【摘 要】
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漆树(Toxicodendron vernicifluum(Stokes)F.A.Barkley)是我国古老的经济树种之一,分布范围广,以产生漆为主。漆籽是漆树的果实,每年的9~10月份成熟。我国漆树果实的年产量约为150万吨。然而,果实的利用却一直没有引起人们的重视,对油脂之外的成分研究很少。为了综合开发利用漆籽资源,本文以漆树籽粕为原料,采用碱溶酸沉法提取漆籽蛋白,测定了漆籽蛋白的氨基酸组成和
【基金项目】
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国家重点研发计划项目 漆树丰产经营与精细产品开发(编号:2017YFD0600705);
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漆树(Toxicodendron vernicifluum(Stokes)F.A.Barkley)是我国古老的经济树种之一,分布范围广,以产生漆为主。漆籽是漆树的果实,每年的9~10月份成熟。我国漆树果实的年产量约为150万吨。然而,果实的利用却一直没有引起人们的重视,对油脂之外的成分研究很少。为了综合开发利用漆籽资源,本文以漆树籽粕为原料,采用碱溶酸沉法提取漆籽蛋白,测定了漆籽蛋白的氨基酸组成和物理化学性质,评价了蛋白的营养价值。采用浇铸法制备了漆籽蛋白/壳聚糖复合膜和漆籽蛋白/壳聚糖/漆蜡复合膜。利用差式扫描量热仪(DSC)测定复合膜的热稳定性;扫描电子显微镜(SEM)观察了薄膜的形貌;傅里叶变换红外光谱(FT-IR)解析薄膜组分的特征官能团;X射线衍射仪(XRD)分析薄膜晶体结构的变化。探讨了制膜原料质量比对薄膜的机械性能、水蒸气透过率、色泽、热稳定性、化学结构、微观结构和晶体结构的影响。主要研究结果如下:1.漆籽粕至少含有17种氨基酸,其中必须氨基酸含量最高的是亮氨酸(3.05%);非必需氨基酸含量最高的是谷氨酸(9.31%)。漆籽蛋白在不同pH值下的粒径和Zeta电位差异显著,在酸性溶液中粒径大,当pH值低于等电点时,蛋白带正电荷,而pH值大于等电点后,pH值越高,粒径越小,蛋白带负电荷。漆籽蛋白质的持水能力和持油能力分别为0.83g/g和1.85g/g;乳化能力和乳化稳定性分别为15.52 m~2/g和84.90%;起泡能力为126.67%。漆籽蛋白的红外谱图(FT-IR)与X射线衍射谱图(XRD)均与大豆分离蛋白相似,变性温度为88.04℃。2.以浇铸法制备了漆籽蛋白/壳聚糖复合膜。添加漆籽蛋白后,薄膜水蒸气透过率稍有增大。薄膜抗拉强度明显下降,断裂伸长率提高显著,当漆籽蛋白与壳聚糖的比例为1:1时,复合膜抗拉强度和断裂伸长率具有最大值。漆籽蛋白/壳聚糖膜的表面凹凸不平,较为粗糙,横断面无孔隙,较为光滑。FT-IR显示漆籽蛋白的加入促使壳聚糖内部氢键断开,有了更多自由羟基。XRD表明复合膜与纯壳聚糖膜的结晶结构有较大差距。DSC曲线表明复合膜中漆籽蛋白与壳聚糖可能形成了新的结晶结构,熔融温度高于纯壳聚糖膜。3.向漆籽蛋白/壳聚糖膜中添加不同体积的漆蜡乳液以改善薄膜阻水性能。当复合膜中的漆蜡含量从0.1%(m/m)增加至0.5%时,水蒸气透过率随之减小,水蒸气透过率最高可降低77.82%。微量漆蜡的添加降低了薄膜的机械性能。漆蜡改性薄膜的表面较为光滑,横断面比较粗糙,有漆蜡结晶。综合分析薄膜的接触角(CA)、SEM、FT-IR、DSC、XRD、粒径和Zeta电位测定结果,以及含水量和总可溶物测定结果,认为漆蜡没有增强薄膜表面的疏水性。共混膜阻水性的增加是由于薄膜内部出现了漆籽蛋白、壳聚糖、漆蜡和表面活性剂组成的亲水性较差、结构致密的大颗粒。这种新的聚集态结构表面亲水,内部疏水性较强,且结构致密,熔融点较高。
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