本发明专利技术公开了一种谷氨酰胺转氨酶改性蛋白制备可食性膜新工艺，以大豆分离蛋白和小麦面筋蛋白为主要原料，采用谷氨酰胺转氨酶进行改性，得到一种性能优良的复合型可食性膜。该发明专利技术具有以下几个方面优点：１．可以发挥单基质材料大豆分离蛋白膜和小麦面筋蛋白膜两者的优势，制成抗拉强度和延伸性都较好的可食膜；２．首次采用谷氨酰胺转氨酶为改性剂，对蛋白复合膜进行改性，大大提高抗拉强度，得到性能优良的复合型可食性膜。３．本发明专利技术大大扩大了蛋白质的应用范围，为解决环境污染提供了一条有效新途径。本可食性高性能复合膜应用于食品包装，有些可以和食品一起直接食用，有些可以作为饲料，完全不存在环境污染问题，是真正的绿色包装材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种谷氨酰胺转氨酶改性蛋白制备可食性膜新工艺。
技术介绍
20世纪90年代以来，环境与发展成为世界共同关心的焦点问题。据 报遵，到1999年底，我国668个城市固体废物的排放量达到1.14亿吨。在 这些固体废物中，相当一部分是塑料包装材料，由于其数量大、品种多、化 学稳定性强而难以降解，己经成为环境治理的主要难题。因此寻求取代塑料 包装材料的替代品，是当今的一个重要研究的课题。各国的研究方向几乎是 共同的，这就是发展绿色包装。目前绿色包装材料的发展趋势有两个可食 性包装材料和町降解包装材料。利用可食性包装材料对食品进行包装，可以 与食品同时被食用并消化吸收，完全解决了污染，在一定程度上可以大大减 轻食品包装材料对环境的污染。例如用可食性膜对火腿肠、快餐面与调味包 进行包装，在食用时可以将包装膜一起食用，或作为饲料使用，可以大大减 少环境污染。因此开发可食性高性能复合膜具有巨大的社会意义和经济效益。 可食性包装材料生产常用的原料有蛋白质、多糖、脂类等，在生产过 程中采用多元醇等小分子物质作为增塑剂。目前研究可食性膜与可降解膜， 主要以单基质原料为主，如大豆分离蛋白膜、小麦面筋蛋白膜、E米醇溶蛋 白膜，多糖类的町食性膜等。本课题组曾对大豆分离蛋白的成膜特性、小麦 面筋蛋白的成膜性及淀粉的成膜特性做了一些研究，对这些原料的制膜特性 有了一定的掌握。前期实验与国内外资料表明，小麦蛋白与大豆分离蛋白二 者都具有良好的成膜性，制成的膜在高温高湿条件下稳定，具有良好的阻湿 性、阻气性、阻油性与抗微生物侵袭的性能。但是这些采用单基质制成的膜 还存在(1)抗拉强度低，(2)阻湿性能差等不足。因此开发可食性高性能复 合膜的研究，解决上述问题，生产出能够应用于火腿肠、快餐面与调味包等 包装的可食性高性能复合材料，对解决环境污染、开发农产品新的利用途径 其有重要意义。前期研究表明:单基质材料大豆分离蛋白膜的拉伸强度高于小麦面筋蛋 白膜，而小麦面筋蛋白膜的延伸性高于大豆分离蛋白膜。将大豆分离蛋白与 小麦面筋蛋白复合，同时采用谷氨酰胺转氨酶改性，除了发挥两者的优势，还提高了复合膜抗拉强度。小麦面筋蛋白作为小麦淀粉生产的副产物，年总产量大约为50万吨。大 豆分离蛋白是从大豆制油的副产品豆粕提取的。它们都具有来源丰富，价格 低廉的优势是有利于环境保护的可再生资源。因此以小麦面筋蛋白和大豆 分离蛋白为主要原料，开发可食性高性能复合包装材料，能在很大的程度上 解决环境污染问题。可食性高性能复合膜的研制成功对我国的环境保护与食品包装都将起到 重大的作用，并且可以拓宽小麦、大豆等农产品的利用途径，从而提高农产 品附加值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种性能优良的复合型可食性膜的新工艺。 为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案将大豆分离蛋白和小麦面 筋f白按质量比为SPI+WG-1+4. 5溶于150mL体积比为乙醇+水=3+7 5+5的 乙醇溶液中，制成浓度为9%反应液，按体积比甘油+溶剂=8+500 10+500加 入甘油，用NaOH调节pH值为9 ll摇匀，按质量比TG+蛋白质4+1000 3+1000加入谷氨酰胺转氨酶(TG)，先于5(TC下恒温磁力搅拌器上搅拌10 30min，然后将温度调整至8(TC后继续搅拌20min，取下后于80'C水浴反应 20min，将一定体积的膜液在玻璃盒中进行倒膜，6CTC下进行干燥，揭膜后在 --定湿度的程控人工气候箱中保存20 30h即制成可食性膜。其中揭膜后使用的程控人工气候箱的相对湿度为70%，保存24h即制成 可食性膜。对制成的膜进行性能测定抗拉强度(Tensile Strength, TS)的测定 按GB13022-91进行。将裁好的试样在电子拉力实验机上进行拉伸性能试验， 每个试验做3个平行，取其算术平均值。本专利技术以大豆分离蛋白和小麦面筋蛋白为主要原料，采用谷氨酰胺转氨 酶进行改性，得到一种性能优良的复合型可食性膜。该专利技术在以下几个方面 具有创新性1、 本专利技术制备的复合膜克服了单基质材料大豆分离蛋白膜延伸:性差，小 麦面筋蛋白膜拉伸强度低的缺点，复合膜可以发挥两者的优势，制成抗拉强 度和延伸性都较好的可食膜；2、 本专利技术首次采用谷氨酰胺转氨酶为改性剂，对蛋白复合膜进行改性， 大大提高抗拉强度，得到性能优良的复合型可食性膜。 3、本专利技术大大扩大了蛋白质的应用范围，为解决环境污染提供了一条有 效新途径。本专利技术将产生巨大的社会效益和经济效益，在一定程度上解决使用塑料包装制品对环境造成的污染，可食性高性能复合膜应用于食品包装；有些可 以和食品一起直接食用，有些可以作为饲料，完全不存在环境污染问题，是真正的绿色包装材料；此外，它还可以拓宽小麦、大豆等农产品的利用途径， 提高其农产品附加值。具体实施方式 实例1:将大豆分离蛋白和小麦面筋蛋白按质量比为SPI+WG=l+4. 5溶于150mL 体积比为乙醇+水=3+7的乙醇溶液中，制成浓度为9%反应液，按体积比甘油+ 溶剂=8+500加入甘油，用NaOH调节pH值为9摇匀，按质量比TG+蛋白质 4+1000，加入谷氨酰胺转氨酶(TG)，先于5(TC下恒温磁力搅拌器上搅拌 10min，然后将温度上升至80。C后继续搅拌20min，取下后于80。C永浴反应 20min，将一定体积的膜液在玻璃盒中进行倒膜，60'C下进行干燥，揭膜后在 70%相对湿度的程控人工气候箱中保存24h即制成可食性膜。对制成的膜进行性能测定TS为2. 37MPa。实例2:将大豆分离蛋白和小麦面筋蛋白按质量比为SPI+WG=l+4. 5溶于150mL 体积比为乙醇+水=4+6的乙醇溶液中，制成浓度为9%反应液，按体积比为甘 油+溶剂=9+500加入甘油，用NaOH调节pH值为IO摇匀，按质量比为TG+蛋 白质=2+1000加入谷氨酰胺转氨酶(TG)，先于50'C下恒温磁力搅拌器上搅拌 10min，温度上升至80。C后继续搅拌20min，取下后于80。C水浴反寧20min， 将一定体积的膜液在玻璃盒中进行倒膜，6CTC下进行干燥，揭膜后^70%相 对湿度的程控人工气候箱中保存24h即制成可食性膜。对制成的膜进行性能测定TS为2.50MPa。实例3:将大豆分离蛋白和小麦面筋蛋白按质量比为SPI+WG=l+4. 5溶于150mL 体积比为乙醇+水=5+5的乙醇溶液中，制成浓度为9%反应液，按体积比为甘 油+溶剂=10+500加入甘油，用NaOH调节pH值为11摇匀，按质量比为TG+ 蛋白质=3+1000,加入谷氨酰胺转氨酶(TG)，先于50。C下恒温磁力搅拌器上 搅拌10min，然后将温度上升至8(TC继续搅拌20min，取下后于80'C水浴反应20min，将一定体积的膜液在玻璃盒中进行倒膜，6(TC下进行干燥，揭膜 后在70%相对湿度的程控人工气候箱中保存24h即制成可食性膜。对制成的膜进行性能测定TS为2. 41MPa。实例4:将大豆分离蛋白和小麦面筋蛋白按质量比为SPI+WG=l+4. 5溶于150mL 体积比为乙醇+水=4+6的乙醇溶液中，制成浓度为996反应液，按体积比为甘 油+溶剂=9+500加入甘油，用NaOH调节pH值为10摇匀，按质量比为TG+蛋本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种谷氨酰胺转氨酶改性蛋白制备可食性膜新工艺，其特征在于：将大豆分离蛋白和小麦面筋蛋白按质量比为ＳＰＩ＋ＷＧ＝１＋４．５溶于１５０ｍＬ体积比为乙醇＋水＝３＋７～５＋５的乙醇溶液中，制成浓度为９％反应液，按体积比甘油＋溶剂＝８＋５００～１０＋５００加入甘油，用ＮａＯＨ调节ｐＨ值为９～１１摇匀，按质量比ＴＧ＋蛋白质＝１＋１０００～３＋１０００加入谷氨酰胺转氨酶（ＴＧ），先于５０℃下恒温磁力搅拌器上搅拌１０～３０ｍｉｎ，然后将温度调整至８０℃后继续搅拌２０ｍｉｎ，取下后于８０℃水浴反应２０ｍｉｎ，将一定体积的膜液在玻璃盒中进行倒膜，６０℃下进行干燥，揭膜后在一定湿度的程控人工气候箱中保存２０～３０ｈ即制成可食性膜。
【技术特征摘要】
1、一种谷氨酰胺转氨酶改性蛋白制备可食性膜新工艺，其特征在于将大豆分离蛋白和小麦面筋蛋白按质量比为SPI+WG＝1+4.5溶于150mL体积比为乙醇+水＝3+7～5+5的乙醇溶液中，制成浓度为9％反应液，按体积比甘油+溶剂＝8+500～10+500加入甘油，用NaOH调节pH值为9～11摇匀，按质量比TG+蛋白质＝1+1000～3+1000加入谷氨酰胺转氨酶(TG)，先于50℃下恒...
【专利技术属性】
技术研发人员：李梦琴，张剑，安晓琼，任红涛，李超，乔明武，张建威，王娜，李运罡，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]
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