可食性花生蛋白膜研究进展

花生蛋白膜是一种以花生分离蛋白为原料的天然高分子材料,具有可食用、可降解、可再生、原料价格低廉等优点。对可食性花生蛋白膜的制备(湿法、干法)、蛋白膜性能(机械性能、热性质和耐水性)、花生蛋白改性(物理、化学、酶法)对蛋白膜性能的影响、蛋白膜结构(化学键、微观表面结构)以及应用进行综述,同时指出目前该研究领域中存在的问题,并对未来的研究重点进行展望,为可食性花生蛋白膜的进一步开发利用提供参考。

不同类糖接枝改性对花生蛋白膜物理性质的影响

为了改善花生蛋白膜的性能,利用不同小分子糖对花生蛋白进行接枝改性并将改性蛋白制备成膜,分析了糖接枝对花生蛋白膜的强度、延伸性、透光性、溶解性等物理性质的影响。结果表明:糖类物质能提高花生蛋白膜的拉伸强度,其中木糖改性后蛋白膜强度最高,达未经改性花生蛋白对照膜的1.77倍;葡萄糖对蛋白膜的延伸性影响最大,断裂延伸率最高,达对照膜的1.92倍;木糖能改善花生蛋白膜的耐水性,使膜的溶解性显著下降。综合来看,木糖接枝改善花生蛋白膜性能的效果较好,当蛋白/木糖质量比为10时,蛋白膜拉伸强度为1.48 MPa,断裂延伸率为218.92%,溶解性60.80%,蛋白膜浸泡24 h后仍保持完整膜状态。该研究为花生蛋白膜的性能改善以及进一步开发利用提供理论依据。

花生蛋白膜研究进展

主要论述花生蛋白的组成和功能特性、花生蛋白膜的成膜机理及其主要性能(抗拉强度、断裂延伸率、水蒸气透过率等)、花生蛋白膜性能影响因素(物理和化学因素)以及花生蛋白膜在果蔬涂膜保鲜中的应用。在综述国内外花生蛋白膜研究进展的基础上,提出花生蛋白膜研究存在的问题及趋势。

花生蛋白膜制备工艺研究

以花生分离蛋白为原料,研究了制备工艺参数对花生蛋白膜性能的影响,确定了花生蛋白膜最优制备工艺参数。结果表明,花生蛋白膜的最优制备工艺参数为:花生分离蛋白溶液的质量分数6%,加入25%甘油(以花生分离蛋白质量计),pH 9,水浴加热温度70℃,加热时间20 min。在此条件下,花生蛋白膜的抗拉强度达到了17.67 MPa,断裂延伸率为10.18%,透光率为69.94%,亨特白度总色差为5.72,水蒸气透过率为2.75 E-11g.mm/(kPa.h.m2)。

谷氨酰胺转移酶改性对花生蛋白膜性能的影响

采用谷氨酰胺转移酶对花生蛋白进行改性制备花生蛋白膜以提高膜的性能,研究了谷氨酰胺转移酶对花生蛋白膜性能、微观结构、差示扫描热量以及红外光谱的影响。与对照相比,改性花生蛋白膜的拉伸强度、断裂伸长率和阻氧性分别提高了91.69%、53.69%和4.97%;水溶性和水蒸气透过率分别降低了15.12%和了32.85%。改性后,花生蛋白膜的内部孔洞变小,结构更加致密,但热稳定性下降。研究同时表明,谷氨酰胺转移酶主要作用于花生蛋白分子中的羟基及胺基,通过交联作用形成了酰胺基团,并改变了花生蛋白分子原有的二级结构。

花生分离蛋白可食性膜的制取及性能

以花生分离蛋白为原料,研究了花生分离蛋白质量分数、甘油加入量和增筋剂加入量对花生分离蛋白可食性膜膜性能的影响,通过正交实验确定制取花生分离蛋白可食性膜的最佳配方。结果表明,制取花生分离蛋白可食性膜的最佳配方为:花生分离蛋白质量分数、甘油加入量和增筋剂加入量分别为6.0%、1.5%和0.5%。在此条件下,膜的厚度、延伸率和vWVTR(水蒸汽迁移速率)分别达到0.212 mm、217.0%和20.53 g/(m2.h)。

改善花生分离蛋白成膜及保藏特性研究

本文研究了交联剂对可食性膜的阻湿性能(水蒸气迁移速率,WVTR)和机械性能(抗拉强度,TS)的影响,对交联作用的研究表明:环氧氯丙烷和戊二醛的交联均能有效的改善膜的机械性能和阻湿性能。而且环氧氯丙烷交联膜变得光滑透明,戊二醛交联后可得到由淡黄色向红色过渡的一系列不同颜色的薄膜。对樱桃进行涂膜处理能明显防止褐变,抑制其呼吸作用,延缓贮藏过程中有机酸、总糖等营养成分的损失,有效地延长了樱桃的保藏期。

不同添加剂对可食性花生分离蛋白膜性能的影响

为改善花生分离蛋白膜的性能,本文研究了不同添加剂对可食性花生分离蛋白膜色度、水溶性、透光率、阻氧性、阻水性以及机械性能的影响,并选取综合性能优良的膜应用在番茄保鲜中。研究结果表明:不同添加剂对花生分离蛋白膜性能都有不同的影响,其中添加0.4%月桂酸的花生分离蛋白膜综合性能最好,尤其是阻水性,水蒸气透过速率仅有4.90 g/(h.m2);其次是添加1%淀粉和添加0.2%葡萄糖的花生分离蛋白膜。将其应用在番茄保鲜中能抑制机体的呼吸作用,延缓贮藏过程中水分的散失以及硬度的降低,有效地延长了番茄的贮藏期。

花生蛋白膜的特性研究

对花生蛋白膜进行物理和化学方法处理,研究抗拉强度、水溶性和水蒸气通透性等特性。结果表明:花生蛋白膜经过70℃热处理,抗拉强度得到明显改善,水的通透性低,具有较高的阻隔性和较好的水溶性;紫外处理紫外照射可以有效地增强花生蛋白膜的抗拉强度和水溶性,对膜的水蒸气通透性影响很小,最佳处理时间为16h～24h,戊二醛或环氧氯丙烷可以增强蛋白膜的抗拉强度,减低水蒸气通透性,处理后的膜具有较好的阻隔性能;琥珀酸酐可以明显的提高膜的水溶性,增大其水蒸气通透性。

响应面法优化磷酸化改性花生分离蛋白-多肽膜的制备工艺

为了优化磷酸化改性花生分离蛋白-多肽膜制备工艺条件,在单因素基础上,通过响应面Box-Benhnken进行实验设计。结果表明,最优工艺参数:蛋白浓度8%、p H值8. 2、甘油百分含量(占蛋白) 13. 4%、黄原胶百分含量(占蛋白) 1%、时间60min、温度69℃、超声波功率270W、超声波频率28kHz、多肽溶液的浓度61mg/mL;此工艺条件下,膜厚度、吸水率和透光率理论预测值分别为86μm、41. 9%和53. 6%,验证实验值分别为88±2μm、43. 1±1. 2%和52. 4±1. 5%,两者的差值分别为2. 33%、2. 86%和2. 24%,说明响应面二次模型的拟合良好;磷酸化改性花生分离蛋白-多肽膜的抗拉强度9. 62MPa、断裂延伸率101. 68%、溶解性47. 69%、水蒸气透过率6. 95g·m-2·h-1等功能性质和DPPH自由基清除活性IC50值7. 70mg·mL^(-1)、羟自由基清除活性IC50值5. 98mg·mL^(-1)、超氧阴离子自由基清除活性IC50值4. 20mg·mL^(-1)、铁离子螯合力活性IC50值3. 79mg·mL^(-1)、铜离子螯合力活性IC50值13. 61mg·mL^(-1)、脂质过氧化抑制活性IC50值8. 62mg·mL^(-1)、铁还原力IC50值13. 93mg·mL^(-1)、钼还原力IC50值5. 49mg·mL^(-1)等抗氧化活性较磷酸化改性花生分离蛋白膜有所改善。本研究结果为磷酸化改性花生分离蛋白在蛋白膜方面的应用提供一种新途径。

响应面法优化磷酸化改性花生分离蛋白膜制备工艺

目的研究磷酸化改性花生分离蛋白膜的制备工艺方法。方法以磷酸化改性花生分离蛋白为原料,以蛋白浓度、pH值、甘油百分含量(占蛋白)、黄原胶百分含量(占蛋白)、时间、温度、超声波功率、超声波频率为考察因素,以膜厚度、吸水率和透光率为考察指标,在单因素实验基础上,通过响应面实验设计进行工艺优化。结果磷酸化改性花生分离蛋白膜的最优制备工艺条件为蛋白浓度5.4%、p H值9.0、甘油百分含量(占蛋白)23.4%、黄原胶百分含量(占蛋白)4.2%、时间60 min、温度66℃、超声波功率210 W、超声波频率28 kHz;此工艺条件下的膜厚度、吸水率和透光率的响应面模型预测值分别为69μm、44.3%和50.7%,验证实验值分别为70±1μm、45.4%±1.6%和49.8%±1.4%,与模型预测值相差1.45%、2.48%和1.78%,说明模型与实际情况拟合较好,验证了预测模型的正确性。结论响应面法对磷酸化改性花生分离蛋白膜制备工艺条件参数优化是可行的,得到的工艺条件具有实际应用价值。

花生分离蛋白可食性膜最佳成膜条件研究

研究了花生分离蛋白溶液浓度、溶液pH、热处理温度对花生分离蛋白可食性膜性能的影响,通过正交实验确定了成膜的最佳工艺条件。结果表明,花生分离蛋白溶液浓度为8%,pH9,热处理温度为75℃。在此条件下,制得的花生分离蛋白可食性膜的抗拉强度、断裂伸长率和水蒸气迁移速率分别达到1.41MPa,173.87%,23.47g/(m2·h);综合评分为70.3分。

花生分离蛋白可食性膜制备及性能研究

以花生分离蛋白为原料,研究了花生分离蛋白溶液浓度、溶液pH、热处理温度对花生分离蛋白可食性膜膜性能影响,通过正交优化试验确定成膜最佳工艺条件。结果表明,花生分离蛋白可食性膜最佳制备工艺参数为:花生分离蛋白溶液浓度为8%,pH 9.0,热处理温度为75℃。在此条件下,花生分离蛋白可食性膜的抗拉强度、延伸率和水蒸气迁移速率(νWVTR)分别达到1.41MPa,173.87%,23.47 g/(h·m2)。

香芹酚对花生蛋白膜理化性能及抑菌效果影响研究

以花生分离蛋白(PPI)为成膜基质,添加具有抑菌作用的香芹酚制备抑菌膜,研究香芹酚对花生蛋白膜物理性能和抑菌性能的影响。结果表明:当香芹酚体积分数为0~2.0%时,随着体积分数增加,蛋白膜的抗拉伸强度先增大后减小,断裂伸长率和亮度逐渐降低,水蒸气透过率和不透明度逐渐增加;对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制能力明显增强;香芹酚与PPI结合并未产生新的化学键。

不同方法处理花生分离蛋白成膜液对膜性能的影响

采用加热处理、超声波处理和微波处理对可食性花生分离蛋白成膜液进行处理,观察不同处理对所制得的蛋白膜的机械性能、阻湿性能和透光性能的影响。结果表明:采用75℃热处理30 min、功率1 000 W超声波处理3 min和功率500 W微波处理2 min,都能够显著增加膜的抗拉强度和透光性;通过热变性处理和超声波处理能够提高膜的阻湿性能,而微波处理对膜的阻湿性能影响较小。

可食性花生分离蛋白膜的保藏性能研究

研究花生分离蛋白的成膜特性,对成膜液进行适当的加热和调节pH可以提高花生分离蛋白膜(PPI)的抗拉强度(TS)、降低水蒸气迁移速率(WVTR),并对樱桃涂膜保鲜进行了初步研究。对花生分离蛋白成膜特性的研究表明:花生分离蛋白经适当的碱处理和热处理可以改善其成膜特性,成膜溶液的浓度和干燥条件宜控制为6%和65℃、1.5h。适当的增塑剂(1.5%甘油)使膜具有一定的抗拉强度,且不会明显降低膜的阻湿性能;在所研究的2种增塑剂中,乙二醇的增塑效果较甘油明显。膜的厚度对膜的机械性能影响较小,但对阻湿性能影响较大。WVTR随厚度的增加而逐渐减少。

还原剂对花生分离蛋白膜的保藏性能影响研究

研究了还原剂对花生分离蛋白膜性能的影响。结果表明,还原剂可明显提高花生分离蛋白(PPI)膜的抗拉强度(TS),降低水蒸气迁移率(WVTR),添加还原剂亚硫酸钠比添加葡萄糖效果更好。添加0.1%亚硫酸钠的PPI膜抗拉强度最大,超过0.1%抗拉强度则明显下降。

木糖接枝改性温度对花生蛋白膜物理性质的影响

为改善花生蛋白膜的性能,在不同温度（30~90℃）下利用木糖对花生蛋白进行接枝改性,将改性蛋白制备成膜,分析不同改性温度下花生蛋白膜的微观结构、颜色、耐水性（包括溶解性、膨胀性和表面疏水性）和机械性能（包括拉伸强度和断裂延伸率）,结果表明,随着改性温度的升高,蛋白膜内部逐渐形成网状结构,同时美拉德反应程度的加深使蛋白膜的颜色变暗,且耐水性和机械性能均有所增强,表现为溶解性和膨胀性下降,表面疏水性、拉伸强度和断裂延伸率提高。90℃改性所得花生蛋白膜的综合性能较好,其内部呈紧密的网状结构;溶解性和膨胀性最低,分别为33.64%和359.98%;强度和延伸性最强,分别达9.30 MPa和103.67%;其颜色较深,色差为15.43。高温有利于花生蛋白的糖接枝改性以及蛋白膜性能的提高。本结果为花生蛋白膜的进一步开发利用提供理论基础。