章编号1009—7848(2014)02—0187—06以蛋白质为主要原料的大分子包装材料具有1材料与方法较好的生物可降解性、机械强度和气体阻隔能力，1．1材料与设备具有替代不可降解塑料产品的潜力【”。目前，复合S

3、PI(GS5000)。山东谷神科技股份有限公司：大分子包装材料在食品中的应用已经显示出抑制CMC，上海赫益食品添加剂有限公司；甘油(纯食品中微生物生长，延长食品货架期和确保食品度≥99％，AR)，国药集团化学试剂北京有限公司。安全等功能㈣。大豆分离蛋白(SPI)具有优良的生T一10basic手持分散机，德国IKA公司；TA．XT物可降解性、柔韧性和氧气阻隔能力，而SPI含plus物性分析仪，英国SMS公司；OX—TRAN有大量极性氨基酸，其抗拉强度和水蒸气阻隔性Model2／61氧气透过率仪、PERMATRAN—W能较弱。与之不同的

4、是，羧甲基纤维素(CMC)是吡Model1／50G水蒸气透过率仪，美国MOCON公喃葡萄糖以B(1—4)相连的线性多糖，为刚性带司：CM一3700d色差分析仪，日本KonicaMinoha有负电的阴离子多糖闯。以CMC制备的材料具有公司；UV一1800型分光光度计，13本岛津公司；较高的抗拉强度和可降解性，但其阻隔性能较FTIR6700型傅里叶红外色谱仪，美国尼高力公差【7_B]。将CMC添加至SPI形成的复合材料，可弥司。补SPI材料抗拉强度较低等问题。本文考察CMC1．2复合材料的制备含量对SPI复合材料机械性能和阻隔性能的影分

5、别将10gSPI和CMC溶于100mL去离子响，从分子间作用力的角度探究两种原料的结合水中。室温下磁力搅拌24h。将搅拌均匀的SPI与方式．为以蛋白质为主要原料的大分子包装材料CMC溶液以分别以100：0，75：25，50：50，25：75和的发展奠定理论基础。0：100的比例混合，分别在上述溶液中添加25％(占固形物的质量分数)甘油，90℃搅拌30min，用手持高速分散机搅拌5min，使用超声振荡器对溶收稿日期：2013—02—14液震荡30rain，待其冷却至室温，浇注至聚乙烯平基金项目：北京市优秀人才(201OD0020200

6、00012)；百千板．在30℃烘箱中干燥48h成复合材料，依次命‘万人才专项经费资助名为SPI100、SPI75、SPI50、SPI25和SP10。将复合作者简介：张超，男，1978年出生，博士，副研究员材料置于装有饱和硝酸镁的干燥器中平衡48h通讯作者：赵晓燕188中国食品学报2014年第2期[(55+3)％湿度，25℃]，检测相关性能参数。在600nm处以空气为参比。测定3次吸光度．透1．3材料厚度的测定光率计算公式如下【蚓。样品厚度测定依据GB／T6672—2001．每张材T=logt／b料对称选取12个点进行厚度测定，取其平

7、均值。式中，卜材料在600nm处的透光率(I．Lm-1)；1．4机械性能的测定￡——600nm处的样品吸光度；b值——材料的厚样品机械性能采用美国试验材料学会度(Ixm)。(ASTM)方法测定材料的抗拉强度和断裂伸展率[101。1．9傅里叶红外光谱的测定将样品裁成25mmx80am大小的矩形，做力学性利用ATR附件对包装材料进行红外光谱扫能测试。初始夹具为45mm，触发力为5g，拉伸速描，样品测试前进行空白校正，扣除空气中CO：和率为lmm／st“】，重复4次，求其平均值。计算公式：水分子对样品的干扰，扫描32次，扫描分辨率为抗拉强

8、度=F／(a×b)(1)4cm～，扫描范围为4000650cm～。断裂伸展率=(1一L。)／LoX100％(2)1．10统计分析式中，材料断裂所承受最大拉力(N)；利用Origin8．0(美国OriginLab公司)绘制口——材料的厚