乳清蛋白基复合膜性能研究

发布时间：2020-05-26 19:27

【摘要】：本课题主要进行了乳清蛋白基复合膜可行性成膜途径研究,以乳清蛋白(WPC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羧甲基壳聚糖(CMC)作为成膜原料,甘油作为增塑剂。通过单因素实验考察了HPMC和pH对WPC-HPMC复合膜成膜性能影响,CMC对WPC-HPMC-CMC复合膜成膜性能的影响,并通过测量复合膜的透光率、机械性能、水蒸气透过率以及消化降解能力,确定了乳清蛋白基复合膜的可行性成膜途径。同时采用转谷氨酰胺酶(TG酶)对WPC进行改性处理,考察酶法改性对复合膜性能的影响。确立了乳清蛋白基复合膜可行性成膜途径,在WPC浓度为10%(w/v),甘油添加量与蛋白质量比为1.0:2.2,pH 6.8,TG酶为6 U/g(以蛋白质量计),HPMC添加量为WPC质量的20%时,WPC-HPMC复合膜的性能较好。CMC添加量为WPC质量的20%时,WPC-HPMC-CMC复合膜的性能较优。进一步通过接触角分析、流变分析、差示扫描量热法研究了乳清蛋白基复合膜的物理性能,采用荧光分析、扫描电镜和红外光谱分析等进行了乳清蛋白基复合膜的微观结构表征分析,揭示TG酶及HPMC和CMC对乳清蛋白基复合膜的作用机理。荧光光谱分析表明,加入HPMC以及CMC后,WPC膜液的荧光强度发生衰减。经过TG酶处理后荧光强度均有降低。FT-IR红外光谱分析发现,在1150-763cm~(-1)范围内,复合膜存在更多HPMC或CMC的氨基和羧基的红外吸收。加酶后,复合膜酰胺Ⅰ带的吸收峰振幅增强,1150-763cm~(-1)谱带振动的吸收峰振幅减弱。热稳定性分析表明,WPC膜中加入HPMC和CMC后变性温度有所提高,当CMC的含量为蛋白质量的20%时,变性温度增加较明显。经过TG酶处理后复合膜的变性温度略有增加。将WPC基复合膜应用于奶茶粉、奶糖以及方便面油包的包装,进行包装应用性能研究,贮藏实验表明复合膜作为奶茶粉包、奶糖、方便面油包包装有一定的可行性,具有应用于部分固体食品内包装的潜能。本课题为乳清蛋白-多糖基复合膜的开发与性能研究奠定了研究基础,提供了一定的技术参考。
【图文】：

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样本 T 检验分析组间差异显著性，p<0.05 时认为差异显著，采用 *‖表示，利rigin8.5 绘图报告结果。与讨论丙基甲基纤维和 TG 酶对复合膜性能的影响清浓缩蛋白溶液为 10%（w/v），甘油添加量为甘油与 WPC 的质量比 1.0:2.2，，通过对透光率、机械性能、WVP、消化降解性等指标考察，研究 HPMC（0%，，15%，20%，25%，以蛋白质量计）和 TG 酶处理对复合膜性能的影响，，优中 HPMC 的适宜添加量。对透光率的影响C-HPMC 复合膜的表观形貌如图 2-1 所示，膜的表面平整、光滑、没有裂纹，MC 添加量增大，膜表面没有出现混合不均匀的现象。

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清浓缩蛋白 10%（w/v）的水溶液，初始 pH 为 6.8，作为对照组。再用 1.0 mol 或者 NaOH 调整乳清蛋白溶液的 pH 至 6.0，6.5，7.0，7.5，8.0。加入 HPMC（20%质量计），TG 酶 6 U/g蛋白制备 WPC-HPMC 复合膜，研究 pH 和 TG 酶PMC 复合膜性能的影响。1 对透光率的影响白溶液 pH 对 WPC-HPMC 混合膜的透光率影响显著（p<0.05），如图 2-7 所示为 6.0 时，所形成的 WPC-HPMC 复合膜表面粗糙，有较明显的裂纹，影响复能的评价，故以下分析中不再对 pH 6.0 条件的膜进行分析讨论。图 2-8 显示，.5 增大至 8.0 时，复合膜的透光率从 29.3%增大至 43.4%。当 pH 为 6.0 和 6.5 条件下，复合膜的透光率低可能是因为在弱酸性的条件下，乳清蛋白部分水解合膜的均匀性被破坏，膜内部结构不均匀，影响膜的透光性，导致透光性变差谋明等（2011 年）研究，在酸性条件下蛋白会发生解离，随着 pH 的增大时大解程度会降低，较好的维持大豆蛋白的性能[69]。如图 2-8 所示，本实验中随着 p，交联膜的透光率不受 pH 的影响。
【学位授予单位】：大连工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TS206.4;TB383.2

【参考文献】