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谷朊粉与玉米醇溶蛋白复合膜的制备及 其在榛子仁保鲜中的应用

发布日期:2018-07-11 中国油脂网

 

张春红,常 南,高慧楠

(沈阳农业大学 食品学院,沈阳 110161)

 

摘要:研究了谷朊粉与玉米醇溶蛋白可食性复合膜的最佳成膜条件,以及复合膜液涂膜处理对榛子仁的保鲜效果。结果表明:当玉米醇溶蛋白添加量25%,乙醇体积分数55%,甘油添加量20%,pH 12时,复合膜的性能最佳。经复合膜液涂膜处理可显著抑制榛子仁的氧化酸败,保鲜效果优于谷朊粉单组分涂膜处理。在常温下保鲜100 d后,经复合膜保鲜处理的榛子仁其感官质量良好。

关键词:谷朊粉;玉米醇溶蛋白;复合膜;榛子仁;保鲜

中图分类号:TS22   文献标志码:A   文章编号:1003-7969(2010)03-0007-04

 

Preparation of edible composite film with wheat glutenand zein

and its application in hazelnut kernels preservation

ZHANG Chunhong,CHANG Nan,GAO Huinan

(College of Food,Shenyang Agriculture University,Shenyang 110161,China )

 

Abstract:The best film forming condition of the edible composite film prepared by wheat gluten(WG) and zein was researched,and the preservation effect of the film on hazelnut kernel was studied. The results showed that the optimum conditions were: concentration of zein 25%, volume fraction of ethanol 55%, percentage of glycerin 20%, pH 12. The composite film could inhibit the oxidative rancidity of hazelnut kernel obviously,and its preservation effect was better than the film prepared only by WG.After storaged at room temperature for 100 d, the sensory quality of the hazelnt kernel treated with the composite film was still good.

Key words:wheat gluten;zein;composite film;hazelnut kernel;preservation

谷朊粉又称小麦面筋蛋白,是小麦淀粉生产的副产物,主要由麦谷蛋白和麦醇蛋白组成,其中麦谷蛋白含量占30%~40%,麦醇蛋白含量占40%~50%[1],具有成膜性好,营养价值高,价格低廉等特点。可食性复合型蛋白膜具有复合的几种材料各自所成蛋白膜的优点,克服了如机械强度小、阻隔能力差、稳定性不佳等问题,具有良好的阻氧性,适用于易受氧气影响而变质的食品,经过涂膜处理可有效隔绝氧气,从而对食品起到保鲜作用,是一种理想的保鲜膜[2]。且蛋白膜具有营养价值高、对环境无污染、使用方便等特点,有广阔的商业前景。

    榛子是世界四大干果之一,果仁味美可口,营养丰富,含有8种人体必需氨基酸,具有补脾健胃、滋养气血、明目和降低胆固醇等功效[3]。榛子仁中油脂含量为51.4%~66.4%,易受氧气、热、酶、微生物等因素影响发生氧化反应,故在贮藏过程中易氧化酸败,降低其营养价值和商品价值。本文探讨优化了谷朊粉与玉米醇溶蛋白复合膜的制备条件,并将最佳条件下制备的复合膜应用于榛子仁的保鲜中。

1 材料与方法

1.1 主要材料、仪器

榛子:辽宁铁岭产;谷朊粉:河南莲花味精股份有限公司;玉米醇溶蛋白:实验室自制;其他试剂均为分析纯。

    微控电子万能实验机,恒温磁力搅拌器,HH-数显恒温水浴锅,DHG-9246A型电热恒温鼓风干燥箱,ALC-210.2型电子天平,PHS-3C数字式pH计。

1.2 试验方法

1.2.1 复合蛋白膜的制备 取一定比例的谷朊粉与玉米醇溶蛋白,加入20%甘油(以蛋白质计),溶于一定体积分数的乙醇溶液中,调节膜液pH至11,磁力搅拌30 min,60 ℃恒温水浴反应30 min,得到复合蛋白膜液,真空脱气消泡。取一定量成膜液倒入玻璃板上,60 ℃干燥1.5 h,揭膜,放于相对湿度±50%、室温环境下保存48 h,待测。

1.2.2 榛子仁涂膜方法 取一定量榛子仁浸泡于蛋白膜液中,捞出沥干,置于80 ℃鼓风干燥箱中干燥10 min,再次浸膜、干燥。第3次浸泡后置于80 ℃鼓风干燥箱中干燥20 min,使膜充分干燥。

1.2.3 拉伸强度(TS)测定 根据GB 13022—1991,采用长条形试样,试样宽度15 mm,标距50 mm,试验速度50 mm/min,每次做3个平行试样,取平均值。

1.2.4 水蒸气透过系数(WVP)测定 根据GB 1037—1988,采用拟杯子法测定。

1.2.5 榛子仁脂肪酸值测定 GB 5510—1985。

1.2.6 油脂过氧化值测定 GB/ T553—1995。

1.2.7 油脂酸值测定 GB/T 5530—2005。

1.2.8 感官评定:评定小组由10人组成,采用10分制,取平均值。

表1 榛子仁感官评价得分标准

 

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2 结果与讨论

2.1 复合蛋白膜液最佳成膜条件的确定

2.1.1 玉米醇溶蛋白添加量对膜性能的影响(见图1) 由图1可知,随着玉米醇溶蛋白添加量的增

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图1 玉米醇溶蛋白添加量对膜性能的影响

加,复合膜的水蒸气透过系数先降低后上升,拉伸强度先增加,当添加量大于25%后,拉伸强度趋于平缓,随后有所下降。综合考虑,确定玉米醇溶蛋白添加量为25%。

2.1.2 乙醇体积分数对复合膜性能的影响(见图2) 由图2可知,随着乙醇体积分数的增大,复合膜的水蒸气透过系数呈先下降后上升的趋势;拉伸强度则先上升后下降。试验还发现当乙醇体积分数达到75%后,膜液中有明显的蛋白质析出,制得的蛋白膜质地不均匀,影响了膜的性能。综合考虑,适宜的乙醇体积分数为55 %。

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图2 乙醇体积分数对膜性能的影响

2.1.3 甘油添加量对膜性能的影响(见图3) 由图3可知,随着甘油添加量的增大,复合膜的水蒸气透过系数上升,而拉伸强度则下降。综合考虑,确定适宜的甘油添加量为20%。

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图3 甘油添加量对膜性能的影响 

2.1.4 pH对膜性能的的影响(见图4) 由图4可知,随着成膜液pH的增大,复合膜的水蒸气透过系

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图4 pH对膜性能的影响

数呈先下降后上升的趋势;拉伸强度则逐渐增加。在酸性范围内,膜液中蛋白质存在明显析出现象,不能正常成膜;在碱性范围内,当pH为12时复合膜的水蒸气透过系数最低。因此,确定适宜的pH为12。

以上单因素试验表明,当玉米醇溶蛋白的添加量为25%(以总蛋白量计),乙醇体积分数55%,甘油添加量20%,膜液pH 12时,复合膜的性能最佳。

2.2 蛋白涂膜对榛子仁贮藏性质的影响

2.2.1 蛋白涂膜对榛子仁脂肪酸值的影响(见图5) 脂肪酸值是检验游离脂肪酸含量多少的量值,是粮食及食品品质劣变指标中的常用指标,其值的高低反映了储藏过程中食品的组成成分——脂肪的稳定性。脂肪在水、脂肪水解酶等因素影响下水解产生游离脂肪酸,使含脂肪食品的酸性增加,影响了高脂肪食品的色、香、味及卫生状况[5]。

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图5 贮藏过程中榛子仁脂肪酸值的变化

由图5可知,样品在贮藏过程中,脂肪酸值均有所升高,涂膜处理后的榛子仁脂肪酸值上升较慢,而对照组则上升较快。复合膜抑制脂肪酸上升效果更为明显,脂肪酸平均值(KOH)为75.25 mg/100 g,而对照脂肪酸平均值为114.12 mg/100 g。使用谷朊粉单组分膜液处理的样品,其脂肪酸值比对照降低25.41%,而使用复合膜液处理的样品,其脂肪酸值比对照降低34.05%。分析原因认为,玉米醇溶蛋白中含有较多的含硫氨基酸,分子之间存在较强的疏水键和二硫键,与谷朊粉蛋白各键之间相互交错形成一种致密的网络结构,醇溶蛋白富含疏水性氨基酸,提高了膜的阻湿性和阻氧性,从而抑制了脂肪酸败生成脂肪酸的条件,对榛子仁的保鲜起到了积极的效果。

2.2.2 蛋白涂膜对榛子仁中油脂过氧化值的影响(见图6) 从图6可以看出,对照组榛子仁中油脂过氧化值上升较快,且趋势不稳定,贮藏60 d后过氧化值上升迅速;使用谷朊粉单组分膜液处理的样品,贮藏40 d内过氧化值上升趋势较缓,之后有较大上升,但低于对照;而使用复合膜液处理的样品,过氧化值上升趋势较稳定,100 d内5次测定的平均值为997 mmol/kg,比对照降低了23.41%。分析原因认为,榛子仁脂肪含量高,与空气接触易发生氧化反应,而过氧化物是氧化反应的中间产物,脂肪的过氧化值可以反应出脂肪的氧化程度。谷朊粉与玉米醇溶蛋白复合膜具有较高的阻氧性,优于谷朊粉单组分膜,有效抑制了榛子仁中脂肪发生劣变。

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图6 贮藏过程中榛子仁中油脂过氧化值的变化

2.2.3 蛋白涂膜对榛子仁中油脂酸值的影响(见图7) 酸值是表示油脂水解酸败程度的指标。油脂在酶和高温等作用下产生水解游离脂肪酸,从而使其酸值升高[6]。油脂中由于解脂酶的存在,以及细菌、霉菌、环境条件的影响,则会水解产生一定量的游离脂肪酸,从而使油脂的品质变劣,严重时甚至发生酸败而不能使用。

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图7 贮藏过程中榛子仁中油脂酸值的变化

由图7可知,涂膜处理明显抑制了样品酸值的上升,尤其是复合膜抑制效果更为明显,5次测定的酸值(KOH)平均值为6.62 mg/kg,比对照降低了892%。说明两种涂膜处理均在一定程度上有效地隔绝了氧气、水,降低了油脂酸败的条件。

2.2.4 感官评分(见表2)

表2 贮藏过程中榛子仁感官评分

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从表2可以看出,经涂膜处理的样品,感官评分均高于对照。而对照贮藏80 d时,出现哈喇味;贮藏100 d时,哈喇味较重,基本已经失去商品价值。谷朊粉单组分涂膜样品,贮藏80 d时,仍无异味;贮藏100 d时,略有哈喇味。复合膜涂膜样品,贮藏100 d时,脆性较好,有一定的香味,仍具有良好的商品价值,且膜本身无异味,对榛子仁的感官品质无任何影响。

3 结 论

(1)当玉米醇溶蛋白添加量25%(以总蛋白量计),乙醇体积分数55%,甘油添加量20%,pH 12时,复合膜的性能最佳。

    (2)经谷朊粉与玉米醇溶蛋白复合膜液涂膜处理,可以显著抑制榛子仁的氧化酸败,保鲜效果优于谷朊粉单组分涂膜处理。

    (3)谷朊粉与玉米醇溶蛋白复合膜液涂膜处理的样品,在贮藏100 d时,感官质量明显优于对照样品,仍具有良好的商品价值。

参考文献:

[1] 李梦琴,张剑,任红涛,等.小麦面筋蛋白可食性复合膜的改性研究[J].食品科学,2006,27(12):175-178.

[2] GENNADIOS A,WDELLER C L.Edible films and coatings from soymilk and soy protein[J].J Cereal Foods World,1991,36(12):1004.

[3] 关紫烽,姜波,王英坡.榛子脂肪酸组成的比较研究[J].辽宁师范大学学报:自然科学版,2003,26(3):284-285.

[4] 宁艳超,杨明义.榛子中脂肪酸的测定[J].大连民族学院学报:自然科学版,2006,8(5):96.

[5] 王若兰,卞科,许时婴.植物蛋白可食膜果仁保鲜效果的研究[J].郑州工程学院学报,2002,23(3):19-22.

[6] 周柏玲,李蕾,孙秋雁,等.玉米醇溶蛋白复合膜包衣对核桃仁酸败抑制效果的研究[J].农业工程学报,2004,20(3):180-182.

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