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《沈阳农业大学》 2010年
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谷朊粉基复合型可食性蛋白膜的研究

常南  
【摘要】:随着社会经济的高速发展和人们绿色消费意识的增强,大量的化学包装材料引发严重的生态问题已日益受到国际上的重视。植物蛋白膜因具有出色的阻氧性,形成的膜均匀透明,机械性能较好,且易消化,富有营养等特点,已成为目前可食性膜的研究热点。 谷朊粉(小麦面筋蛋白)是小麦淀粉生产的副产物,主要由麦醇蛋白和麦谷蛋白组成,能与水形成三维立体网络结构而具有优良的粘弹性、延伸性、吸水性、乳化性、成膜性等特点。谷朊粉膜因而具有较强的韧性、良好的阻氧性和热封性、出色的阻油性,但其阻湿性和机械性能较差,直接限制了在商业上的广泛应用。因此,如何提高和改善谷阮粉膜的阻湿和机械性能,是谷阮粉蛋白膜目前研究的重点和难点问题。 本课题以谷朊粉(WG)为成膜基料,利用脂类、多糖、玉米醇溶蛋白(Zein)对其进行复合改性,制备谷朊粉基可食性复合膜。考察了脂类、多糖、.玉米醇溶蛋白对复合膜机械性能、阻隔性能、透光性及抗菌性能的影响;确定了WG-Zein复合蛋白膜的最佳成膜条件;并研究了利用复合蛋白膜液对榛子仁进行涂膜保鲜的应用效果。主要研究结果如下: (1)利用石蜡、蜂蜡和月桂酸三种脂类物质分别对谷朊粉膜进行复合改性,考察了添加脂类物质对谷朊粉膜性能的影响,结果表明: 添加适量的脂类能够有效地提高谷朊粉膜的阻水性、机械性和阻氧性。经石蜡复合改性后,复合膜的WVP和阻氧性得到显著的改善,分别比对照下降21.32%和11.25%,TS和E分别比对照提高9.13%和23.24%;但脂类的添加使复合膜的透光率有不同程度的下降。红外光谱分析表明,WG-脂类复合膜各组分之间具有良好的相容性。 综合考虑,脂类对谷朊粉膜性能提高效果大小依次为:石蜡蜂蜡月桂酸;脂类的适宜添加量为0.1g/gWG-0.25g/gWG。 (2)利用果胶、壳聚糖和卡拉胶分别对谷朊粉膜进行复合改性,考察了添加多糖类物质对谷朊粉膜性能的影响,结果表明: 添加适量的多糖能够显著提高谷朊粉膜的透光率,并在最初添加量时能够提高膜的阻水性、机械性和阻氧性。果胶的加入,使膜的WVP和阻氧性最高降幅达12.75%和18.54%,TS和E分别提高20.31%和30.63%。 综合考虑,多糖对谷朊粉膜性能提高效果大小依次为:果胶壳聚糖卡拉胶;多糖物质的适宜添加量为0.03g/gWG-0.05g/gWG。 同时考察了添加多糖对WG-脂类复合膜性能的影响,结果表明:多糖对WG-脂类复合膜的影响与其对谷朊粉膜具有相似的变化规律,添加果胶能够进一步改善WG-脂类复合膜的机械性能和阻氧性能。 (3)通过单因素和正交试验确定了WG-Zein复合蛋白膜的最佳成膜条件。结果表明: 当Zein的添加量为25%,乙醇浓度55%,甘油浓度10%,pH 12、热处理温度70℃时,制备的WG-Zein复合蛋白膜的水蒸气透过率为6.01g-mm/m2·d·KPa,比对照降低26.35%;拉伸强度为3.19MPa,比对照提高32.37%;阻氧能力为21.7mmol/Kg,比对照提高了28.15%;对大肠抗菌和金黄色葡萄球菌的抑制效果分别为25.5mm和19.8mm,分别比对照提高了36.36%和32.89%;且其阻氧性和抗菌性能均优于其他WG基复合膜。 (4)利用WG-Zein复合蛋白膜液对榛子仁的涂膜保鲜进行研究。结果表明:榛子仁经陈化100d后,经复合膜液涂膜保鲜处理后榛子仁的脂肪酸值、过氧化值和酸价分别比对照降低了34.05%、23.41%和8.92%,涂膜组与对照组榛子仁蛋白质含量均无明显损失。说明WG-Zein复合蛋白膜具有良好的阻水、阻氧性能,能够延缓榛子仁的水解和自动氧化,具有潜在的商业化应用前景。
【学位授予单位】:沈阳农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TS206.4

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