牛明膠的酶交聯(lián)及其性質(zhì)和應(yīng)用研究.pdf

1、明膠是膠原的水解產(chǎn)物，由不同分子質(zhì)量的水溶性蛋白質(zhì)組成，是一種重要的食品蛋白質(zhì)，常作為原料或添加劑應(yīng)用于食品加工過程中。但在明膠制備過程中，膠原的過度水解會限制明膠的實(shí)際應(yīng)用。為進(jìn)一步改善明膠功能性質(zhì)，擴(kuò)大明膠應(yīng)用范圍，本研究采用酶法對明膠進(jìn)行交聯(lián)，從而得到具有更加優(yōu)良功能性質(zhì)的明膠產(chǎn)品。
　　本研究利用雙氧化酶體系（辣根過氧化物酶、葡萄糖氧化酶和葡萄糖）交聯(lián)明膠，以產(chǎn)物相對二酪氨酸含量為指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn)確定交聯(lián)明膠的適宜葡萄

2、糖、葡萄糖氧化酶和辣根過氧化物酶添加量以及反應(yīng)時(shí)間。通過SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)分析，確認(rèn)交聯(lián)反應(yīng)發(fā)生。應(yīng)用交聯(lián)明膠制備可食性膜和凝固型脫脂酸奶，揭示酶交聯(lián)修飾對明膠理化和功能性質(zhì)、膜性能以及酸奶品質(zhì)的影響。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)明膠酶交聯(lián)的適宜條件
　　當(dāng)明膠濃度為50 g/kg，反應(yīng)體系pH為7.0，反應(yīng)溫度為37℃時(shí)，明膠交聯(lián)的適宜條件為:辣根過氧化酶、葡萄糖氧化酶和葡萄糖的添加量分別為1

3、00 U/g、1 U/g和0.025 mmol/g蛋白質(zhì)，反應(yīng)時(shí)間為3h。
　　(2)交聯(lián)明膠的理化和功能性質(zhì)
　　SDS-PAGE分析證明雙氧化酶體系誘導(dǎo)明膠交聯(lián)，形成高分子聚合物。與明膠相比，交聯(lián)明膠氨基酸組成沒有變化，但二級結(jié)構(gòu)更加有序。交聯(lián)明膠具有較高的熱分解溫度（從320.8℃至323.7℃）和較少的質(zhì)量損失（從50.90％至50.10％），表明其熱穩(wěn)定性提高。交聯(lián)明膠具有較小的平均水合半徑（從97.2 nm至73

4、.3 nm）和更負(fù)的zeta-電位(從-5.88 mV至-8.15mV)，說明其在溶液中具有更好的膠體穩(wěn)定性。此外，交聯(lián)明膠表面疏水性和乳化穩(wěn)定性分別增加39.2％和54.7％，且其乳化液在長時(shí)間儲存時(shí)具有更好的穩(wěn)定性，但其在模擬胃液和腸液中釋放的肽量分別減少39.0％和15.5％,乳化活性降低28.2％。交聯(lián)明膠的凝膠強(qiáng)度提高12-14％、膠凝時(shí)間縮短21 min、膠凝溫度和熔化溫度分別提高2℃，且交聯(lián)明膠凝膠的彈性模量提高，說明其具

5、有較好的膠凝性質(zhì)。
　　(3)交聯(lián)明膠膜性質(zhì)
　　與明膠膜相比，交聯(lián)明膠膜厚度和水分含量沒有顯著區(qū)別，但水溶性降低(從49.9％至37.8％)，不透明度提高（從0.58至0.71），說明交聯(lián)明膠膜具有更強(qiáng)的耐水能力，并且可以更好地阻礙光線的照射。交聯(lián)明膠膜抗拉強(qiáng)度（從22.5 MPa至32.0 MPa）和斷裂時(shí)伸長率（從81.1％至94.4％）增強(qiáng)，熔點(diǎn)(從80.8℃至86.9℃)、玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度（從72.3℃至74.5℃）

6、和儲藏模量升高，表明交聯(lián)明膠膜機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性提高。交聯(lián)明膠膜水蒸氣透過性和二氧化碳透過性分別下降30.2％和68.6％，但油脂透過性沒有顯著變化，說明交聯(lián)明膠膜具有增強(qiáng)的阻隔性能。此外，交聯(lián)明膠膜在橫斷面上具有較小的孔洞（從200-595 nm至100-360 nm）。這些結(jié)果表明采用雙氧化酶體系交聯(lián)明膠可有效改善交聯(lián)明膠膜理化性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)。
　　(4)凝固型脫脂酸奶品質(zhì)
　　添加明膠和交聯(lián)明膠凝固型脫脂酸奶的蛋白質(zhì)、