鱼糜可食用蛋白膜的制备、性质与应用研究

鱼糜可食用蛋白膜的制备、性质与应用研究

论文摘要

可食性包装膜是以天然可食性物质(如多糖、蛋白质等)为原料,添加增塑剂、交联剂质,通过不同分子间的相互作用而形成的薄膜。鱼糜可食性膜是以肌原纤维蛋白和肌浆蛋白为主要成分制备的可食用包装膜。早在1995年日本科学家Cuq等人就用鱼肉下脚料中的鱼蛋白制备了可食用膜,并研究了影响膜特性的影响因素。其后日本很多学者对鱼糜可食用膜行进了大量的深入研究,并已取得了一定的成果,但对鱼糜蛋白膜的改进和复合膜的制备,还未曾见系统的报道,国内对可食用鱼糜蛋白膜的研究还处于空白。本文以鱼糜为主要原料制备可食用鱼糜蛋白膜,首先通过单因素和正交试验确定了成膜的载体为亚克力具槽玻璃板;成膜的基本工艺为:鱼糜+蒸馏水+甘油→均质→磁力搅拌→用冰醋酸调pH→热处理→过滤→真空抽滤→涂膜→室温放置6-7h→气候箱干燥48h成膜→揭膜→58%相对湿度下平衡7天备用;当蛋白质量为14g/100g成膜液时膜机械强度和拉伸性能都好;pH为2.0和3.0时成膜的机械性能、抗拉能力均较好,但是可食性膜的酸度不宜太低,固鱼糜在pH为2.0条件下成膜性能最理想。随着热处理温度的升高,蛋白膜的水蒸气透过率增大、拉伸性能降低且透光率下降,均不利于食品保藏,固采用热处理温度为65℃;增稠剂甘油的添加有助于膜柔韧性的提高,但是添加量太大时会导致不易揭膜,水蒸气透过率升高和膜机械强度降低,综合各种指标分析得出甘油添加量为50%鱼糜蛋白含量时,膜的各种指标均较好。确定鱼糜成膜最优的工艺条件为:鱼糜浓度为14g/100ml,pH为3,热处理温度为65℃。为了提高膜的机械性能,我们添加了还原剂、交联剂、增强剂等物质以提高膜的机械性能,并以膜的抗拉强度、水蒸气透过率、透光率、延伸率等作为评价指标,确定了膜液的最佳成分和配比。交联剂处理可以加强分子间或分子内的键合作用,使蛋白质与蛋白质之间产生交联;当交联剂氯化钙添加量为0.1g时,能显著提高膜的机械强度和阻湿性能,且交联度较好,为最优添加量;还原剂Na2SO3添加量为0.1g/100g成膜液时膜的各方面性质较于其它剂量优越;添加增强剂鱼皮明胶的膜较薄,阻水性好,抗拉强度和延伸率也明显好于添加了可溶性淀粉、猪骨胶、琼脂、和CMC-Na组和对照组,是鱼糜可食用膜增强剂的首选;在添加量为0.1g/100g成膜液时,膜的WVP和TS特性略好于对照组,且膜的延伸率在此添加量处数值高达189.8%,比大剂量鱼皮明胶对应的E值相差不大,故为最优添加剂量。为了进一步改进膜的应用特性,本实验制备了鱼糜可食用复合膜,并通过红外光谱(FT-IR),X-射线衍射(X-RD),扫面电镜(SEM),DSC热稳定性测定等方法,对复合膜的结构进行表征,同时研究复合膜中各成分之间的相互作用及相容性。本文选择卡拉胶、结冷胶、壳聚糖、鱼皮明胶、猪骨胶等作为复合膜的成膜基质,测定结果显示:鱼糜-鱼皮明胶在四组膜中结构最致密,分子间形成了非常紧密的交联,其断面图没有明显的颗粒和分层现象,说明膜是一种均匀的分散体系;复合膜的FTIR图谱与两种单一膜的图谱之间的变化,说明了复合膜中存在着除了两单一成分之外的基团,二者发生了化学反应,这有力地证明了复合膜与单一膜的性质存在的较大差异;为了使可食用膜获得广泛的应用,本文进行了膜应用的两种尝试:一种是作为面包表面的涂布膜,另一种作为方便面调料包的包装袋。结果表明,面包经涂膜处理后,与空白对照组相比,水分含量和比容相对较高,面包色泽较好,说明涂膜后,能够有效降低老化速度,保持面包品质。综合几个因素考虑,鱼糜-鱼皮明胶涂膜处理后的面包,品质更佳。鱼糜可食用膜作为方便面的内调料包,比保鲜膜的阻氧气透过能力好,尤其是鱼糜改性膜,说明了鱼糜添加了氯化钙和亚硫酸钠后,结构更加致密,交联度更高,更能提高脂肪性食品的保藏期;膜在短时间内可以破裂,蒸煮过后的汤料与原汤料相比有一股海带的鲜香,而且对原有风味物质没有明显影响;随着放置时间的延长,方便面油料和脱水蔬菜都在吸收水分后,又有水分散失最终达到水分平衡,由此可见,鱼糜蛋白可食膜具有较好的阻湿性能,可以有效地防止水分的迁移,对方便面油料和脱水蔬菜均有较好的防潮效果,从而达到保证质量,延长货架期的目的。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 文献综述
  • 1.1 可食性膜的发展概述
  • 1.2 可食性膜的分类
  • 1.2.1 多糖类可食性膜
  • 1.2.2 蛋白质类可食性膜
  • 1.2.3 类脂类可食性膜
  • 1.2.4 复合型可食用膜
  • 1.2.5 微生物共聚聚酯可食性包装膜
  • 1.3 可食性膜的功能特性
  • 1.4 影响可食性膜性能的因素
  • 1.4.1 成膜组分性质对膜性能的影响
  • 1.4.2 制膜工艺对膜性能产生的影响
  • 1.4.3 贮存条件对膜性能的影响
  • 1.5 可食用膜在食品工业中的广泛应用
  • 1.5.1 水果蔬菜的涂膜保鲜
  • 1.5.2 肉及肉制品的涂膜保鲜
  • 1.5.3 水产品的涂膜保鲜
  • 1.5.4 糖果制品的涂衣
  • 1.5.5 油炸食品中的应用
  • 1.6 可食用的发展趋势
  • 1.6.1 可食性膜的研究是一个相对活跃的领域
  • 1.6.2 可食性膜从单材料、单层膜转向复合材料、多层膜
  • 1.6.3 多功能可食性膜
  • 1.6.4 可降解的人造肠衣
  • 1.6.5 微胶囊化食用香精或者是香料的微胶囊化技术
  • 1.6.6 多用途可食性膜
  • 1.6.7 可食用膜的未来发展方向
  • 1.7 立题意义
  • 2 鱼糜蛋白可食用膜的制备初探
  • 2.1 前言
  • 2.2 材料与方法
  • 2.2.1 主要实验材料
  • 2.2.2 主要实验仪器
  • 2.2.3 实验方法
  • 2.3 结果与讨论
  • 2.3.1 基本成分测定
  • 2.3.2 鱼糜蛋白质组分分析
  • 2.3.3 成膜载体对鱼糜可食用膜性能的影响
  • 2.3.4 蛋白浓度对鱼糜冻干粉制备可食用膜性能的影响
  • 2.3.5 鱼糜浓度对鱼糜制备可食用膜性能的影响
  • 2.3.6 pH 值对鱼糜制备可食用膜性能的影响
  • 2.3.7 热处理温度对鱼糜制备可食用膜性能的影响
  • 2.3.8 甘油的添加量对膜性能的影响
  • 2.3.9 成膜工艺正交表结果与分析
  • 2.3.10 最优组验证试验
  • 2.4 结论
  • 3 鱼糜可食用膜工艺的改进
  • 3.1 前言
  • 3.2 实验材料和方法
  • 3.2.1 实验材料
  • 3.2.2 实验仪器
  • 3.2.3 试验方法
  • 3.3 结果与分析
  • 3.3.1 甘油对膜性能的影响
  • 3.3.2 交联剂氯化钙对膜性能的影响
  • 3.3.3 还原剂的选择对膜性能的影响
  • 3.3.4 还原剂的添加剂量对膜性能的影响
  • 3.3.5 增强剂的选择对膜性能的影响
  • 3.3.6 增强剂的添加量对膜性能的影响
  • 3.4 结论
  • 4 鱼糜可食用复合膜的制备及其性能的表征
  • 4.1 前言
  • 4.2 实验材料和方法
  • 4.2.1 实验材料
  • 4.2.2 实验仪器
  • 4.2.3 实验方法
  • 4.3 结果与讨论
  • 4.3.1 复合膜材料的选择
  • 4.3.2 壳聚糖添加量对膜性能的影响
  • 4.3.3 膜热稳定性的测定
  • 4.3.4 膜的微观结构—扫描电镜分析
  • 4.3.5 膜的红外光谱分析
  • 4.3.6 膜的X 射线衍射分析
  • 4.4 结论
  • 5 鱼糜可食用膜的应用
  • 5.1 前言
  • 5.2 实验材料和方法
  • 5.2.1 实验材料
  • 5.2.2 实验仪器
  • 5.2.3 实验方法
  • 5.3 结果与讨论
  • 5.3.1 不同的涂膜处理对面包失重率的影响
  • 5.3.2 涂膜处理对面包水分含量的影响
  • 5.3.3 涂膜处理对面包比容的影响
  • 5.3.4 膜应用相关性质的测定
  • 5.3.5 膜封合方法的选择
  • 5.3.6 独立包装膜性质的测定
  • 5.4 结论
  • 6 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 个人简历
  • 硕士期间发表的学术论文
  • 相关论文文献

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