生物降解材料——玉米醇溶蛋白提取工艺的优化研究

玉米醇溶蛋白膜是一种绿色包装,它具有良好的阻气性、阻油性、保香性、防湿性和防紫外线性.可食性及生物降解薄膜或包装材料的制造能增加它的商业价值,使其在食品、化工、医药和生物降解包装材料等方面有着诱人的应用前景.本研究从玉米蛋白粉中提取醇溶蛋白,并建立了玉米醇溶蛋白提取量的快速检测方法,在单因素的基础上采用中心组合设计方法,确定了玉米醇溶蛋白的最佳提取工艺条件:乙醇浓度80%,提取温度57.9℃,液料比(ml/g)9.25.浸提时间122min.     

中心组合设计优化玉米醇溶蛋白的提取工艺

玉米醇溶蛋白(zein)具有良好的成膜特性,应用在食品、化工、医药和生物降解包装材料方面有着诱人的前景。本研究以玉米蛋白粉为原料,利用超声波、微波协同预处理手段提取玉米黄色素和醇溶蛋白,通过单因素试验及二次回归旋转组合试验研究了乙醇溶度、提取时间、提取温度等因素对玉米醇溶蛋白提取率的影响,确定了超声波微波辅助提取玉米醇溶蛋白的最佳工艺条件,建立了回归数学模型。结果表明:乙醇浓度为75%,时间35min,浸提温度52℃。在该条件下玉米醇溶蛋白的提取率可以达到56.8%,是一条经济可行的工艺路线。     

玉米醇溶蛋白菊粉糖基化改性成膜工艺及其性能研究

以菊粉作为羰基供体,与玉米醇溶蛋白的氨基进行糖基化反应,探讨改性成膜的最佳工艺,并对膜的各种性能进行了检测。结果表明:当物料比(蛋白/糖)10:1(g/g),反应溶液pH 6,反应时间48 h制得的玉米醇溶蛋白—菊粉共价交联膜达到最佳状态,该条件下膜的抗拉强度为10.12 MPa,接枝度为37.5%。改性后的玉米醇溶蛋白膜的透光率、阻水、阻油、阻氧性均优于原玉米醇溶蛋白膜。     

提高玉米醇溶蛋白膜机械性能的研究进展

玉米醇溶蛋白膜的阻隔性能强于其他植物蛋白膜,但机械性能较差,使其应用受到了限制.影响玉米醇溶蛋白膜机械性能的主要因素有成膜液中各组分性质、制膜工艺及贮藏条件等.通过添加增塑剂、交联剂和改进成膜工艺,可提高玉米醇溶蛋白膜的机械性能.     

玉米醇溶蛋白阻湿性及抗氧化性应用的研究

对玉米醇溶蛋白在食品保鲜中的应用进行了研究。实验证明玉米醇溶蛋白具有良好的保湿性抗氧化性。采用玉米醇溶蛋白液作硬糖,可以延缓硬糖吸水溶化,防止硬糖发烊、返砂,以便长久地保持硬糖的质量,在玉米醇溶蛋白溶液中添加增塑剂能更有效地增强其保湿性。用玉米醇溶蛋白浸涂杏仁及核桃仁能延缓其氧化酸败速度,而添加增塑剂能使膜更好地粘着于食品表面,从而增强了膜的阻氧性。杏仁及核桃仁的最佳涂膜液配比为：在10ml10%玉米醇溶蛋白中加入0.8ml甘油、0.5ml虫胶.     

玉米醇溶蛋白膜的应用研究

蛋白膜的阻隔性能可用于控制食品与环境之间的水分、氧气、二氧化碳的交换和风味组分等的迁移,防止食品的品质劣变,延长食品的货架期.以玉米醇溶蛋白为原料制备蛋白膜,对膜的应用研究表明,在不同pH条件下,蛋白膜的水溶性均随着水温的升高呈现增加趋势,而蛋白膜在水中的破裂时间则随着水温的升高而缩短,说明玉米醇溶蛋白膜可以在热水中迅速破裂释放出包容物.采用玉米醇溶蛋白膜包装花生油及脱水蔬菜和调料,在储存125 d之后,花生油的酸值(KOH)和过氧化值分别为0.47 mg/g和5.44 meq/kg,低于国家标准规定的3 mg/g和19.7 meq/kg;调料包和蔬菜包的水分与聚乙烯塑料膜包装的水分以及初始水分数据之间无明显差别,说明玉米醇溶蛋白膜具有作为方便食品的风味料包包装材料的可能性.     

添加丁香精油对玉米醇溶蛋白膜性能及结构的影响

以玉米醇溶蛋白为原料制备可食性膜,将丁香精油添加到玉米醇溶蛋白膜中,研究其对玉米醇溶蛋白膜物理性能及微观结构的影响。结果表明,丁香精油体积分数在0.5%～2.0%范围内时,随着体积分数的增加,玉米醇溶蛋白膜的厚度、断裂伸长率和水蒸气透过系数逐渐增加。丁香精油体积分数为0.5%～1.0%时,玉米醇溶蛋白膜的拉伸强度显著增加（P＜0.05）。添加丁香精油改善了膜的机械性能,增加了阻光性和透湿性。通过红外光谱和扫描电镜分析表明,添加丁香精油并未显著改变玉米醇溶蛋白的结构,且添加丁香精油的成膜液在干燥过程中会产生微孔,使得玉米醇溶蛋白膜的表面粗糙不均匀。     

可食性玉米醇溶蛋白成膜工艺的研究

玉米蛋白膜是一种绿色包装,它具有良好的阻气性、阻油性、保香性、防湿性和防紫外线性,因此我们开发玉米蛋白膜具有重大的意义。本文对玉米醇溶蛋白的成膜条件进行了研究。结果表明,玉米醇溶蛋白在80%乙醇中溶解效果良好,在40℃恒温条件下,可以在光滑的不锈钢板上形成具有一定强度的可食性薄膜。此外,添加油酸与甘油可以对膜的透明度与抗张强度有一定改善。     

负载丁香酚/纳他霉素的玉米醇溶蛋白膜的制备、性能及其应用

以玉米醇溶蛋白、纳他霉素、丁香酚、甘油、乙醇为原料,采用流延法制备成负载丁香酚/纳他霉素的玉米醇溶蛋白膜,通过单因素实验对成膜工艺进行优化。并将负载丁香酚/纳他霉素的玉米醇溶蛋白膜涂膜于柑橘表面进行保鲜。结果表明:当玉米醇溶蛋白和80%乙醇固液比1∶10(g/mL),纳他霉素含量0.05%,丁香酚含量10ug/0.05%纳他霉素,甘油浓度为玉米醇溶蛋白的20%时,膜的拉伸强度7.6MPa,红外光谱图和差热分析图表明添加物没有改变玉米醇溶蛋白的主要结构且具有良好的相容性。柑橘表面涂膜保鲜实验结果表明,负载丁香酚/纳他霉素的玉米醇溶蛋白膜涂膜处理保鲜显著。     

可食性玉米醇溶蛋白保鲜膜的研究

本文对甘油、虫胶、甘油－早胶混合物与玉米醇溶蛋白复合制成的可食性薄膜进行了研究,以抗张强度、阻湿性、透明度及耐水性成膜性能评定指标。结果表明：添加甘油可改善膜的阻湿性、透明度及耐水性。添加一定量虫胶后能提高膜的阻湿性和透明度。将甘油和虫胶按一定比例混合后添加于玉米醇溶蛋白溶液中可以改善膜的各项性能指标。     

有机酸改性对玉米醇溶蛋白膜机械性能的影响

玉米醇溶蛋白成膜性好,然而其膜机械性能差,影响了它的实际应用效果。改性是弥补这一缺点的有效手段。选用乙酸、乳酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸与柠檬酸6种有机酸来对玉米醇溶蛋白改性,结果表明:在玉米醇溶蛋白含量为0.1 g/mL;乙醇体积分数90%;羧酸添加量0.03 g/mL;加碱改性溶液pH 5.0;反应温度60℃;反应时间30 min条件下,无碱苹果酸改性膜延展率达到(228.17±26.53)%,相比对照组提升154%,而其抗拉强度仅为(0.70±0.05)MPa。碱催化柠檬酸改性膜抗拉强度由(7.18±0.54)MPa提升至(12.73±1.05)MPa,延展率为(3.65±0.21)%,与对照组差距不大。经改性后的玉米醇溶蛋白膜机械性能良好,不仅为它在食品保藏方向的应用打下基础,而且有利于我国玉米产业链的延伸,促进产业成熟。     

玉米醇溶蛋白制备与应用研究进展

玉米醇溶蛋白是玉米中主要的贮藏蛋白质,约占总蛋白质的45%~50%。近年来随着对玉米醇溶蛋白研究的深入,它的应用范围逐步扩大。对玉米醇溶蛋白的提取、脱色、纯化等制备方法进行了介绍。同时根据它独具的特性,在塑料、涂膜剂、可食性薄膜等应用方面作相应的阐述。     

可食性玉米醇溶蛋白膜研究进展

该文介绍目前国内外可食性玉米醇溶蛋白膜研究现状及对发展趋势进行分析,指出制备以玉米醇溶蛋白为基质可食性复合包装膜是一个新的发展方向。     

复合增塑剂对玉米醇溶蛋白膜性能的影响

以木糖醇和甘油为复合增塑剂制备出木糖醇/甘油/玉米醇溶蛋白膜。通过TGA、扫描电镜、红外光谱及电子织物强力机研究玉米醇溶蛋白膜的热性能、微观结构及力学性能。结果表明:在160℃之前膜性能稳定,与纯玉米醇溶蛋白膜相比,添加复合增塑剂后玉米醇溶蛋白膜表面产生了多孔结构,随木糖醇含量增加孔洞结构有增大的趋势,抗拉强度略有下降,伸长率有所提高。     

Wettability, surface microstructure and mechanical properties of films based on phosphorus oxychloride-treated zein

BACKGROUND: Zein, the predominant protein in corn, has been extensively studied as an alternative packaging material in edible and biodegradable films. However, films made from 100% zein are brittle under normal conditions. The aim of this investigation was to improve the film‐forming properties of zein by chemical phosphorylation. The surface hydrophobicity, surface microstructure and mechanical properties of films based on untreated and phosphorus oxychloride (POCl₃)‐treated zein were evaluated and compared. The effect of POCl₃ treatment on the rheological properties of zein solutions was also studied. RESULTS: POCl₃ treatment, especially at pH 7 and 9, led to an increase in the apparent viscosity of zein solutions. Atomic force microscopy (AFM) analysis showed that the film based on POCl₃‐treated zein at pH 7 had a stone‐like surface microstructure with a higher roughness (R_q) than the untreated zein film. The AFM data may partially account for the phenomenon that this film exhibited high surface hydrophobicity (H₀). POCl₃ treatment diminished the tensile strength (TS) of zein films from 4.83–6.67 to 1.3–2.29 MPa. However, the elongation at break (EAB) of the films at pH 7 and 9 increased from 3.0–4.5% (control film) to 150.1–122.7% (POCl₃‐treated film), indicating the potential application of zein films in wrapping foods or in non‐food industries such as sugar, fruit or troche that need good extension packing materials. CONCLUSION: The data presented suggest that the properties of zein films could be modulated by chemical phosphorylation treatment with POCl₃ at an appropriate pH value. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry     

玉米醇溶蛋白膜的抗氧化和抑菌作用研究

研究了玉米醇溶蛋白膜对猪肉脂肪的抗氧化作用和对鲜牛肉的抑菌作用,试验结果证明玉米醇溶蛋白膜对所包裹的猪肉脂肪有很好的延缓氧化作用,α-生育酚对膜的抗氧化效果有增效作用。同时,玉米醇溶蛋白膜对鲜牛肉中的微生物有较好的抑制作用,丁香提取物能够增强膜对冷却牛肉的抑菌效果。     

Nanofibre-based bilayer biopolymer films: enhancement of antioxidant activity and potential for food packaging application

This study aimed to enhance the antioxidant property of biopolymer film without the incorporation of external agents. The active bilayer film with improved antioxidant activity has been developed by electrospinning zein, a prolamine of corn as nanofibre (average diameter of 286 nm) on solvent cast chitosan film. Zein nanofibres exhibited a slight increase in antioxidant activity as compared to solvent cast zein film. But, zein nanofibre coating on chitosan films significantly improved its antioxidant activity from 12.41% to 44.17%. The developed bilayer films were evaluated for its ability to prevent browning in minimally processed apple slices and compared with those of chitosan and zein films plasticised with polyethylene glycol. Higher surface to volume ratio and better affinity of zein nanofibres in the bilayer film helped enhance its anti-browning ability. Thus, zein nanofibre-coated chitosan bilayer films can be used as an effective anti-browning packaging material for the packing of minimally processed fruits.     

玉米醇溶蛋白的特性及应用研究

介绍了玉米醇溶蛋白的提取方法,并从组成、结构、溶解性、成膜性等方面详细叙述了玉米醇溶蛋白的特性,介绍了它在果蔬保鲜、食品包装、生物可降解塑料等方面的应用.     

不同相对湿度环境条件下玉米醇溶蛋白膜的稳定性研究

以不同蛋白浓度、甘油添加量和成膜温度制备玉米醇溶蛋白膜,研究其在不同相对湿度(RH)条件下24 d储藏过程中的机械性能变化。结果表明:不同条件下制备的玉米醇溶蛋白膜,在中低相对湿度(34%、43%、54%)条件下24 d的储藏过程中,膜的抗拉强度(TS)呈现先增加后减少的趋势,而断裂延伸率(EB)则呈现先减少后增加的趋势。而在80%的高湿度环境中,不同蛋白浓度和不同成膜温度制备的蛋白膜,储藏期间TS呈现逐渐增加的趋势,EB则快速减少;不同甘油含量的膜,在RH80%环境中TS和EB的变化趋势与RH34%、RH43%和RH54%一致。RH65%环境条件下蛋白膜的机械性能的变化受成膜条件的影响较大。整体上看,储藏过程中环境湿度对玉米醇溶蛋白膜的机械性能的影响大于制备条件的影响。因此,在蛋白膜的研究中,应用的环境湿度也是需要考察的重要因素之一。