可食性乳清蛋白膜工艺及复合膜抑菌性研究

摘要

食品保鲜，是食品科技领域的热点课题。为了开发集防腐抑菌、保健等功能为一体的多功能生物保鲜膜，本研究分析比较了六种不同来源乳清蛋白的成膜特点，确定成膜性能较好的乳清蛋白；分析了乳清蛋白浓度、pH、变性温度和时间对膜性能的影响，优化了乳清蛋白的成膜工艺；同时，通过添加丁香精油、Nisin等具有抑菌功能的天然抑菌剂，研究了乳清蛋白复合抑菌膜的抑菌效果；主要结论如下：
　　 WPI膜相对于WPC膜具有较好的机械特性，外观透明，但阻湿性和水溶性较差。WPC80-472在WPC膜中具有较好的机械特性，较少的水蒸气透过性，且色泽呈淡黄色，相对于WPI膜昂贵的成本，WPC80-472被评价为理想的成膜材料。
　　 WPC浓度、变性温度、变性处理时间、pH值对膜的形成及性能有较大的影响。通过单因素试验，分析了不同WPC浓度，变性温度，变性处理时间和成膜液pH对膜性能的影响，并进一步设计了正交试验。结果表明：在WPC为浓度12[％] (w/w)、pH 8、变性温度80℃、变性处理时间10 min时得到的膜拉伸强度(TS)最大；在WPC为浓度12[％]、pH7、变性温度70 ℃、变性处理时间20 min时得到的膜穿刺强度(PS)最大；WPC膜有最佳阻湿性能的成膜条件是：WPC浓度10[％]、pH9、变性温度80℃，变性处理时间20min；WPC膜最适含水量(MC)的工艺参数是：WPC浓度12[％]、pH7、变性温度70℃、变性处理时间10 min；WPC膜溶解性(S)最好的工艺参数是：WPC浓度12[％]、pH 8、变性温度80℃、变性处理时间10 min。将膜的这几种特性进行综合地加权评分，分析得出在WPC浓度为12[％]，变性温度为80 ℃，变性处理时间10 min，pH7时得分最高。
　　 抑菌试验表明：200IU/ml Nisin-WPC膜能有效抑制沙门氏菌、金黄色葡萄球菌以及干酪乳杆菌；最高浓度500IU/ml的Nisin-WPC膜对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、粘红酵母菌以及木霉、黑曲霉也没有抑制效果；0.125[％]丁香-WPC膜对大肠杆菌，金黄色葡萄球菌，沙门氏菌和干酪乳杆菌具有抑菌性，对枯草芽孢杆菌最低抑菌浓度为0.25[％]；对粘红酵母菌的最低抑菌浓度为1[％]；500IU/ml Nisin和1[％]丁香精油联合作用取得了更好的抑菌效果。