收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

抗菌复合蛋白薄膜的静态超高压改性及其传质迁移研究

种晓  
【摘要】:蛋白质是组成生物个体的一切细胞和组织的重要成分,生活中随处可见。同时蛋白质的种类非常广泛,而蛋白质的性能的可塑性也很高。在人们日渐关注绿色与健康的今天,应用蛋白质为成膜基材,通过添加其他活性物质或通过改性等方式制备优良的食品包装薄膜成为研究热点。本论文在团队前期实验的基础上,选用乳清分离蛋白、酪蛋白酸钠为成膜基材,加入甘油作为增塑剂,加入不同的活性抗菌物质:山梨酸钾、乳铁蛋白、月桂酰精氨酸乙酯来研究活性抗菌复合蛋白膜的包装性能和抑菌性能;利用静态超高压处理蛋白成膜溶液,研究静态超高压处理对复合蛋白抗菌膜改性作用;研究了山梨酸钾的传质迁移过程。主要内容如下:1.以乳清分离蛋白(WPI)、酪蛋白酸钠(NaCas)、甘油(GLY)为成膜基材,通过添加不同比例的山梨酸钾(PS)、乳铁蛋白(LF)、月桂酰精氨酸乙酯(LAE)来制备活性抗菌复合蛋白膜。添加比例为:1%、2%、5%。利用扫描电子显微镜、激光粒度仪、水蒸气透过仪、拉力试验机、色差仪等仪器,测试和分析抗菌活性物质对薄膜的机械性能、颜色、溶液粒度分布、透气性等不同程度的影响。实验证明PS和LF能够与蛋白溶液很好的融合,溶液粒度直径分布较小,且蛋白薄膜颜色较透明。添加了PS和LF的蛋白薄膜,其抗拉强度均有所增加,断裂伸长率有所降低,与空白组相比,添加5%的PS的抗菌薄膜的拉伸性能相对高,其抗张强度达到3.451 MPa,提高了140%,但其水蒸气透过率和氧气透过率均有所降低。而加入LAE的蛋白薄膜,由于其自身难溶于水而使蛋白膜的透湿性、透氧性能提高。抑菌圈实验证明了PS、LF、LAE对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制作用,其中LAE对两种菌均具有较强的抑制作用,且对葡萄球菌的抑制作用大于对大肠杆菌的抑制作用,抑菌圈直径最高达到18.3 mm。2.研究静态超高压处理对复合蛋白抗菌膜的改性作用。设置静态超高压处理压力梯度为:200 MPa、300 MPa、400 MPa;设置超高压保压时间梯度为:5 min、10 min、20 min、30 min。实验证明静态超高压处理对于抗菌复合蛋白薄膜的机械性能、光学性能、透湿透氧性能等均有不同程度的影响。通过电子显微镜对处理后的蛋白薄膜的微观分析,发现超高压改性能够使蛋白薄膜断裂面较细腻,无气孔或气孔较小,薄膜的表面光滑均匀,看起来美观。通过红外光谱分析,不同超高压压力和时间处理后的蛋白薄膜的C-H、C≡C、C≡N、C≡C-C≡C基团等产生不同的伸缩震动,说明超高压能够使蛋白质发生不同程度的解离和聚合。经超高压处理的抗菌薄膜的机械性能得以增强,但是透明度却有所减弱。超高压处理可以显著降低薄膜的氧气透过量和水蒸气透过率,透气性能改善最好的一组为B_2(200MPa,10 min)氧气透过量为4433.97 cm~3/m~2·24h·0.1MPa。但是由于蛋白质本身的亲水性能,超高压对蛋白薄膜的水溶性没有较大影响。选取实验中较关注的2个参数:水蒸气透过系数(WVP)和氧气透过量(OP)进行极差分析,其中B_1A_3C_2组(超高压时间为10 min,压力为400 MPa,温度为25℃)为优化的工艺条件,制取的改性复合蛋白膜的水蒸气透过系数WVP=1437.7405 g/m~2?24h,氧气透过量OP=12462.67 cm~3/m~2?24h?0.1MPa。(3)研究山梨酸钾从不同静态超高压处理薄膜向食品模拟液的传质迁移行为。基于Fick扩散定律,通过假设条件,建立山梨酸钾向模拟液的迁移模型。蛋白薄膜中山梨酸钾的添加比例,实验温度是影响山梨酸钾扩散迁移的重要因素。随着山梨酸钾初期添加量的增加和测试温度的升高,山梨酸钾的扩散系数也随着增大,当超高压处理压力为300 MPa,处理时间为10 min,实验环境40℃时,山梨酸钾的扩散系数达到19.420×10~(-13),其扩散速率增加、达到平衡点的时间缩短。与未经过静态超高压处理的蛋白薄膜相比,经过静态超高压处理的薄膜的山梨酸钾的释放速率明显减缓。随着超高压处理压力的增强,山梨酸钾的扩散速率减弱,扩散系数变小。对于实验初期和未经超高压处理的蛋白薄膜,由于扩散指数n值小于0.5,山梨酸钾的迁移扩散可用Fick第一定律来研究。但是经过超高压处理后的蛋白薄膜,由于超高压对蛋白质内部结构的破坏和新双硫键的形成,改变了蛋白质的特性,而这种特性又随超高压处理时间和压力而呈不同改变,所以需要结合Fick定律和实验数据自拟模型来判定超高压处理薄膜对抗菌物质的缓释效果。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前13条
1 杜宗绪;韩世栋;巨荣峰;王效华;;食品超高压处理技术及其应用[J];潍坊高等职业教育;2008年04期
2 王治同;宋宁;胥廷良;梁瑞;魏来;郭畅;;超高压处理对软包装辣白菜质构和色泽的影响[J];食品科技;2017年04期
3 余权;沈会平;刘瑛;;超高压处理对普洱茶理化和感官品质影响的研究[J];广州化工;2017年15期
4 张大力;蔡丹;盛悦;陈婷;佟维娜;王旭东;刘景圣;;超高压处理对牛肚杀菌效果影响[J];肉类研究;2016年01期
5 郭淼;宿时;王传凯;陈雪洋;;超高压处理对鲜切甜瓜储藏特性的影响[J];北方园艺;2016年20期
6 本刊编辑部;郭燕茹;施文正;;超高压保“鲜”[J];食品与生活;2017年04期
7 彭登峰;柴春祥;张坤生;王伟;;超高压处理对荞面碗托品质的影响[J];浙江农业学报;2014年04期
8 陆军;陈洁;盛奎川;朱松明;钱湘群;钱少平;;超高压处理玉米醇溶蛋白的流变性和热特性分析[J];农业工程学报;2013年05期
9 谢慧明;王颖;周典飞;;超高压处理对猕猴桃汁品质的影响[J];食品科学;2012年11期
10 束玮炜;韩衍青;徐幸莲;周光宏;;超高压处理抑制低温烟熏火腿中的优势腐败菌[J];食品与生物技术学报;2011年06期
11 王海翔;潘见;谢慧明;杨毅;曾庆梅;;超高压处理对脐橙汁中香气成分柠檬烯的影响[J];食品科学;2010年01期
12 闫雪峰;赵有斌;韩清华;;超高压处理对果蔬汁杀菌效果和品质影响的研究现状[J];食品研究与开发;2010年11期
13 易俊洁;李琳;冯仑;陈芳;廖小军;胡小松;;超高压处理酸菜褐变机理初探[J];食品工业科技;2010年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 闫雪峰;赵有斌;;超高压处理对树莓汁杀菌效果的影响[A];中国机械工程学会包装与食品工程分会2010年学术年会论文集[C];2010年
2 宋丹丹;马永昆;蒋家奎;江霆;;超高压处理对大蒜挥发性风味物作用的研究[A];中国食品科学技术学会第五届年会暨第四届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2007年
3 林怡;毛明;詹耀;于勇;和劲松;朱松明;;超高压处理对杨梅鲜果感官品质的影响[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 陈林昀;李汴生;;超高压处理技术改善牡蛎品质的研究进展[A];“健康食品与功能性食品配料”学术研讨会暨2017年广东省食品学会年会论文集[C];2017年
5 王根才;陈绍军;白艳红;李莉;王梅英;;超高压处理对冷却肉抑菌效果的影响[A];福建省农业工程学会2006年学术年会论文集[C];2006年
6 文雅欣;李汴生;;超高压处理技术在果蔬制品加工中的应用[A];“健康食品与功能性食品配料”学术研讨会暨2017年广东省食品学会年会论文集[C];2017年
7 朱玲英;唐雨德;沈红;徐金娣;金鑫;李松林;;超高压处理对鲜人参微生物及人参皂苷含量的影响[A];中华中医药学会中药分析分会第五届学术交流会论文集[C];2012年
8 王瑞;孙超;傅玲琳;;蛋白质组学方法鉴定副溶血弧菌在超高压下的应激反应蛋白[A];中国食品科学技术学会第十一届年会论文摘要集[C];2014年
9 郭泽镔;曾绍校;郑宝东;;超高压处理对莲子淀粉结构及糊化特性的影响[A];中国食品科学技术学会第十一届年会论文摘要集[C];2014年
10 刘延奇;周婧琦;赵光远;张文叶;王倩;陈鹏飞;杨公明;;超高压处理对脱脂马铃薯淀粉结晶结构的影响[A];中国食品科学技术学会第五届年会暨第四届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡菲菲;基于超高压的改性技术对糙米理化特性的影响研究[D];浙江大学;2018年
2 曾庆梅;砀山酥梨汁超高压处理和降压措施的研究[D];合肥工业大学;2005年
3 李汴生;超高压处理蛋白质和多糖胶体特性的变化及其机理研究[D];华南理工大学;1997年
4 黄训端;芽孢类细菌超高压处理技术研究[D];合肥工业大学;2007年
5 袁龙;软包装食品超高压及其微波协同杀菌工艺与动力学研究[D];江南大学;2017年
6 郭泽镔;超高压处理对莲子淀粉结构及理化特性影响的研究[D];福建农林大学;2014年
7 方亮;超高压处理对猕猴桃果汁杀菌钝酶效果和品质的影响[D];江南大学;2008年
8 柳青;超高压技术对西瓜汁品质影响的研究[D];山西农业大学;2015年
9 苏光明;超高压对米曲霉胞外酶活性的调控及其在传统黄豆酱生产中的应用研究[D];浙江大学;2015年
10 韩衍青;应用超高压技术延长低温火腿的货架期[D];南京农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩西西;超高压处理小麦粉面团对其结构和功能性质的影响[D];天津科技大学;2018年
2 赵宏强;超高压处理对冷藏鲈鱼片品质变化的影响及对腐败希瓦氏菌的作用机制研究[D];上海海洋大学;2018年
3 种晓;抗菌复合蛋白薄膜的静态超高压改性及其传质迁移研究[D];上海海洋大学;2018年
4 孙忱;生鲜草鱼片的超高压保鲜加工工艺研究[D];合肥工业大学;2018年
5 张璐;冷冻牛肉热水协同超高压复鲜技术研究[D];合肥工业大学;2018年
6 朱悦夫;超高压处理对果蔬结构及品质的影响[D];华南理工大学;2017年
7 张峰铭;超高压处理对杨木物理力学特性的影响研究[D];浙江大学;2018年
8 谢东伟;直压式超高压处理设备结构改进与可靠性研究[D];北方工业大学;2018年
9 王健一;超高压处理对低盐鱼糜制品品质特性影响的研究[D];福建农林大学;2018年
10 李星贺;超高压处理对蓝莓汁总抗氧化能力、酶活性及主要成分影响的研究[D];沈阳农业大学;2017年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978