转谷氨酰胺酶改性可食用膜的研究进展

转谷氨酰胺酶可催化蛋白发生交联反应,从而改性可食用蛋白膜和复合膜的组织结构和特性,如抗拉强度、断裂伸长率、阻水性、阻油性、透氧系数等,在食品工业中具有广阔的应用前景.本文介绍转谷氨酰胺酶改性对大豆蛋白可食用膜、乳清蛋白可食用膜、明胶可食用膜和复合膜的特性影响以及应用前景.     

可食性大豆复合蛋白膜的研究

可食性大豆蛋白膜是指以大豆分离蛋白为主要原料,添加增塑剂、交联剂等物质,通过不同分子间的相互作用而形成的复合薄膜。与合成包装材料相比,可食性膜能被生物降解,无污染,还可以作为食品风味料、营养强化剂的载体。文中以大豆分离蛋白、瓜尔豆胶、硬脂酸为基质,制备复合型可食性膜。研究结果表明:水与乙醇的体积比、瓜尔豆胶含量、硬脂酸含量对复合膜的性能有较大影响,制备大豆蛋白复合膜技术条件为,大豆分离蛋白浓度为5.0%,水与乙醇体积比为80∶20,瓜尔豆胶加量为0.25%,硬脂酸加量为0.3%。     

肉桂醛浓度对浓缩乳清蛋白/壳聚糖复合膜性能的影响

为了研究新型高性能抗菌包装材料,本文将肉桂醛添加到浓缩乳清蛋白/壳聚糖复合膜中制成抗菌复合膜,采用FT-IR对复合膜的微观结构进行表征,研究了肉桂醛浓度对复合膜厚度、透光率、机械性能、水蒸气透过系数、氧气透过率等性质的影响,以及其对复合膜抗菌性能的影响。肉桂醛与浓缩乳清蛋白/壳聚糖复合膜有很好的相容性。结果表明:随着肉桂醛浓度的增加,膜的透光率和抗拉强度减小,当肉桂醛浓度为0.3%时,膜的水蒸气透过系数最小,为1.15×10-13 g/(cm·s·Pa),当肉桂醛浓度为0.4%时,膜的厚度和氧气透过率最小,氧气透过率为1.1×10-5 cm3/(m2·d·Pa),当肉桂醛浓度为0.5%时,膜的断裂伸长率最大,为57.5%,膜的抑菌效力随着肉桂醛浓度的增大而显著增大。该研究可为肉桂醛/浓缩乳清蛋白/壳聚糖复合抗菌膜的生产工艺参数的优化提供新的参考。     

TG酶和羟丙基甲基纤维素改善乳清蛋白可食膜性能

以乳清浓缩蛋白(WPC)为基料,通过添加羟丙基甲基纤维素(HPMC,添加量为蛋白质量的5%~25%)和转谷氨酰胺酶(TG酶)对膜的性能进行改良,研究HPMC的添加量和转谷氨酰胺酶的交联作用对复合膜性能的影响。结果表明:HPMC能显著提高蛋白膜的抗拉强度,降低复合膜的断裂伸长率(p<0.05),TG酶能有效改善乳清蛋白-羟丙基甲基纤维素复合膜的柔韧性。当HPMC的添加量为乳清蛋白的20%时,复合膜的抗拉强度较好,表观光滑平整。制备WPC-HPMC复合膜进行奶茶粉、方便面调料包、油包,苏打饼干的初步包装实验,研究了包装产品在储藏12 d期间质量变化情况。结论:乳清蛋白-羟丙基甲基纤维素复合膜具有一定包装应用潜能。     

Nisin-结冷胶-瓜尔豆胶复合膜的抑菌性及在荸荠保鲜中的应用

为解决荸荠贮藏过程中腐败变质和失水严重等问题,探讨一种荸荠的保鲜处理方法,以结冷胶、瓜尔豆胶和不同浓度的乳酸链球菌素(Nisin)制备食用复合膜,通过抑菌圈法测定复合膜的抑菌性。采用涂膜处理新鲜荸荠,分析贮藏过程中相关指标的变化。结果表明,复合膜对枯草芽孢杆菌具有有效抑制作用,而对大肠杆菌、面包酵母显示出低抑制作用,复合膜的抑菌性能随着Nisin浓度增大而增强。同时荸荠的涂膜实验结果表明,结冷胶-瓜尔豆胶复合膜能延缓贮藏期内荸荠品质下降,并且0. 5 g/L Nisin-结冷胶-瓜尔豆胶复合膜效果更加显著,如贮藏25 d后,荸荠果实的好果率为51%,POD活性为0. 83 U/g,均明显高于对照组的30%和0. 68U/g,果肉相对电导率比对照组低3. 5%,且能较好地维持荸荠的质构变化。Nisin-结冷胶-瓜尔豆胶复合膜可应用于荸荠的保鲜中。     

壳聚糖/乳清蛋白复合可食性膜的物理性能研究

采用不同分子量壳聚糖(50,250,500,1 000kDa)与乳清蛋白成膜,以期获得具有不同功能性复合可食性膜。采用3%(m/V)壳聚糖乙酸溶液与12%(m/V)经过80℃/30min热变性的乳清蛋白溶液等体积混合,再加入2.4%(m/m,基于乳清蛋白质量)搅拌均匀后铺展成膜。通过对壳聚糖/乳清蛋白复合膜的厚度、穿刺强度、透光性和水化性能进行表征。结果表明,壳聚糖的分子量增加显著提高所成复合膜的厚度、降低穿刺强度、透明性以及吸水性,但能够显著提高对光线(特别是紫外光)的拦截;形态学分析以上这些变化主要归结于壳聚糖的分散性。     

海藻酸钠对可食性复合膜性能的影响研究

在均匀实验设计方法得到乳清分离蛋白-酪蛋白酸钠复合蛋白膜的工艺参数的基础上,采用乳清分离蛋白、酪蛋白酸钠、海藻酸钠共混法制备可食性复合膜,研究海藻酸钠对复合膜的性能的影响。结果表明,适当浓度和比例的海藻酸钠能提高膜的机械性能和水溶性,但也降低了膜的透明度和阻隔性能。     

瓜尔豆胶酶解液改性蛋清蛋白凝胶性质的研究

在最佳酶解条件下酶解瓜尔豆胶,并用HPGFC和HPLC分析酶解液的组成。取酶解液与蛋清蛋白进行接枝改性研究,固定反应温度为60℃,相对湿度为79%,改变底物配比,反应p H值和反应时间,制备不同的接枝产物并研究其凝胶性和持水性。同时,利用氨基酸分析,SDSPAGE分析和凝胶微观结构分析来表征接枝产物的凝胶性能。结果表明:瓜尔豆胶酶解液的主要成分是甘露低聚糖,几乎不含有单糖。为获得最高的凝胶性和持水性,制备接枝产物的最佳反应条件为:底物配比0.5%,p H值9.0,反应时间4 d,此改性蛋白粉在p H 4.0~10.0的范围内有较高的凝胶强度,且具有良好的储藏稳定性。随着改性时间的延长,改性蛋白粉中游离氨基和氨基酸含量减少。SDS-PAGE分析表明,瓜尔豆胶酶解液和蛋清蛋白在接枝反应的过程中,生成了相对分子质量较大的复合物。在SEM下观察,改性蛋白粉所成凝胶的网络结构比原蛋白粉更为紧密均匀。总的来说,瓜尔豆胶酶解液和蛋清蛋白的接枝反应能有效改善蛋清蛋白的凝胶性能。     

纳米芦丁-玉米醇溶蛋白粒子对玉米淀粉膜性能的影响

以抗拉强度、断裂伸长率、水溶性、水蒸气透过率和抗氧化能力为指标,研究纳米芦丁-玉米醇溶蛋白粒子对玉米淀粉膜性能的影响。结果表明:纳米芦丁-玉米醇溶蛋白粒子的添加可以有效提高玉米淀粉膜的抗拉强度和断裂伸长率,降低水溶性和水蒸气透过率,并使复合膜具有抗氧化性。纳米粒子添加量为2%时,玉米淀粉膜结构均匀、光滑平整,抗拉强度为1.77 MPa,断裂伸长率为78.84%,水蒸气透过率为16.34 g/m~2·h,DPPH自由基清除率和ABTS自由基清除率分别为31.73%、38.96%。研究结果表明纳米芦丁-玉米醇溶蛋白粒子的添加能有效改善玉米淀粉膜的性能。     

转谷氨酰胺酶对乳清浓缩蛋白-纳米微晶纤维素复合膜性能的影响

为了研究转谷氨酰胺酶(TG)对乳清浓缩蛋白(WPC)-纳米微晶纤维素(NCC)复合膜性能和结构的影响,本研究以WPC和NCC为原料,利用TG酶处理对WPC-NCC复合膜的机械性能和屏障性能进行优化,并探究TG酶的交联作用对乳清蛋白分子二级结构和复合膜成膜微观结构的作用情况。结果表明,在TG酶的添加量达到12 U/g_蛋白时,WPC-NCC复合膜的抗拉强度达到2.25 MPa,断裂伸长率达到86.75%,水蒸气透过率为4.40×10-12 gmPa-1s-1m-2,有效改善了WPC-NCC复合膜的机械性能性和水蒸气屏障性能。经过TG酶的处理,乳清蛋白结构向稳定有序的方向转变,减少了复合膜的孔洞数量和孔径,使成膜表面结构更加致密,促进了复合膜的机械性能和水蒸气屏障性能的提升。     

乳清蛋白-茁霉多糖-阿魏酸复合可食性膜的研制

以乳清浓缩蛋白、茁霉多糖、阿魏酸为成膜材料,制备乳清浓缩蛋白-茁霉多糖-阿魏酸复合膜。分别对复合膜的厚度、刺穿强度、拉伸强度、水蒸气透过系数、含水量和溶解性等性能进行测试,研究成膜材料添加量和成膜条件与复合膜性能的关系。结果表明:乳清浓缩蛋白中添加茁霉多糖和阿魏酸作为增强剂,可明显提高膜的性能。最优工艺条件为成膜温度80℃,pH9.0,阿魏酸添加量200 mg/100 mL,茁霉多糖添加量150 mg/100 mL。     

乳清蛋白在食品工业中的应用

对乳清蛋白在食品中的应用进行了简要的介绍,其中对乳清蛋白的主要组分(α- 乳白蛋白、β- 乳球蛋白、乳铁蛋白等)、功能特性(成胶性,涂层性和成膜性等)、生产技术(膜分离技术、吸附分离法、亲和色谱提纯法等)及改性方法(物理改性及酶改性)做了详细的介绍,并对我国乳清蛋白的应用前景进行了展望。     

黄原胶单一膜及复合膜涂膜保鲜蒜米效果研究

分别采用浓度为5.0、7.50、10.0g/L的黄原胶单一膜以及黄原胶-壳聚糖复合膜作为涂膜保鲜材料对大蒜米进行涂膜保鲜。在常温条件下研究单一膜和复合膜对蒜米贮藏期间主要理化特性变化的影响。结果表明:不同浓度的单一膜和复合膜都可有效抑制大蒜米的呼吸强度,保持大蒜米的水分含量、硬度、可滴定酸含量和还原糖含量。单一膜中10.0g/L的黄原胶保鲜大蒜米效果较好,黄原胶-壳聚糖复合膜的保鲜效果最为理想。     

乳清蛋白可食用膜的酶法改性及机理研究

采用转谷氨酰胺酶(TG)对乳清蛋白的成膜性质进行改性.酶用量为1.6g/L,反应时间120min时,可食用膜的的透湿系数和透氧系数分别降低47%和44%.HPLC分析表明TG处理的蛋白质所含的大分子量组分比例增大;DSC分析表明酶法改性促使可食用膜的变性温度升高;荧光分析显示反应过程中乳清蛋白分子的疏水性增大;表面巯基测定显示酶法改性初期蛋白质结构展开;总巯基测定显示酶法改性除了促使蛋白质分子间形成ε-(λ-谷氨酰基)赖氨酸共价键,同时促进二硫键的形成;扫描电镜显示可食用膜的超微结构更加细致、光滑.结果表明,TG改性有助于改善乳清蛋白可食用膜的阻隔性能.     

褪黑素处理对草莓品质与活性氧代谢的影响

本实验通过研究不同浓度（100、300、500 μmol/L）褪黑素（melatonin，MT）对草莓采后常温贮藏过程中腐烂程度、营养品质的影响，探讨了外源MT处理对‘ 红颜’草莓贮藏期间的保鲜效果。结果表明：3 个不同浓度的MT均能抑制草莓的腐烂，延缓果实硬度和可溶性固形物质量分数的下降，并维持抗坏血酸含量，其中300 μmol/L MT处理的效果最好。此外，还发现300 μmol/L MT在低温（4 ℃）下对草莓贮藏12 d内的抗氧化能力有明显提升：减缓丙二醛和过氧化氢的积累，抑制超氧阴离子自由基生成速率的上升，维持谷胱甘肽与抗坏血酸含量，维持超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶的活性并提高1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸阳离子自由基和羟自由基清除率。因此，MT处理可成为延长草莓贮存寿命并维持其品质的有效保鲜方法。     

一种富含乳清蛋白的活性乳酸菌饮料的研制

对一种富含乳清蛋白的高蛋白活性乳酸菌饮料的稳定性进行了研究,结果发现:牛乳蛋白:与乳清蛋白比例为2:1,且乳清蛋白参与发酵时,当CMCFH9用量为0.4%、黄原胶用量为0.03%、瓜尔豆胶用量为0.02%、柠檬酸钠用量为0.05%时,产品口感较佳、稳定性最好。     

乳清蛋白抗氧化肽的制备及体外抗氧化活性研究

采用酶解法制备乳清蛋白抗氧化肽并研究其体外抗氧化活性。结果表明:以羟自由基清除率和多肽含量为指标,筛选出中性蛋白酶为最优酶;在单因素试验的基础上,通过响应面试验确定最佳酶解条件为pH 5. 50、酶解温度65℃、酶解时间1. 65 h、底物质量分数5%、加酶量5 000 U/g,此条件下乳清蛋白抗氧化肽对羟自由基清除率为74. 54%;乳清蛋白抗氧化肽对羟自由基、ABTS+自由基、DPPH自由基和超氧阴离子自由基都具有较好的清除能力,IC50值分别为2. 174、0. 709、2. 813mg/m L和4. 579 mg/m L。表明乳清蛋白抗氧化肽具有较强的体外抗氧化活性,具有一定的开发利用价值。     

驼乳与牛乳乳清蛋白酶解工艺优化及其产物抗氧化能力分析

为了研究不同蛋白水解酶对驼乳和牛乳抗氧化能力的影响,向驼乳和牛乳乳清蛋白中添加不同蛋白水解酶,探究乳清蛋白抗氧化活性肽的最佳制备条件,并对其抗氧化能力进行比较分析。首先从3种蛋白酶中筛选出最佳用酶,在此基础上以1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-Trinitrophenylhydrazine,DPPH)自由基的清除率为响应值,进行单因素和响应面试验,同时研究了驼乳和牛乳乳清蛋白抗氧化肽对DPPH自由基、羟自由基、超氧阴离子的清除效果。结果表明,木瓜蛋白酶水解物的能力最强,水解度可达15%。驼乳乳清蛋白最佳酶解工艺为酶解pH6.4,酶解温度55 ℃,底物浓度2.73%,DPPH自由基清除率可达71.9%。牛乳乳清蛋白最佳酶解工艺为酶解pH6,酶解温度54 ℃,底物浓度4%,DPPH自由基清除率达69.9%。在最佳酶解条件下,驼乳乳清蛋白酶解液的·OH清除率为58.2%,O₂-·清除率为67.2%;牛乳乳清蛋白酶解液·OH清除率为52.2%,·O₂-清除率为60.7%。驼乳乳清蛋白酶解液的抗氧化性在不同程度上均高于牛乳乳清蛋白酶解液,驼乳和牛乳乳清酶解液的DPPH自由基清除能力较强,其次是O₂-·清除能力,·OH清除能力最弱。     

TG酶添加方式对乳清浓缩蛋白-羟丙基甲基纤维素复合膜成膜性能的影响

为了研究转谷氨酰胺酶(TG)改性乳清浓缩蛋白(WPC)-羟丙基甲基纤维素(HPMC)混合膜的最佳成膜方式,文章在制备WPC-HPMC混合膜的不同阶段添加TG酶,研究复合膜和成膜溶液的成膜性能以及结构表征。将WPC与HPMC混合后添加TG酶交联,制备WPC-HPMC-TG膜。调整TG酶的添加方式,将TG酶与WPC交联后添加HPMC,制备WPC-TG-HPMC膜。SDS-PAGE结果证实TG酶可以促进蛋白质分子间发生交联,形成大分子聚合物。FTIR分析结果表明,TG酶交联乳清蛋白能够引起蛋白质二级结构发生改变。与WPC-HPMC-TG膜相比,WPC-TG-HPMC膜具有更好的机械性能和流变性能,这说明TG酶交联WPC的能力强于TG酶交联WPC-HPMC混合物。因此,TG酶合适的添加方式对改善WPC-HPMC混合膜的成膜特性具有积极的影响。     

改性处理对大豆分离蛋白/壳聚糖/黑木耳多糖复合膜性质的影响

利用超声波、微波、紫外光及其协同改性制备大豆分离蛋白、壳聚糖、黑木耳多糖复合膜,研究不同改性方法对膜性质影响。结果表明：超声波、微波、紫外光改性处理可改善膜的机械性能、阻隔性能,其中超声波微波协同改性作用最明显,膜的抗拉强度和断裂伸长率达到最大值（21.67 MPa和78.02%）;水蒸气透过系数和氧气透过率达到最小值（1.34×10－12 g/（cm·s·Pa）、0.47×10－2 g/（m2·d））。超声波微波协同改性亦可显著增加膜的亮度和白度,提高膜的透光率。利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和热重分析对复合膜进行表征,表明经过超声波、微波、紫外光改性处理加强了膜分子间氢键作用,形成致密、稳定的网络结构,提高了复合膜热稳定性。