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摘 要

本次研究以花生分离蛋白(PPI)，葡聚糖1万，2万，4万，7万与花生分离蛋白混合试剂(PPI-Dex)及糖基化的混合试剂为主要样品材料，按照蛋白膜的制备工艺，将三种不用的材料制备成可食性花生分离蛋白膜，测定膜的水溶性，用ASTM E69-95方法测定膜的水蒸气透过率，用质构仪测定膜的机械性能，包括拉伸强度和延长率。本研究将花生蛋白与不同多糖进行美拉德反应，并测定膜的机械性能，阻隔性能和水溶性能，以研究不同的多糖的改性效果，并根据研究成果，建立可食性花生分离蛋白膜理化性质的评价指标。通过实验研究得到以下结论：美拉德反应可以改善膜的水溶性和水蒸气透过率，根据使用多糖的不同，有不同的效果。美拉德反应对可食性花生分离蛋白膜的拉伸强度没有影响，对膜的延长率有显著提高，数值甚至相比未经过美拉德反应的膜提高一倍。

关键词：花生分离蛋白 美拉德反应 蛋白膜改性

Study on the Film - forming Properties of Edible Peanut Protein Based on Maillard Reaction

Abstract

In this study, peanut protein isolate (PPI), dextran 10,000, 20,000, 40,000, 70,000 mixed with peanut protein isolate (PPI-Dex) and glycosylated mixed reagents as the main sample material, according to protein Membrane preparation process, the three kinds of materials were prepared as edible peanut protein membrane.Then,the water permeability of the membrane was measured. The water vapor transmission rate of the membrane was measured by ASTM E69-95 method. The mechanical properties of the film including tensile strength and elongation were measured by a texture analyzer.

The aim of this study was to determine whether the Maillard reaction could affect the water solubility.The effects of different polysaccharides on Maillard reaction were studied as well.Based on the research results, the evaluation index of the physicochemical properties of edible peanut protein was established.The experimental results show that the Maillard reaction can improve the water solubility and water vapor transmission rate of the membrane, according to the different use of polysaccharides, have different effects.The Maillard reaction had no effect on the tensile strength of the edible peanut protein membrane, but the elongation of the membrane was significantly higher than that of the membrane without the Maillard reaction.

Key Words: Peanut protein isolate ；Maillard reaction ；Protein membrane modification

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1花生蛋白与可食性膜简介 1

1.1.1可食性花生蛋白膜 1

1.1.2花生蛋白成膜机理 1

1.1.3.可食性花生蛋白膜性能改善及其应用 2

1.2 花生蛋白膜的制备 3

1.3可食性花生蛋白膜性能评价 3

1.3.1机械性能评价 3

1.3.2阻隔性能评价 4

1.3.3水溶性评价 4

1.3.4膜性能评价指标建立 4

1.4立题意义 5

第二章 材料与方法 6

2.1主要材料与设备 6

2.1.1仪器设备 6

2.1.2材料与试剂 6

2.2试验方法 7

2.2.1干燥器准备 7

2.2.2花生蛋白膜的制备 7

2.2.3水溶性测定 8

2.2.4水蒸气渗透率测定 8

2.2.4机械性能测定 8

2.2.4蛋白膜性能评价指标 9

第三章 结果与讨论 10

3.1水溶性测定 10

3.2水蒸汽渗透率 11

3.3 机械性能测定 11

3.4蛋白膜性能评价 12

第四章 结论与展望 14

4.1结论 14

4.2不足及未来展望 14

参考文献 15

致谢 17

第一章 绪论

1.1花生蛋白与可食性膜简介

1.1.1可食性花生蛋白膜

我国花生产量丰富，年产量已超过4100万吨，花生较其他作物种植效益优势明明显，我国花生种植面积以及产量仍会上升。花生除直接销售外，花生油相对价高，市场占有率低。花生中的蛋白质含量丰富，占全球约11%的蛋白质供给，因其原料的可再生性和种植面积广泛，有进一步开拓市场的潜力^[1]。花生蛋白易于人体吸收，有独特的生理功能，是优质的食用蛋白。

花生中含有25%-36%的蛋白质，10%为清蛋白。花生蛋白香气诱人，经过简单的烘焙处理即可制成食品的主要原料或者食品添加剂。花生蛋白分子中含有大量分子间作用力，是制作可食性膜的优良材料。其制成的花生蛋白可食性膜除了风味优良外，还具有防止水分蒸发，防止微生物滋生，延长食品贮藏期的作用 ^[1]。花生蛋白还具有良好的持水性，在香肠等肉制品中，花生分离蛋白可直接与原材料混合，让肉制品水分更不易丧失水分，肉色泽好，肉质细腻，并保护肉原有的大理石花纹。

花生分离蛋白可食性膜，用花生分离蛋白作为原料，在增塑剂的帮助下形成胶体溶液，倒于模具中，烘干后可以形成多孔蛋白膜。这种膜多用于食品包装，使用方法包括但不限于涂布和包裹。它可以有效的减少食品中的水分丧失，延长食品的保质期和货架期。

1.1.2花生蛋白成膜机理

天然蛋白质靠分子分子间作用力来维持其稳定的结构。花生蛋白质分子在溶液中呈卷曲的紧密结构,有些甚至呈球形,表面被水化膜包围，具有相对稳定性，通过用不同的方法处理会破坏蛋白质内部的相互作用，使蛋白质亚基解离,分子变性,使其分子得到一定程度的伸展,内部的疏水基团、琉基暴露出来，分子间的相互作用加强， 同时分子内的一些二硫键断裂,形成新的二硫键，从而形成立体网络结构，在合适的条件下就可以得到具有一定强度和阻隔性的膜^[1]。蛋白质成膜需要蛋白质内各种分子间作用力的结合，主要是亲水疏水基团和水界面的相互作用，使得蛋白质平铺开来，形成蛋白膜。加热会使蛋白质的四级结构发生很大变化，亲水基团和疏水基团大面积分离，亲水基团在下，疏水基团在上，烘干后即可形成蛋白膜。

1.1.3.可食性花生蛋白膜性能改善及其应用

可食性蛋白膜普遍不易拉断，易延长，水蒸气不易透过。不同蛋白制成的可食性膜也有各自的缺陷。大豆分离蛋白膜遇水会溶胀，且其稳定性一般。鱼糜蛋白膜拉伸强度和水蒸气渗透率令人不满，且不能阻止细菌滋生。花生分离蛋白膜的拉伸强度不理想，延长率较低，水蒸汽也易于透过，总体性能不够理想。

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