[发明专利]一种可食性酶改性蛋清蛋白膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可食性酶改性蛋清蛋白膜的制备方法，属于食品包装技术领域。

背景技术

塑料包装难以降解，给环境带来了严重的白色污染问题，可食性包装材料应运而生。可食用膜是一种以天然高分子聚合物(蛋白质、多糖、脂类等)为原料，在添加增塑剂的情况下，通过分子间作用力形成的具有一定机械强度和阻隔能力的膜。

蛋白膜普遍存在机械性能和阻水能力差的问题。有文献报道通过蛋清蛋黄复配，以期改善蛋白膜的机械性能和阻水能力，但是效果并不理想；另外近年来有研究报道通过蛋清蛋白与木糖美拉德反应对蛋清蛋白进行糖基化改性，用其反应产物做膜，但其伸长率最大在30％左右，且抗拉强度也仅有2MPa左右，并没有太大的改善。目前来看，对于蛋清蛋白膜的研究还比较少。

发明内容

为了解决上述问题，本方法提供了一种可食性酶改性蛋清蛋白膜的制备方法。本发明方法以蛋清蛋白与琥珀酰化酪蛋白按照一定比例混合，并用转谷氨酰胺酶进行交联反应从而制备膜溶液。

所述制备方法，包括：

(1)配制6-8％(w/w)的蛋清蛋白溶液并充分搅拌，加入1-5％(v/v)甘油进行混合，并加入0.5-3％(w/w)琥珀酰化酪蛋白混匀；

(2)转谷氨酰胺酶的添加为5U/g蛋白-25U/g蛋白，在40-60℃的条件下水浴加热1-5h，反应完成后在85℃条件下灭酶；

(3)冷却后高速离心，之后取上清进行过滤以便除去气泡；

(4)将过滤后的膜溶液倒入平置容器中，在烘箱中干燥，干燥后放入相对湿度60-80％的环境中平衡，平衡后撕膜。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)所述蛋清蛋白溶液的浓度为7％。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)所述甘油的添加量为3％。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)所述琥珀酰化酪蛋白的制备方法是配制8％酪蛋白，调节pH在8-8.5之间，使酪蛋白完全溶解，缓慢加入琥珀酸酐，琥珀酸酐添加量为蛋清蛋白的20％，调节pH维持在8-8.5，45℃反应30min，反应结束之后进行冷冻干燥即得。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述转谷氨酰胺酶的添加量为15U/g蛋白。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述水浴加热的条件为40-60℃加热反应3h。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述灭酶条件是85℃条件下加热3min。

在本发明的一种实施方式中，步骤(3)所述离心是在5000rpm条件下离心15min。

在本发明的一种实施方式中，步骤(4)所述膜溶液是取10mL膜溶液倒入直径9cm的圆底平置容器中。

在本发明的一种实施方式中，步骤(4)所述干燥是在60℃烘箱中干燥4h。

在本发明的一种实施方式中，步骤(4)所述平衡是平衡24h。

本发明的有益效果：

(1)与普通蛋清蛋白膜相比，本发明制备得到的膜，其机械强度和阻水能力得到显著提升；其抗拉强度在5MPa左右，伸长率可达80％，水蒸气透过系数最低可达0.88g.mm/h·m²·kpa；与其他蛋白膜相比，蛋清蛋白本身含有溶菌酶，具有一定的抗菌效果。

(2)将蛋清蛋白与琥珀酰化酪蛋白进行混合并用转谷氨酰胺酶进行交联反应，可以有效提高膜的机械性能。

(3)本发明使用的原料蛋清蛋白，廉价易得，具有较高的营养价值，且含有人体所必需的8种氨基酸；蛋清蛋白中卵白蛋白含有1个二硫键与4个自由巯基，卵转铁蛋白有15个二硫键，卵类黏蛋白有9个二硫键，溶菌酶含4个二硫键，丰富的二硫键和巯基为蛋清蛋白成膜提供了丰富的键能，同时蛋清蛋白良好的凝胶性为蛋清蛋白的成膜性提供了基础。

具体实施方式

(1)水溶性蛋白膜厚度的测定

在膜上随机取5个点，用螺旋测微器测量膜的厚度，取其平均值，精确至0.001mm。(2)水溶性蛋白膜机械性能的测定

将膜裁成2cm×6cm的规格，用夹具固定好，在物性测试仪上做拉伸试验，夹具间的距离设定为30mm。根据膜断裂时的最大拉力和断裂时夹具间的距离计算膜的抗拉强度(TS)和断裂伸长率(E)。公式如下：

TS＝F/(a*b)

式中TS为抗拉强度，MPa；

F为最大拉力，N；

a为试样的宽度，mm；

b为试样的厚度，mm。