麦芽糖浆糖基化改性玉米醇溶蛋白及在胶囊壳中的应用

利用氨基酸分析仪和十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE）确定提取玉米醇溶蛋白试剂,采用麦芽糖浆通过湿法糖基化方法改性玉米醇溶蛋白制备胶囊壳,对改性产物进行机械性能分析。结果表明：以70%乙醇溶液提取的玉米醇溶蛋白做糖基化反应的氨基供体,当玉米醇溶蛋白-麦芽糖浆质量比为11∶1、pH?9、超声功率400?W、加热时间15?min条件下,接枝度达34.96%,抗拉强度为9.22MPa,约为改性前（4.2MPa）的2?倍。SDS-PAGE糖蛋白染色胶片证明了糖分子和蛋白质分子进行有效的接合。将玉米醇溶蛋白改性产物制成胶囊壳,按照《中华人民共和国药典》（2015版）检测胶囊壳规格外观形态、颜色、尺寸、松紧度、脆碎度、干燥质量损失、灼烧残渣和透明度等性能指标,全部合格。     

葡萄糖糖基化改性玉米醇溶蛋白膜的物化性质 及在胶囊壳中的应用

以葡萄糖为原料对玉米醇溶蛋白进行糖基化改性,以抗拉强度为指标,考察最佳改性成膜工艺,并通过差示扫描量热法(DSC)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)对改性蛋白膜的物化性质进行研究。结果表明:在葡萄糖与玉米醇溶蛋白质量比1∶10、超声功率450 W、反应时间30 min的条件下,制得玉米醇溶蛋白-葡萄糖膜的抗拉强度达到34.06 MPa,接枝度为63.05%。玉米醇溶蛋白以共价键的方式与葡萄糖结合,使糖基化改性产物结构更加稳定。改性蛋白膜的表面较改性前更加平整,凹陷凸起基本消失。玉米醇溶蛋白-葡萄糖膜热变性温度从改性前的157.95℃升高到164.26℃,膜的热稳定性提高。经葡萄糖糖基化改性后的玉米醇溶蛋白胶囊壳指标符合《中华人民共和国药典》(2015版)要求。     

湿法糖基化改性玉米醇溶蛋白的物化特性以及在胶囊壳中的应用

利用麦芽糖浆对玉米醇溶蛋白进行湿法糖基化改性,以抗张强度为指标,考察改性后蛋白膜的机械性能,通过SDS-PAGE、DSC、傅里叶红外和扫描电子显微镜等手段考察蛋白改性前后的物化性质。结果表明：改性后蛋白膜较传统的明胶膜和纯玉米醇溶蛋白膜机械性能有较大提高。对SDS-PAGE电泳谱图分析可知玉米醇溶蛋白与麦芽糖浆进行了有效的糖基化接合。经傅里叶红外光谱扫描,可知改性后的玉米醇溶蛋白的化学结构发生了变化。差示量热扫描仪分析表明湿法改性的产物zein-MS膜热变性温度从由为改性前的188.47℃提高到了206.87℃,增加了膜的稳定性。扫描电子显微镜发现改性后膜的表面较改性前更加平整,孔洞基本消失。将玉米醇溶蛋白改性产物制成胶囊壳,以常规明胶胶囊壳作对照,参考《中华药典》（2015版）的相关检测指标进行检测,各项指标均合格。     

超声辅助糖基化改性玉米醇溶蛋白结构和机械性能的影响

该研究旨在考察超声波对菊粉糖基化改性玉米醇溶蛋白产物的二级结构以及对膜机械性能的影响。经不同超声功率预处理后进行干法糖基化改性,测定接枝度、抗拉强度和伸长率、粒径、巯基和二硫键的含量。结果表明:经500 W超声预处理后,玉米醇溶蛋白糖基化反应的接枝度达到28.65%,抗拉强度和伸长率达到最大值,分别为19.4 MPa和3.6%,此时粒径最大,溶液分布较均匀。随着超声功率的不断增大,改性后玉米醇溶蛋白呈现巯基含量逐渐升高,二硫键含量逐渐降低的趋势。另外,圆二色谱分析表明,随着超声功率增加,玉米醇溶蛋白分子中α-螺旋含量降低11.9%,β-折叠含量增加了11.3%。说明超声处理可使蛋白质结构改变,有助于糖基化反应,进而提高蛋白膜的机械性能。     

湿法糖基化改性玉米醇溶蛋白的物化特性及其在胶囊壳中的应用

利用麦芽糖浆对玉米醇溶蛋白进行湿法糖基化改性,以抗张强度为指标,考察改性后蛋白膜的机械性能,通过SDS-PAGE、DSC、傅里叶红外和扫描电子显微镜等手段考察蛋白改性前后的物化性质。结果表明:改性后蛋白膜较传统的明胶膜和纯玉米醇溶蛋白膜机械性能有较大提高。对SDS-PAGE电泳谱图分析可知玉米醇溶蛋白与麦芽糖浆进行了有效的糖基化接合。经傅里叶红外光谱扫描,可知改性后的玉米醇溶蛋白的化学结构发生了变化。差示量热扫描仪分析表明湿法改性的产物zein-MS膜热变性温度从由为改性前的188. 47℃提高到了206. 87℃,增加了膜的稳定性。扫描电子显微镜发现改性后膜的表面较改性前更加平整,孔洞基本消失。将玉米醇溶蛋白改性产物制成胶囊壳,以常规明胶胶囊壳作对照,参考《中华药典》(2015版)的相关检测指标进行检测,各项指标均合格。     

干法糖基化改性玉米醇溶蛋白产物的物化特性及在胶囊壳中的应用

利用菊粉对玉米醇溶蛋白进行干法糖基化改性,通过SDS-PAGE凝胶电泳、热分析(DSC)、傅里叶红外和扫描电子显微镜等手段考察改性前后蛋白的变化。结果表明:SDSPAGE电泳谱图可确认玉米醇溶蛋白与菊粉进行了有效的接合;傅里叶红外分析也确认糖基化改性后,玉米醇溶蛋白以共价键的形式接入了菊粉糖分子;DSC分析所得玉米醇溶蛋白膜及其改性产物膜的变性温度分别为188.47,194.02℃;扫描电子显微镜发现改性后膜的表面更加平整,无孔洞。参照《中华人民共和国药典(2015版)》中关于明胶胶囊壳的相关检测指标,对菊粉改性的玉米醇溶蛋白产物制成胶囊壳进行测定,该产品各项指标均达到要求。     

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.     

海藻酸钠/玉米醇溶蛋白抗菌复合膜的制备及其性能

以海藻酸钠作为基质,加入玉米醇溶蛋白共混制备食品复合包装膜,通过对其物理性能和机械性能的测定分析,从而得到复合膜的最佳海藻酸钠-玉米醇溶蛋白配比,并进一步制作并加入百里香精油抗菌包合物,最终制备具有缓慢释放抗菌物质的活性抗菌复合膜并对其表征和抗菌性能进行分析。结果显示,海藻酸钠与玉米醇溶蛋白成膜液质量比为1∶1时,复合膜具有最佳物理性能和机械性能,此时的复合膜水蒸气阻隔性能和透光率较好,抗拉强度达到最大3.75 MPa,断裂伸长率达到最大42.13%。百里香精油包和物添加量为制膜液总质量的0.2%时,抗菌复合膜的表面平整度和抗菌性有较好的综合效果,并且抗菌效果与百里香精油包合物添加量呈正向关,可以根据此趋势调整添加量,生产所需物化及抗菌性能的抗菌复合膜。     

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。     

4 种改性方式对明胶膜性能的影响

研究了共混改性、增塑改性、交联改性和乳化改性对明胶膜性能的影响。结果表明,明胶分别与壳聚糖、海藻酸钠共混溶解性较好,成膜均匀透明,同时具有较低的水蒸气透过率和透氧率,阻隔性增强;添加甘油作为增塑剂可提高明胶膜的断裂伸长率,机械性能增强;与柠檬酸钠交联改性后降低了明胶膜的水蒸气透过率,增强阻隔性能,提高抗拉强度,增强力学性能,但是膜的透光率下降;添加质量分数为0.1%的乳化剂吐温-80可以降低可食膜的水蒸气透过率,增强膜的阻隔性能,同时增大抗拉强度,改善机械性能。研究认为,共混、增塑、交联、乳化4 种改性方式均能不同程度地影响明胶膜的阻隔性能和机械性能,改善明胶膜的综合性能以满足其在不同领域的应用。     

黄原胶对柠檬醛Pickering乳液膜制备及其理化性能的影响

本文以β-环糊精为乳化剂、黄原胶为外相稳定剂,通过高速均质法制备柠檬醛的水包油Pickering乳液,将乳液加入壳聚糖膜液中流延制备柠檬醛乳液薄膜,研究黄原胶添加对膜制备及其理化性能的影响。结果表明,相比未添加黄原胶乳液,乳液中添加0.2%和0.4%的黄原胶可以使膜中柠檬醛油滴粒径从2.06 μm分别降低至0.71和0.61 μm,油滴分布密度增大并有效防止了乳液制膜过程中油析现象的发生,同时乳液膜的透光率从39%增加至43%~44%。相比未添加黄原胶膜,虽然添加0.2%和0.4%黄原胶的膜水蒸气透过性从12.02 g·mm/(dm2kPa)分别升高至13.58和14.32 g·mm/(dm2kPa),但膜的拉伸强度从5.85 MPa分别提高至6.96和8.77 MPa,膜的断裂伸长率也从28.87%分别提升至29.43%和32.16%,这说明乳液中黄原胶的加入可显著改善膜的机械性能,但也使膜防潮性能有所降低。膜的柠檬醛释放实验则表明,黄原胶的添加可强化乳液膜对柠檬醛的缓释作用。     

麦麸纤维/小麦麸质蛋白复合膜碱性乙醇成膜体系影响因素研究

将小麦麸质蛋白(wheat gluten,WG)和麦麸纤维(wheat-bran cellulose,WC)通过溶液共混于碱性乙醇系统,采用流延成膜法制备复合膜。探讨成膜体系中料液比、麦麸纤维含量、甘油添加量、乙醇浓度、体系pH值及黄原胶添加量对复合膜物理性能抗拉强度(tensile strength,TS)、断裂伸长率(elongation at break,EAB)、水蒸气透过系数(water vapor permeability,WVP)、水溶性和透光性等的影响。结果表明:添加麦麸纤维能明显增强小麦麸质蛋白膜的抗拉强度,降低其水蒸气透过系数和水溶性,抗拉强度最高为20.44 MPa,比纯小麦麸质蛋白膜(TS=8.65 MPa)提高了140%;成膜体系各因素对复合膜各物理性能都存在不同程度的影响,其中甘油添加量影响最大,其次为麦麸纤维含量,黄原胶添加量影响最小。该研究可为进一步制备性能优异的小麦麸质蛋白复合膜提供技术参考。     

Characteristics of edible films made from dairy proteins and zein hydrolysate cross-linked with transglutaminase

The main objectives of this research were to develop whey protein or casein films incorporating zein hydrolysate and also cross‐linked by transglutaminase as to well as characterize the physical and mechanical properties of the film. Zein hydrolysate decreased the solubility of the whey protein film (P < 0.05), while treatment with transglutaminase did not change the solubility of the film significantly. Electrophoresis patterns demonstrated that casein molecules were cross‐linked by transglutaminase and the extent of this cross‐linkage was further increased when zein hydrolysate was added. In addition, the use of zein hydrolysate decreased the tensile strength of the whey protein film by 35–45%. The elongation of the casein film was increased by 41% because of the action of transglutaminase and zein hydrolysate (P < 0.05). The water vapour permeability of the films was not significantly different. As the addition of zein hydrolysate and treatment with transglutaminase improved the flexibility of the films, the level of plasticizer required to maintain film flexibility could be reduced without sacrificing their water vapour permeability.     

黄原胶对壳聚糖精油复合膜的性能及精油释放的影响

为探究黄原胶对壳聚糖精油复合膜性能和精油释放的影响,本文利用流延法制备了不同配比的黄原胶-壳聚糖-精油复合膜,并测定膜的物理性能、精油释放和微观结构等指标。结果表明:当黄原胶的添加量在低于50%的范围内,膜的水溶性随黄原胶添加量的增加逐渐升高,含水量、膨胀程度以及断裂伸长率逐渐下降,然而黄原胶的添加量对膜的抗拉强度无显著性影响。添加黄原胶明显增加了精油在食品模拟物中的释放速率,从不同食品模拟物的释放速率来看,由快到慢依次为水包油乳状液和含酒精食品的模拟物、蒸馏水、脂肪食品模拟物;微观结构显示黄原胶影响了膜的内部结构,使膜的横截面出现较大的颗粒,形成不连续的结构特征,该研究为开发应用精油控释型薄膜提供了理论依据。     

琼脂/麦芽糊精缓释硬胶囊的制备、表征及其体外释放

本研究以琼脂和麦芽糊精为主要材料,采用蘸胶法制备缓释硬胶囊,并探究琼脂/麦芽糊精的比例对胶液质构特性、流变性以及对硬胶囊性能、微观结构和分子结构的影响。流变试验结果表明,随着麦芽糊精的添加,胶液稠度系数K降低、流动指数n增加,触变环面积减小。当麦芽糊精添加量超过60%时,无法制备出性能优良的胶囊。扫描电镜结果表明,胶囊中琼脂和麦芽糊精具有良好的相容性。本实验制备的缓释硬胶囊的干燥失重率均低于8.53%,灼烧残渣率低于1.15%,碎脆度为0,松紧度为0,成囊性能良好。体外释放试验结果表明,阿莫西林胶囊在体外胃液、肠液和结肠液的模拟实验中具有良好的缓释效果。不同比例的琼脂/麦芽糊精硬胶囊具有不同的缓释时间,纯琼脂胶囊的释放时间可长达14 h,随着麦芽糊精含量的增加,持续释放的时间缩短。因此,琼脂/麦芽糊精是制备具有不同缓释速率硬胶囊的材料,可以通过调控二者比例满足多种营养素和药物的缓释需求。     

环境温度对明胶-普鲁兰多糖可食性膜性能的影响

研究环境温度对明胶-普鲁兰多糖膜机械性能、氧气透过率、水蒸气透过率、油脂透过率、颜色和溶水性的影响,并比较温度对明胶膜、明胶-普鲁兰多糖膜和普鲁兰多糖膜的影响。结果表明：环境温度升高提高了明胶-普鲁兰多糖膜的机械性能,而对其阻水性、阻氧性、阻油性和溶水性没有显著的影响,明胶-普鲁兰多糖膜有轻微的黄化。明胶-普鲁兰多糖膜的抗拉强度、阻水性、阻氧性能优于明胶膜和鲁兰多糖膜。     

Tensile and Barrier Properties of Edible Films Made from Whey Proteins

ABSTRACT: Whey protein isolate (WPI)-based edible biopolymer films were prepared using a film-forming stage designed to provide heat-induced gelation. Effects of whey-protein ratios, calcium, glycerol (plasticizer), and emulsion droplet incorporation on film tensile and barrier properties were investigated. Protein ratios had less influence on tensile strength, elongation, and water vapor permeability than glycerol and calcium ion concentrations. Semitransparent films with reasonably high tensile and UV-light barrier properties and moderate water vapor barrier properties were prepared from WPI:20% glycerol:10 mM calcium solutions. Microstructure analysis revealed the influence of glycerol and calcium concentrations on gel networks, which could be related to film tensile properties.