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低温储藏条件对植物蛋白膜性能的影响及机理初探

张喆  
【摘要】:植物蛋白膜对湿度和温度要求较高,极端的湿度或温度可以改变可食性蛋白膜原有的机械性能和阻隔性能。由于低温环境相对湿度波动较小,植物蛋白膜在冷冻食品领域的应用将成为一个重要的研究方向。本论文采用大豆分离蛋白(Soybean Protein Isolate,SPI)和小麦面筋蛋白(Wheat Gluten,WG)为原料,选取适合的工艺条件制备可食性植物蛋白膜。以抗拉强度(TS)、延展率(EAB)、水蒸汽透过系数(WVP)、阻油性(PO)和水溶性(WS)等性能指标考察蛋白膜在低温环境储藏和冷冻解冻循环期间的稳定性。同时,测定蛋白膜颜色和巯基含量的改变,利用傅里叶红外光谱研究其官能团和二级结构的变化,试图从微观结构上对蛋白膜性能的变化进行探究,旨在讨论其在冷链市场中应用的可行性。 结果显示,随冷藏温度的升高,SPI膜TS呈逐渐增大趋势,且增幅随时间的延长而增大。WG膜TS均未出现显著性变化(p0.05)。EAB变化情况SPI膜与WG膜相似,缓慢上升。随冻藏温度的降低,WG膜TS呈现下降趋势,SPI膜EAB呈现下降趋势,受冻藏温度影响显著。SPI膜WVP总体呈增大趋势。SPI膜PO在-20℃之上时变化仍不显著(p0.05)。 随冷藏、冻藏时间的延长,SPI膜和WG膜TS呈现先增大后减弱的趋势。SPI膜WVP平缓上升,冻藏期间变化更明显。随冷藏时间的延长,SPI膜EAB缓慢增高后逐步降低。WG膜EAB六周之内均呈现上升趋势。两种蛋白膜在冷藏、冻藏前期(30天左右)均保持较强的阻湿稳定性。WG膜PO受储藏时间的影响更显著。 SPI膜TS和EAB均随冷冻微波解冻的次数增加而降低。SPI膜WVP解冻第三次时与前两次差异显著(p 0.05)。WG膜WVP变化幅度较小,但是第一次解冻后与空白样的差异大于SPI膜。SPI膜和WG膜成膜后的颜色值均大于原料。低温储藏期间,两种蛋白膜游离巯基含量都有所降低(p0.05),SPI膜中α-螺旋百分比急剧下降,β-折叠略有升高。红外光谱显示蛋白膜分子间氢键在低温环境中起着非常大的作用,肽键受低温环境变化影响很大。相比之下植物蛋白膜受冻藏温度影响明显高于冷藏温度,SPI膜在低温变化过程中稳定性相对较高,受冷冻解冻循环影响小,能较好的保持机械性能和阻隔性能,但颜色略有加深。


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