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近年来,环境问题的日益严重和人们环保意识的逐渐增强,加快了人们对可降解生物膜替代部分塑料包装膜的研究。蛋白质膜作为生物大分子膜,因其具有良好的机械性能和阻隔性能而受到人们的关注。在众多动植物蛋白中,花生蛋白因其来源广泛,营养价值高,功能性显著,且分子中存在着大量的氢键、疏水键、离子键等,成为制备可食性包装膜的良好材料。但由于蛋白膜的性能,尤其是其机械性能和阻湿性与塑料相比还存在一定的差距,使其应用受到限制。本研究以冷榨花生粕为原料提取花生分离蛋白。首先,利用木糖对花生蛋白进行单独改性后,再与谷氨酰胺转氨酶(TGase)复合改性并制备蛋白膜。然后,研究复合改性对蛋白膜的机械性能、阻隔性能、红外光光谱及微观结构等的影响。最后,初步探讨复合改性对花生蛋白膜性能影响的机理。目的是提高花生蛋白膜机械性能和阻隔性能,为蛋白膜的研究和应用提供理论依据。主要研究结论如下:1.以膜的拉伸强度为考核指标,通过单因素及正交试验优化木糖改性花生蛋白膜的制备工艺。确定木糖改性膜制备的最佳工艺参数为:蛋白浓度8%(w/v),木糖浓度10%PPI,甘油含量15%PPI,溶液pH 9.0,反应时间为90main,反应温度为70℃,此条件下蛋白膜的拉伸强度(TS)为2.63+0.08 MPa,断裂伸长率(E)为165.33+1.00%,分别比对照提高了45.75%和42.70%。2.以膜的拉伸强度为考核指标,通过单因素及响应面试验优化木糖和TGase复合改性花生蛋白膜的制备工艺。研究结果如下:(1)通过比较三种不同处理方式对复合改性膜机械性能的影响,确定最佳改性方式为:首先对蛋白溶液进行预热处理,使蛋白分子结构适当展开,再向其同时添加木糖和TGase进行复合改性处理;(2)以膜的拉伸强度为考核指标,优化复合改性膜制备的最佳工艺参数。确定复合改性膜制备的最佳工艺参数为:预处理时间60main,预处理温度70℃,在复合反应中,TGase添加量为5u/gPPI,复合反应温度为50℃,复合反应时间为20min。在此条件下,蛋白膜的TS为3.25+0.05 MPa,与预测值接近;(3)使用Design-expert软件对响应面试验进行分析,建立以TS为响应值的相关回归模型,相关系数R2=0.9889。3.比较三种不同改性处理对花生蛋白膜性能的影响,结果如下:(1)经过三种不同改性处理后,花生蛋白膜的机械性能显著提高。其中木糖改性膜的TS和E分别比对照膜提高了45.75%和42.70%,TGase改性膜的TS和E分别比对照膜提高了22.47%和47.63%,复合改性膜的TS和E分别比对照膜提高了82.58%和62.58%;(2)三种不同改性处理均降低了花生蛋白膜的水溶性。对照膜相比,木糖改性膜、TGase改性膜和复合改性膜的水溶性分别比对照膜降低了42.68%、32.47%和53.07%;(3)三种不同改性处理均显著降低了花生蛋白膜的水蒸气透过率(p<0.050),且三者之间无显著差异(p>0.05);(4)与对照膜相比,木糖改性膜和复合改性膜的透光率有所下降,膜的颜色偏黄、亮度较高。而TGase改性膜与对照膜的透光率并没有显著差异,二者颜色均偏红。4.通过分析三种不同处理对花生蛋白表面疏水性指数(S0)、SDS-PAGE电泳图谱、红外光谱以及蛋白膜电子扫描显微镜图片,初步探讨复合改性影响蛋白膜性能的机理,研究结果如下:(1)经不同处理后,花生蛋白溶液的表面疏水性指数(So)大小顺序为:TGase改性>复合改性>木糖改性>对照;(2) SDS-PAGE电泳条带图表明,木糖改性并没有明显改变花生蛋白的分子量结构,TGase改性和复合改性均使花生蛋白形成新的大分子量条带,并且使小分子量的条带颜色变浅,复合改性在大分子条带处的颜色比TGase改性处理的浅;(3)通过对红外光谱中1600-1700cm-1范围内酰胺Ⅰ带蛋白质特征二级结构的分析表明,三种改性处理均提高了蛋白质二级结构中的α-螺旋和β-转角含量,降低了p-折叠和无规则卷曲含量;(4)扫描电子显微镜图片结果分析表明,三种改性处理均能够提高花生蛋白分子间的交联程度。其中TGase改性的交联程度大于木糖改性,但木糖改性膜的表面更加光滑。复合改性在提高分子交联程度的基础上,也使复合改性膜的表面更加光滑。