可食性大豆分離蛋白復合膜的制備及保鮮應用

楊燕燕，朱帥杰，徐億能，顧 宇，翟立公，衛蘭蘭

（安徽科技學院食品工程學院，安徽 滁州 239000）

馬鈴薯是一種高淀粉、高蛋白質的蔬菜，其鮮切會導致營養損失、褐變、微生物生長等問題，其中褐變是主要問題。因此，采取有效的方法延緩褐變成為亟需解決的問題。可食用涂膜在食品表面形成薄層，具有阻隔水分、氧氣的特點。將-CD 添加進膜材料中，則可賦予膜相應的功能特性，用于活性食品包裝材料[1]。因此，將D-異抗壞血酸鈉、SPI 和-CD等結合使用，研制新型的復合膜，對于延長保質期有一定的參考價值。

本文研究復合涂膜液對鮮切馬鈴薯的防褐變保鮮，對復合膜進行表征，并測定各相關指標，進一步驗證其優異的保鮮效果和應用潛力。

1 材料與方法

馬鈴薯，購買于當地超市；SPI，上海麥克林生化科技股份有限公司；-CD，D-異抗壞血酸鈉，磷酸二氫鈉，磷酸氫二鈉，聚乙烯吡咯烷酮，鄰苯二酚，愈創木酚，無水乙醇，福林酚試劑，碳酸鈉，國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 實驗儀器與設備

3 nh精密色差儀，深圳市三恩時科技有限公司；UV-1800 紫外可見分光光度計，上海繼譜電子科技有限公司；GL-20 B 型高速冷凍離心機，上海圣科儀器設備有限公司；FTIR-850 傅里葉變換紅外光譜儀，天津港東科技有限公司；EVO-18 掃描電子顯微鏡，Carl Zeiss。

1.3 試驗方法

1.3.1 膜液的制備

5%的SPI 溶液與2%的-CD 溶液等體積混合后，加D-異抗壞血酸鈉，混合均勻。

1.3.2 平板膜的制備

15 mL 膜液倒入培養皿中，45 ℃干燥6 h。

1.3.3 SEM、FT-IR 測定

1.3.4 涂膜處理

新鮮馬鈴薯洗凈、切片，噴涂3 遍后，表面形成一層透明的薄膜，4 ℃保存，每隔1 d 測一次指標。

1.3.5 相關指標的測定

1.3.5.1 外觀

拍照記錄。

1.3.5.2 失重率

1.3.5.3 色澤

色差儀測定[2]。

1.3.5.4 總酚、PPO、POD 活性參考[3]

1.4 數據統計與分析

均采用Origin 2018 進行數據處理，用SPSS 20.0軟件進行分析，顯著性水平(p<0.05)。

2 結果與分析

2.1 SEM 分析

如圖1 所示，-CD呈現較為松散、大多不規則、表面有些凸凹不平的晶體狀態[4]，SPI膜相對較粗糙，存在細小的裂紋，加入-CD 后復合膜表面有平整、連續、致密的平面結構，可能是-CD溶解后，改變了成膜基質的組成，提高了兩者的相容性。

圖1 掃描電鏡圖

2.2 FT-IR 分析

如圖2 所示，復合膜在3450cm-1出現的吸收峰是由-CD 和蛋白質的羥基以及N-H 鍵的共同伸縮振動產生。2940 cm-1附近的峰則是與-CD 和蛋白質C-H 鍵有關。在1630 cm-1、1420 cm-1附近的峰與蛋白質的酰胺Ⅰ帶（C=O）、Ⅱ帶（N-H）、Ⅲ帶（CN）振動有關，表明兩者發生交聯。

圖2 FT-IR 光譜

2.3 外觀分析

如圖3 所示，切片褐變度逐漸升高，第7 d 時，兩組的褐變程度最嚴重，但涂膜組的切片表面仍然呈黃色。對照組切片相比，涂膜鮮切馬鈴薯視覺質量較好。結果表明，涂膜對防止鮮切馬鈴薯表面褐變和保持外觀質量是有效的。

圖3 外觀

2.4 色澤分析

在整個儲存期間，L*值都在下降，涂膜組處理的樣品的L*值均高于對照組（見表1）。兩組a*值與L*值則相反，涂膜組處理的樣品a*值均低于對照組，涂膜組a*值增量小，褐變速度慢。b*值涂膜組沒有明顯變化，且對應外觀上沒有明顯的褐班。可能是涂膜后形成了薄膜，阻止氧氣接觸，且具有一定的抗氧化能力，有效減緩了酶促褐變。

表1 色澤

2.5 失重率分析

對照組失重率上升速度較快，與涂膜處理組相比有顯著差異，且每一時期的失重率都比涂膜處理的要高，表明涂膜處理在一定程度上可延緩水分散失，在貯藏過程中起到保水作用。

圖4 失重率

2.6 總酚分析

如圖5 所示，前3 d兩組的總酚快速降低，3 d后褐變速度減慢，可能是不再需要過多底物，因此總酚累積[3]。在貯藏過程中，總酚總體呈下降趨勢，涂膜組的總酚含量始終顯著高于對照組，這表明涂膜有助于保持較高水平的總酚。

圖5 總酚含量

2.7 PPO 活性分析

如圖6 所示，兩組的PPO 活性在貯藏前2 d 上升緩慢后上升，3 d 后涂膜組的PPO 活性顯著低于對照組，表明涂膜可以明顯抑制鮮切馬鈴薯的PPO活性。

圖6 PPO 活性

2.8 POD 活性分析

如圖7 所示，POD 參與酚類物質的代謝[5]。兩組的POD活性在貯藏前3 d 沒有顯著差異，之后幵始呈現逐漸上升的趨勢，涂膜組的POD 活性從第5 d 起顯著低于對照組，且上升趨勢較緩，結果表明，涂膜處理能夠明顯抑制鮮切馬鈴薯的POD 活性。

圖7 POD 活性

3 結論

本實驗的復合膜均一性和致密性較好，FT-IR證明，-CD 與SPI 發生交聯反應。鮮切馬鈴薯的失重率、褐變度和總酚含量的降低，有效抑制PPO、POD活性，涂膜后在第7 d 維持較好的品質，對照組褐變嚴重，將失去商品價值。本研究體現了D-抗壞血酸鈉/ -CD和SPI復合涂膜的優勢，在果蔬的保鮮中具有潛在的應用價值。