明胶是胶原的水解产物,由不同分子质量的水溶性蛋白质组成,是一种重要的食品蛋白质,常作为原料或添加剂应用于食品加工过程中。但在明胶制备过程中,胶原的过度水解会限制明胶的实际应用。为进一步改善明胶功能性质,扩大明胶应用范围,本研究采用酶法对明胶进行交联,从而得到具有更加优良功能性质的明胶产品。本研究利用双氧化酶体系(辣根过氧化物酶、葡萄糖氧化酶和葡萄糖)交联明胶,以产物相对二酪氨酸含量为指标,通过单因素试验确定交联明胶的适宜葡萄糖、葡萄糖氧化酶和辣根过氧化物酶添加量以及反应时间。通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析,确认交联反应发生。应用交联明胶制备可食性膜和凝固型脱脂酸奶,揭示酶交联修饰对明胶理化和功能性质、膜性能以及酸奶品质的影响。主要研究结果如下:(1)明胶酶交联的适宜条件当明胶浓度为50 g/kg,反应体系p H为7.0,反应温度为37°C时,明胶交联的适宜条件为:辣根过氧化酶、葡萄糖氧化酶和葡萄糖的添加量分别为100 U/g、1 U/g和0.025 mmol/g蛋白质,反应时间为3 h。(2)交联明胶的理化和功能性质SDS-PAGE分析证明双氧化酶体系诱导明胶交联,形成高分子聚合物。与明胶相比,交联明胶氨基酸组成没有变化,但二级结构更加有序。交联明胶具有较高的热分解温度(从320.8°C至323.7°C)和较少的质量损失(从50.90%至50.10%),表明其热稳定性提高。交联明胶具有较小的平均水合半径(从97.2 nm至73.3 nm)和更负的zeta-电位(从–5.88 m V至–8.15m V),说明其在溶液中具有更好的胶体稳定性。此外,交联明胶表面疏水性和乳化稳定性分别增加39.2%和54.7%,且其乳化液在长时间储存时具有更好的稳定性,但其在模拟胃液和肠液中释放的肽量分别减少39.0%和15.5%,乳化活性降低28.2%。交联明胶的凝胶强度提高12–14%、胶凝时间缩短21 min、胶凝温度和熔化温度分别提高2oC,且交联明胶凝胶的弹性模量提高,说明其具有较好的胶凝性质。(3)交联明胶膜性质与明胶膜相比,交联明胶膜厚度和水分含量没有显著区别,但水溶性降低(从49.9%至37.8%),不透明度提高(从0.58至0.71),说明交联明胶膜具有更强的耐水能力,并且可以更好地阻碍光线的照射。交联明胶膜抗拉强度(从22.5 MPa至32.0 MPa)和断裂时伸长率(从81.1%至94.4%)增强,熔点(从80.8°C至86.9°C)、玻璃态转变温度(从72.3°C至74.5°C)和储藏模量升高,表明交联明胶膜机械性能和热稳定性提高。交联明胶膜水蒸气透过性和二氧化碳透过性分别下降30.2%和68.6%,但油脂透过性没有显著变化,说明交联明胶膜具有增强的阻隔性能。此外,交联明胶膜在横断面上具有较小的孔洞(从200?595 nm至100?360 nm)。这些结果表明采用双氧化酶体系交联明胶可有效改善交联明胶膜理化性质和微观结构。(4)凝固型脱脂酸奶品质添加明胶和交联明胶凝固型脱脂酸奶的蛋白质、总糖和固形物含量分别约为32、88和133 g/kg。随着储藏时间延长,两种酸奶滴定酸度升高、p H下降、但各质构指标没有显著区别。与添加明胶相比,添加交联明胶酸奶乳清析出率降低(储藏1天:从31.5%至28.0%;储储7天:从10.7%至7.0%),而其表观黏度、黏弹性模量和触变环面积提高,且其微观结构有更加连续和致密。这些结果表明添加交联明胶能更有效改善凝固型脱脂酸奶的品质。