CN104877356A - 高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜及其制备方法，组分及各组分质量份数如下：大豆分离蛋白20~40份，邻-磺酰苯甲酰4~8份，天门冬酰苯丙酸甲酯4~8份，羟丙基纤维素1~5份，甘油三油酸酯3~8份，油酸2~5份，明胶1~4份，果胶2~6份，琼脂1~3份，植物油3~6份，山梨酸2~8份，蜡2~4份，海藻酸钠1~5份，柠檬酸2~6份，丁基羟基茴香醚1~7份，单宁酸1~3份，十八烷酸1~3份。制得的大豆分离蛋白膜拉伸性好、不溶于水，阻隔性能优异，透湿性强。

Description

高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜及其制备方法

技术领域

本发明属于食品保鲜技术领域，具体涉及一种高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜及其制备方法。

背景技术

可食用膜主要是由高分子量的聚合物，溶剂（如：水或者酒精）或者增塑剂以及其他添加剂等混合制成。而增塑剂和其他的添加剂的加入主要是为了改善可食用膜的物理特性以及功能性。可食用膜按照其来源大致可以分为以下四大类：多糖类可食用膜；蛋白质类可食用膜；脂质类可食用膜（如：脂肪酸，蜡质）以及复合型可食用膜。一般来说，多糖类可食用膜可以有效降低氧气以及其他气体和油脂的渗透率，且具有较好的机械性能和水溶性；目前许多可食用的多糖膜（如：海藻酸钠膜，角叉胶膜，纤维素膜，果胶膜，淀粉及其衍生物膜）已经用在增加肉制品的品质方面。蛋白质类膜具有较好的机械稳定性，以及一定的营养效果；脂质类可食用膜具有较低的水蒸气透过率，并且可以增加食品的光泽。

蛋白质类可食性膜以其良好的机械性能与阻隔特性广泛应用于食品包装中,蛋白膜材料丰富,性质稳定,其主要以动物蛋白如胶原蛋白、明胶及植物蛋白如大豆蛋白、乳清蛋白为原料,依靠蛋白质间二硫键的作用形成薄膜结构；大豆分离蛋白膜是研究较多的可食性膜，以大豆分离蛋白为主要原料,辅以增塑剂、交联剂等物质制成均一成膜液后流延干燥制得,大豆分离蛋白在酸性与碱性条件下均可成膜,但碱性条件下制得的膜透光率较差,透明度不高。大豆分离蛋白膜具有良好的特性,如机械强度好,阻隔性能强等,这些优良的特性使其得到广泛的研究与应用。有学者对大豆分离蛋白膜的制备研究得出如下结论:以甘油为增塑剂可使膜的柔韧性提高,其中甘油适宜的添加量为3%(以干蛋白粉计),成膜液pH为6,干燥温度50OC制得的膜综合性能较好。研究表明,、热处理对大豆分离蛋白膜的性能有较大影响。首先,蛋白质的溶解度会随温度的升高而降低,使得成膜液浓度较稀,制得的膜抗拉强度较差。此外,热处理会引起蛋白质发生变性,从而影响蛋白质分子间发生作用,降低膜的各项性能,因此蛋白膜制备时不宜长时进行热处理。大豆分离蛋白膜虽有较好的应用特性,但其仍存在一定的缺陷,即该膜易溶于水,对于具有一定含水量的食品无法进行包装保鲜。

发明内容

本发明提供一种高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜及其制备方法，在大豆分离蛋白中添加邻-磺酰苯甲酰和天门冬酰苯丙酸甲酯混合作为成膜基质，以动植物胶作为增强剂，制得的大豆分离蛋白膜拉伸性好、不溶于水，阻隔性能优异，透湿性强。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜，组分及各组分质量份数如下：大豆分离蛋白 20~40份，邻-磺酰苯甲酰 4~8份，天门冬酰苯丙酸甲酯 4~8份，羟丙基纤维素 1~5份，甘油三油酸酯 3~8份，油酸 2~5份，明胶 1~4份，果胶 2~6份，琼脂 1~3份，植物油3~6份，山梨酸 2~8份，蜡 2~4份，海藻酸钠 1~5份，柠檬酸 2~6份，丁基羟基茴香醚 1~7份，单宁酸 1~3份，十八烷酸1~3份。

所述植物油为橄榄油或者蓖麻油。

所述蜡为石蜡或者蜂蜡。

所述的高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜， 组分及各组分质量份数如下：大豆分离蛋白 30份，邻-磺酰苯甲酰 6份，天门冬酰苯丙酸甲酯5份，羟丙基纤维素 3份，甘油三油酸酯 5份，油酸 4份，明胶 2.5份，果胶 4份，琼脂 2份，植物油4.5份，山梨酸 5份，蜡 3份，海藻酸钠 3份，柠檬酸 4份，丁基羟基茴香醚 4份，单宁酸 2份，十八烷酸2份。

所述高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜的制备方法， 包括如下步骤：

1）将邻-磺酰苯甲酰、天门冬酰苯丙酸甲酯、羟丙基纤维素和甘油三油酸酯按质量份比例混合，加热至110~140℃，搅拌10~20min，降温至50~60℃；

2）向步骤1）的混合物中加入大豆分离蛋白，维持温度在50~60℃，继续搅拌30~50min，加入山梨酸、柠檬酸调节pH；

3)将余下组分混合均匀，加入到步骤2）的混合液中，加热至30~40℃，搅拌30~60min，得膜液；

4）将步骤3）得到的膜液在玻璃平板上倒膜，50~60℃干燥，揭膜，然后在相对湿度为30~50%的恒温恒湿箱中保存25~40h，得到高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜。

步骤1）中加热至120℃，搅拌15min。

步骤2）中维持温度在55℃，继续搅拌40min。

步骤3）中加热至35℃，搅拌45min。

步骤4）中恒温恒湿箱的相对湿度为40%。

有益效果：

 本发明提供的高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜及其制备方法，在大豆分离蛋白中添加邻-磺酰苯甲酰和天门冬酰苯丙酸甲酯混合作为成膜基质，以动植物胶作为增强剂，制得的大豆分离蛋白膜拉伸性好、不溶于水，阻隔性能优异，透湿性强。

具体实施方式

     实施例1

高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜，组分及各组分质量份数如下：大豆分离蛋白 20份，邻-磺酰苯甲酰 4份，天门冬酰苯丙酸甲酯 4份，羟丙基纤维素 1份，甘油三油酸酯 3份，油酸 2份，明胶 1份，果胶 2份，琼脂 1份，橄榄油3份，山梨酸 2份，蜂蜡 2份，海藻酸钠 1份，柠檬酸 2份，丁基羟基茴香醚 1份，单宁酸 1份，十八烷酸1份。

制备方法， 包括如下步骤：

1）将邻-磺酰苯甲酰、天门冬酰苯丙酸甲酯、羟丙基纤维素和甘油三油酸酯按质量份比例混合，加热至120℃，搅拌15min，降温至55℃；

2）向步骤1）的混合物中加入大豆分离蛋白，维持温度在55℃，继续搅拌450min，加入山梨酸、柠檬酸调节pH；

3)将余下组分混合均匀，加入到步骤2）的混合液中，加热至35℃，搅拌45min，得膜液；

4）将步骤3）得到的膜液在玻璃平板上倒膜，55℃干燥，揭膜，然后在相对湿度为40%的恒温恒湿箱中保存35h，得到高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜。

    实施例2

高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜，组分及各组分质量份数如下：大豆分离蛋白 40份，邻-磺酰苯甲酰 8份，天门冬酰苯丙酸甲酯 8份，羟丙基纤维素 5份，甘油三油酸酯 8份，油酸 5份，明胶 4份，果胶 6份，琼脂 3份，橄榄油6份，山梨酸 8份，蜂蜡 4份，海藻酸钠 5份，柠檬酸 6份，丁基羟基茴香醚 7份，单宁酸 3份，十八烷酸3份。

制备方法， 包括如下步骤：

1）将邻-磺酰苯甲酰、天门冬酰苯丙酸甲酯、羟丙基纤维素和甘油三油酸酯按质量份比例混合，加热至120℃，搅拌15min，降温至55℃；

2）向步骤1）的混合物中加入大豆分离蛋白，维持温度在55℃，继续搅拌450min，加入山梨酸、柠檬酸调节pH；

3)将余下组分混合均匀，加入到步骤2）的混合液中，加热至35℃，搅拌45min，得膜液；

4）将步骤3）得到的膜液在玻璃平板上倒膜，55℃干燥，揭膜，然后在相对湿度为40%的恒温恒湿箱中保存35h，得到高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜。

实施例3

高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜，组分及各组分质量份数如下：大豆分离蛋白 30份，邻-磺酰苯甲酰 6份，天门冬酰苯丙酸甲酯5份，羟丙基纤维素 3份，甘油三油酸酯 5份，油酸 4份，明胶 2.5份，果胶 4份，琼脂 2份，植物油4.5份，山梨酸 5份，蜡 3份，海藻酸钠 3份，柠檬酸 4份，丁基羟基茴香醚 4份，单宁酸 2份，十八烷酸2份。

制备方法， 包括如下步骤：

1）将邻-磺酰苯甲酰、天门冬酰苯丙酸甲酯、羟丙基纤维素和甘油三油酸酯按质量份比例混合，加热至120℃，搅拌15min，降温至55℃；

2）向步骤1）的混合物中加入大豆分离蛋白，维持温度在55℃，继续搅拌450min，加入山梨酸、柠檬酸调节pH；

3)将余下组分混合均匀，加入到步骤2）的混合液中，加热至35℃，搅拌45min，得膜液；

4）将步骤3）得到的膜液在玻璃平板上倒膜，55℃干燥，揭膜，然后在相对湿度为40%的恒温恒湿箱中保存35h，得到高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜。

对照例1：

高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜，组分及各组分质量份数如下：大豆分离蛋白 30份，羟丙基纤维素 3份，甘油三油酸酯 5份，油酸 4份，明胶 2.5份，果胶 4份，琼脂 2份，植物油4.5份，山梨酸 5份，蜡 3份，海藻酸钠 3份，柠檬酸 4份，丁基羟基茴香醚 4份，单宁酸 2份，十八烷酸2份。 (配方同实施例3，去掉邻-磺酰苯甲酰和天门冬酰苯丙酸甲酯)

对照例2：

高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜，组分及各组分质量份数如下：大豆分离蛋白 30份，邻-磺酰苯甲酰 6份，天门冬酰苯丙酸甲酯5份，羟丙基纤维素 3份，甘油三油酸酯 5份，明胶 2.5份，果胶 4份，琼脂 2份，植物油4.5份，山梨酸 5份，蜡 3份，海藻酸钠 3份，柠檬酸 4份，丁基羟基茴香醚 4份，单宁酸 2份。 (配方同实施例3，删除油酸、十八烷酸)

对照例1~2的制备方法参考实施例3。

将实施例1~3以及对照例1~3制备得到的大豆分离蛋白膜进行性能测试测试方法如下：

抗拉强度和断裂伸长率：

根据GB/T13022-1991,将制备的大豆分离蛋白膜用刀具制成哑铃型长条,用游标卡尺测定膜的厚度和宽度,用抗张试验机测定膜断裂时的拉伸强度和伸长率,测定条件为40mm/min；测试结果见表1。

透氧率的测定：

称取20ml左右的色拉油置于聚乙烯塑料杯中,用制备的大豆分离蛋白膜封口,周边用石蜡密封。置于50℃恒温箱中,十天后揭膜测定油样的过氧化值(POV值)。同时以敞口的油样作为对照。POV值测定方法依据GB/T5538-1995。测试结果见表1。

透湿系数的测定

采用修正的 ASTM(American Society for Testing and Materials)法测定，结果见表1，透湿系数单位为(g·mm)/(m·h·kPa)。

膜透光率的测定：

将膜切成5x3cm大小,贴在比色皿(1cm)的一侧,在500nm下测定其吸光值,以空皿做空白。可使用下面公式将吸光度值转化为透光率：

%T=10^2-吸光值，结果见表1。

表1：

Claims (9)

1.高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜，其特征在于组分及各组分质量份数如下：大豆分离蛋白 20~40份，邻-磺酰苯甲酰 4~8份，天门冬酰苯丙酸甲酯 4~8份，羟丙基纤维素 1~5份，甘油三油酸酯 3~8份，油酸 2~5份，明胶 1~4份，果胶 2~6份，琼脂 1~3份，植物油3~6份，山梨酸 2~8份，蜡 2~4份，海藻酸钠 1~5份，柠檬酸 2~6份，丁基羟基茴香醚 1~7份，单宁酸 1~3份，十八烷酸1~3份。

2.根据权利要求1所述的高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜，其特征在于：所述植物油为橄榄油或者蓖麻油。

3.根据权利要求1所述的高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜，其特征在于：所述蜡为石蜡或者蜂蜡。

4.根据权利要求1所述的高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜，其特征在于组分及各组分质量份数如下：大豆分离蛋白 30份，邻-磺酰苯甲酰 6份，天门冬酰苯丙酸甲酯5份，羟丙基纤维素 3份，甘油三油酸酯 5份，油酸 4份，明胶 2.5份，果胶 4份，琼脂 2份，植物油4.5份，山梨酸 5份，蜡 3份，海藻酸钠 3份，柠檬酸 4份，丁基羟基茴香醚 4份，单宁酸 2份，十八烷酸2份。

5.权利要求1所述高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）将邻-磺酰苯甲酰、天门冬酰苯丙酸甲酯、羟丙基纤维素和甘油三油酸酯按质量份比例混合，加热至110~140℃，搅拌10~20min，降温至50~60℃；

2）向步骤1）的混合物中加入大豆分离蛋白，维持温度在50~60℃，继续搅拌30~50min，加入山梨酸、柠檬酸调节pH；

3)将余下组分混合均匀，加入到步骤2）的混合液中，加热至30~40℃，搅拌30~60min，得膜液；

4）将步骤3）得到的膜液在玻璃平板上倒膜，50~60℃干燥，揭膜，然后在相对湿度为30~50%的恒温恒湿箱中保存25~40h，得到高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜。

6.根据权利要求5所述高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜的制备方法，其特征在于：步骤1）中加热至120℃，搅拌15min。

7.根据权利要求5所述高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜的制备方法，其特征在于：步骤2）中维持温度在55℃，继续搅拌40min。

8.根据权利要求5所述高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜的制备方法，其特征在于：步骤3）中加热至35℃，搅拌45min。

9.根据权利要求5所述高强韧高阻隔性大豆分离蛋白膜的制备方法，其特征在于：步骤4）中恒温恒湿箱的相对湿度为40%。