EGCG的添加对大豆蛋白壳聚糖复合膜的影响

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近年来,以动植物蛋白为主要原料制备的生物可降解膜因其资源丰富、成膜能力强、生物可降解性好、营养价值高而越来越受到人们的重视,并在食品包装行业中得到越来越多的应用。其中大豆分离蛋白(SPI)和壳聚糖(CS)制备的复合薄膜就是这种理想的可降解膜,但现有研究显示,SPI/CS复合膜存在膜结构不均匀、机械强度不足、水稳定性较差、抗氧化和抑菌能力较弱的问题。(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)因其优秀的抗氧化活性、抗病毒等生物活性常用与蛋白质相互作用从而增强蛋白质的功能特性。因此,本研究选择在SPI/CS复合膜的基础上加入EGCG对其进行改善,同时研究不同浓度的EGCG添加量对于复合膜理化性能和功能特性的影响。研究结果如下:(1)SPI/CS/EGCG复合膜的制备:以大豆分离蛋白和壳聚糖作为基底材料,添加不同浓度的EGCG,以丙三醇作为交联剂,采用共混法制备复合膜;(2)SPI/CS/EGCG复合膜制膜液的理化性质研究。粒径和电位结果显示,加入0–8%的EGCG时,能够有效改善制膜液的粒径均匀程度和溶液稳定性,但添加过量的EGCG会导致无法继续与组分结合而出现聚集现象。荧光光谱结果显示,随着EGCG添加浓度的增加荧光强度出现降低趋势,是因为EGCG的加入与SPI/CS之间形成的氢键,使蛋白质结构更加紧缩,蛋白质分子内的发色团被掩埋,导致荧光强度降低。流变结果显示,制膜液的黏度随EGCG的添加呈现增大现象,且制膜液表现出弱凝胶现象,流变特性更趋向于固体。(3)SPI/CS/EGCG复合膜的理化性质研究。加入EGCG后复合膜的颜色加深,红外光谱显示EGCG的加入与SPI/CS之间形成较强的氢键相互作用。电镜图片显示添加0–8%的EGCG能够使复合膜表面更加平滑均匀,并且结构致密程度提高,这种紧密结构使水蒸气透过率出现下降趋势。对机械强度的测定显示添加EGCG能够改善复合膜的拉伸强度和断裂伸长率。水接触角、溶解度和溶胀度的实验结果显示,在加入EGCG后,复合膜的疏水性提高,水稳定性增强。(4)SPI/CS/EGCG复合膜的功能特性研究。复合膜的热分析显示,随着EGCG的添加浓度增加,复合膜发生热降解的初始温度提高且失重率减少,表明其热稳定性能得到提升。抗氧化性的研究结果显示,复合膜对DPPH和ABTS·+自由基清除能力提高,说明加入EGCG改善了复合膜的抗氧化性能。在抑菌试验中,结果显示抑菌圈直径随EGCG浓度增加而增大,菌落数随EGCG加入而减少,说明EGCG能有效提高复合膜的抑菌性。
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