TG酶调控乳清蛋白-羟丙基甲基纤维素复合膜的性质研究
Transglutaminase-modified Properties of WheyProtein-hydroxypropyl Methyl Cellulose CompositeFilms
本课题以乳清蛋白和羟丙基甲基纤维素为主要成膜材料,利用谷氨酰胺转移酶(TG)交联作用,以甘油为增塑剂制备一种可食性包装复合膜.试验中以膜的机械性能、透光率、水蒸气透过率和溶解度为指标,考察了羟丙基甲基纤维素、TG酶浓度、甘油添加量等因素对复合膜成膜特性的影响,选出对乳清蛋白-羟丙基甲基纤维素复合膜性能指标影响显著的因素,近而以机械性能为指标,优化复合膜成膜工艺条件.采用SDS-PAGE电泳试验,傅里叶红外光谱仪(FT-IR),色差仪,接触角分析仪,流变仪,DSC分析仪和扫描电子显微镜(SEM)等分析表征结构与性质变化,从而揭示羟丙基甲基纤维素和TG酶对乳清蛋白成膜作用的修饰作用.本论文主要研究结果如下:1、复合膜制备研究表明,当羟丙基甲基纤维素添加量为3%,甘油添加量WPC/GLY为2.2:1-2.5:1皆可,酶浓度6U/g蛋白条件下,与乳清蛋白膜相比,复合膜的机械性能、透光率、溶解性都具有一定程度的改善.2、SDS-PAGE试验结果表明:与乳清蛋白进行对照,TG酶诱导乳清蛋白发生共价交联形成共聚物.通过对成膜液进行流变学性质分析,结果表明随纤维素含量增加(?)聚合物溶液的粘度逐渐增大;经过TG酶催化后,添加不同比例羟丙基甲基纤维素的成膜液的粘度都增大.3、FT-IR红外光谱分析显示:乳清蛋白-羟丙基甲基纤维素混合膜相比于乳清蛋白单一膜吸收峰强度增强,加TG酶催化作用后,乳清蛋白单一膜的吸收峰强度增强,说明TG酶催化乳清蛋白发生交联.4、随着羟丙基甲基纤维素的增加,复合膜总色差逐渐变大,加酶后没有明显变化.随着纤维素添加量的增加,WPC-HPMC混合膜的接触角,没有发生显著差异,交联膜的接触角随着纤维素的增加,接触角变小,亲水性增强.DSC结果表明乳清蛋白-羟丙基甲基纤维素交联膜的热稳定性能低于混合膜.通过电镜图发现,乳清蛋白、羟丙基甲基纤维素单一膜相对于混合膜质地均匀,相对平滑,随着纤维素的添加,膜表面逐渐变得较粗糙,TG酶催化作用后,复合膜表面呈现出光滑平整趋势.5、进一步探究了较高浓度羟丙基甲基纤维素的影响作用,当羟丙基甲基纤维素添加量从5%增加到25%后,混合膜的透光率下降,水蒸气透过率没有显著变化,伸长率降低,抗拉强度增大,膜溶液的粘度显著增加,在15%-25%时,红外吸收光谱带向高的波数加宽和移动,这表明了乳清蛋白与羟丙基甲基纤维素分子间的氢键增强,并且膜表面逐渐变得粗糙,部分膜片有孔洞裂缝现象,经过TG酶催化后,溶解度全部降低,伸长率和抗拉强度都得到提高,交联膜形成了较致密均匀的网状结构,表面相对光滑平整.综上所述,在0-5%羟丙基甲基纤维素范围内,羟丙基甲基纤维素为3%时,复合膜成膜条件较好;在5-25%羟丙基甲基纤维素范围内,羟丙基甲基纤维素的添加量为15%时,复合膜性能最优.
- 作者：
- 姜胜男
- 学位授予单位：
- 大连工业大学
- 专业名称：
- 食品工程(专业学位)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2017年
- 导师姓名：
- 姜淑娟；安颖
- 中图分类号：
- O636.11；TS206.4
- 关键词：
- 乳清浓缩蛋白；羟丙基甲基纤维素；转谷氨酰胺酶；复合膜
- whey protein concentrate； hydroxypropyl methyl cellulose； transglutaminase； composite film； property