大豆蛋白膜是大豆蛋白分子中含有的很多活性基团,在一定条件下蛋白质分子交联形成的蛋白膜材料。
碱性条件下大豆蛋白的成膜性能优于酸性条件下的成膜性能,并且随着pH值的升高,蛋白膜的机械强度增大。
大豆蛋白膜的成膜方法1、湿法成膜利用蛋白质溶液或分散液制备可塑性材料得到了广泛地研究阎,湿法成膜要求形成一层稀薄的蛋白溶液,因此,也称为浇注法或连续涂布法。pH是一个重要的因素,在碱性条件下,蛋白质伸展,对pH改变的敏感性与高含量的极性氨基酸有关。在低pH条件下,大豆蛋白中高含量的极性氨基酸抑制了膜的形成1。
2、干法成膜在低水分条件下。通过加热或热机械处理蛋白质可形成膜。蛋白质的热塑性特点可用玻璃态转变理论来详细说明。玻璃态转变是在特定的玻璃态转变温度。从亚稳定的玻璃状态向不稳定的胶体状态转变的过程。玻璃态转变现象受大分子特性的影响,例如韧性、大小、分子链长度和大小、侧基的极性等。在高于玻璃态转变的温度的条件下。以蛋白质为原料的无定形的热塑性材料形成柔软。橡胶似的材料,可用来生产特定的产品(如:包装材料),冷却到室温,又会从胶态变回玻璃态.得到具有一定硬度的、预想结构的形式。制备以蛋白为原料的可塑性材料的方法主要包括挤压法。滚轴碾磨法或和热浇铸法。
3、表面法成膜研究者利用表面法制备大豆蛋白膜。将大豆蛋白溶液倒入不锈钢的敞口平板浅盘中,在85℃加热,用玻璃棒将在表面形成的膜移出并干燥。研究了不同浓度和pH的大豆分离蛋白溶液对膜特性的影响。浓度过高,溶液发生凝胶化,无法形成膜。研究发现在65℃,大豆分离蛋白溶液浓度为7%时,溶液变粘,形成凝胶。
大豆蛋白膜的性能大豆蛋白膜具有良好的生物相容性和生物降解性,还具有营养特性、机械性能、阻氧气性能、阻湿性能和阻油性能。
大豆蛋白膜的营养特性主要来自于它的基本原料——大豆蛋白,大豆蛋白含有丰富的氨基酸,是植物性的完全蛋白质。有研究表明,高pH值或加入交联剂会降低大豆蛋白膜的营养特性。大豆蛋白膜具备一定的机械强度,如抗拉强度、断裂延伸率和弹性模量等,可以保护内层的食品不受损伤,大豆蛋白膜的机械性能会随着储存环境温度的下降和湿度的增大而减弱.阻氧气性能的优劣是以氧气透过率的大小来说明的,它的值越小说明阻隔性能越好,这也是衡量包装膜好坏的重要指标。阻湿性能通常以水蒸气透过系数来说明膜的渗透性能,它的值越低,说明膜的阻水性能越好。若要确保延长食品的保存寿命和防止细菌污染,作为包装材料的大豆蛋白膜就必须具备较大的阻氧气性与阻湿性。大豆蛋白膜也具有良好的阻油性能,即对油脂的迁移和扩散有一定的阻碍作用,从而在一定程度上能够维持产品质量的稳定2。
可食性大豆蛋白膜的性能及应用前景虽然膜阻湿性较差,但却能有效地阻隔氧气,因此可用于多层包装中的阻氧层。对于易发生油脂氧化的食品,可用 膜涂层作为阻氧层,同时再使用其它材料作为阴湿包装。将大豆蛋白涂层于预烹调的肉制品,能控制脂肪氧化,并防止表面水分蒸发。 涂层也可用于其它特定食品,如肉饼、高水分低糖蛋糕,这些食品要求膜具有较高的透水性。另外,交 膜作为抗氧化剂或其它食品添加剂的载体可提高食品品质,这是 膜的另一个有潜力的应用,总之,可食性膜特有阻隔性、可食性和操作方便,无环境污染等优点使其具有广阔的开发应用前景3。
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梁志宏 - 副教授 - 中国农业大学
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