超声辅助提高大豆蛋白纳米复合膜包装性能及其保鲜应用

发布时间：2021-06-23 02:00

　　本实验选取大豆分离蛋白（soy protein isolate,SPI）、聚乙烯醇（polyvinyl alcohol,PVA）、纳米纤维素（nanocellulose,NCC）为主要原料制备纳米复合膜,以复合膜的抗拉强度、断裂伸长率、水蒸气透过率、氧气透过率、二氧化碳透过率及透光率为评价指标,通过单因素试验得出制膜的最佳工艺为:SPI添加量3.0%,PVA添加量与NCC添加量比例1∶2、超声功率40 W、超声时间20 min。超声温度60℃。结果表明:经超声处理的纳米复合膜具有良好的包装性能;且由X射线衍射、扫描电子显微镜以及接触角分析可知,与纯SPI膜和未经超声处理的SPI/PVA/NCC复合膜相比,经超声处理的SPI/PVA/NCC复合膜表面更为平整,内部网状结构更加致密,且具有疏水性;将其应用于圣女果保鲜中,可更有效保持圣女果的硬度、水分、可溶性固形物质量分数以及VC含量,延长其货架期,说明其作为一种包装性能优良的大豆蛋白纳米复合膜在果蔬保鲜方面具有潜在的应用前景。 

【文章来源】：食品科学. 2020,41(19)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

3种膜结构的X射线衍射分析

2.3.2 膜的扫描电子显微镜观察结果由图2A1、B1可知，纯SPI膜表面有小空隙出现，光滑度相对较差，成膜物质之间结合不够紧密，横截面的结构较为疏松。而图2A2、B2中的SPI/PVA/NCC复合膜的蛋白质结构表面更加舒展平整，呈现出更均匀和更致密的横截面，结构稳定性更强，这是因为NCC有很强的填充作用[6]。且从图2A3、B3可以看出，经超声处理后的SPI/PVA/NCC复合膜表面形貌均匀光滑，内部结构致密，无明显的孔洞、裂纹，这可能是因为超声处理进一步提高了材料的溶解度，使成膜物质相互之间混合得更加均匀[31]，从而使薄膜内部形成更紧密的网状结构。这种作用导致更多反应中心的形成和暴露，能加速化学反应的速率，使大分子彼此重新结合，形成各种非极性键。韦小英等[25]的研究结果表示经超声处理后的大豆蛋白膜相较于未经超声处理的大豆蛋白膜表面未见空隙及细纹，结构致密，与本研究结果一致。

2.3.3 膜的接触角分析结果从图3中可以看出，纯SPI膜、SPI/PVA/NCC复合膜、超声处理SPI/PVA/NCC复合膜接触角分别为96.1°、106.3°、130.2°，由此可知3组复合膜的疏水性能由高到低排列为：超声处理SPI/PVA/NCC复合膜>SPI/PVA/NCC复合膜>纯SPI膜，这可能是由于加入PVA与NCC分子使复合膜的结构发生变化，蛋白质表面亲水基团被破坏。同时由于超声处理使NCC分子均匀地穿插到SPI与PVA分子中，NCC与其他分子之间的黏合程度较高，复合膜紧密性增强，裸露在外的亲水基团也逐渐减少，疏水性能提高，进而使复合膜的接触角增大[32]。


本文编号：3243989