【摘 要】
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近年来,可降解的生物基包装材料逐渐引起学者们的注意。大豆分离蛋白（Soy Protein Isolate,SPI）廉价易得,极易成膜,但单一的SPI膜的柔韧性较差,且亲水性极强。本实验以SPI为基材,探究不同明胶（Gelatin,GEL）和谷氨酰胺转氨酶（Transglutamianse,TG酶）添加量对单一SPI膜性能的影响及作用机理。主要研究结果如下:（1）首先,探究不同SPI浓度对膜性能的影
【基金项目】
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天津市合成生物技术创新能力提升行动大科技攻关任务（TSBICIP-KJGG-004-09）；
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近年来,可降解的生物基包装材料逐渐引起学者们的注意。大豆分离蛋白（Soy Protein Isolate,SPI）廉价易得,极易成膜,但单一的SPI膜的柔韧性较差,且亲水性极强。本实验以SPI为基材,探究不同明胶（Gelatin,GEL）和谷氨酰胺转氨酶（Transglutamianse,TG酶）添加量对单一SPI膜性能的影响及作用机理。主要研究结果如下:（1）首先,探究不同SPI浓度对膜性能的影响,以膜的机械性能、透光率、阻隔性为指标对膜进行综合评分,发现SPI浓度为5%时,膜的综合性能最佳。此时膜的抗拉强度（Tensile Strength,TS）为5.65 MPa,断裂伸长率（Elongation At Break,EB）为33.8%;水蒸气透过率（Water Vapor Permeability,WVP）为19.3 g·mm/d·m~2·Kpa,比蛋白浓度为2%时（26.37g·mm/d·m~2·KPa）降低了26.81%;过氧化值（Peroxide Value,POV）也从41.40 meq/kg下降到29.62 meq/kg,透光率为71.94%。（2）其次,探究不同GEL添加量对SPI膜性能的影响,发现添加量为0.4%时,TS和EB较纯SPI膜增加了43.00%和15.03%;WVP和POV值分别较SPI膜降低了34.25%和26.37%;添加GEL后膜的透过率增加。SPI/GEL成膜液平均粒径和黏度更大,可能是分子间和分子内的作用力增强。添加量为0.4%的复合膜的水接触角为72.13°,较SPI膜增加了43.26%,表明疏水性增强。傅里叶红外光谱表明分子之间氢键相互作用增强,微观结构更加光滑,热稳定性最强。（3）再次,探究不同TG酶添加量对SPI/GEL膜性能的影响,添加量为3 U/g时,TG-SPI/GEL膜的TS和EB较SPI/GEL膜增加了30.44%和25.59%;WVP值和POV值降低了34.83%和22.93%。交联导致形成更大的蛋白质分子,成膜液的黏度增加。接触角增至80°,疏水性进一步增强。微观结构更加均匀细致,热稳定性更强,可能是TG酶的处理进一步促进了SPI和GEL分子结构的展开,二者间发生了更强的相互作用。（4）最后,将SPI膜、SPI/GEL膜、TG-SPI/GEL膜分别以成膜液浸渍和膜包裹两种形式应用到马铃薯的保鲜中,以不作处理的鲜切马铃薯做为对照。结果表明添加TG酶后保鲜效果最好,且成膜液浸渍处理的效果更加。5天后多酚氧化酶（Polyp Henol Oxidase,PPO）和过氧化物酶（Peroxidase,POD）活性仅为0.62 U/min·g和0.57 U/min·g,分别较对照组减少了31.87%和29.82%。褐变强度仅为对照组的3/5,且无异味产生,感官评分值较高。综上所述,GEL的复合和TG酶的交联使SPI膜的综合性能得到增强,研究结果可为可食性膜的开发提供理论基础,也能为果蔬食品的保鲜提供研究思路。
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