[发明专利]一种乳清蛋白为基质的可食用膜的制备方法

说明书

技术领域

一种乳清蛋白为基质的可食用膜的制备方法，属于乳制品技术领域。

背景技术

以蛋白质为基质的可食用膜的原理解释为：构成膜基质的主要成分是生物大分子-蛋白质，增加组成膜的高聚分子链的长度和极性，可使膜的粘性增强，极性基团在分子链上的均匀分布，也能增加膜的粘性及网络结构的紧密性。这是由于极性基团的均匀分布，增加了高分子间氢键和静电引力的作用，从而为形成具有一定可选择透气性的网络结构奠定基础。

乳清是生产干酪时从牛乳中分离出来的液体部分。一般每生产1kg干酪可得到10kg乳清。全世界每年生产干酪所产生的乳清约为9000万吨，可见其数量是相当大的。在90年代，由于膜分离技术和离子交换技术的进步以及对乳清蛋白认识的提高，人们逐渐认识到乳清蛋白不仅具有很高的营养价值，而且具有许多独特的功能特性。

乳清蛋白中含有约48％的β-乳球蛋白、19％的α-乳白蛋白、8％的免疫球蛋白、5％的血清白蛋白和20％的蛋白胨等，还有少量的乳铁蛋白和乳过氧化物酶等。乳清蛋白的营养价值很高，它含有组成蛋白质的全部20种氨基酸，与鸡蛋蛋白质相似，属于全价蛋白质，生物价为88。

乳清蛋白具有许多功能特性，其功能特性主要包括：

溶解性和分散性。乳清蛋白在没有热变性的条件下，在pH2.0-7.0范围内表现出良好的溶解性和分散性。

乳化性。乳清蛋白能在脂肪球和水滴之间形成一层界面膜，从而防止乳状液分层及凝聚沉淀。

凝胶作用和持水性。在适当的热处理条件下，乳清浓缩蛋白(WPC)溶液能形成热变性不可逆凝胶。β-乳球蛋白和牛血清白蛋白是乳清中两种主要凝胶蛋白。乳清蛋白开始形成凝胶的温度和凝胶的特性取决于蛋白质浓度，pH值，溶液中其他组分及形成凝胶的工艺条件。

蛋白类可食用膜是以各种蛋白质为主要原料形成的膜。蛋白质类可食用膜在较低的相对湿度下表现出良好的阻氧性，且形成的膜透明均一，同时由于蛋白质可食用膜具有较高的亲水性，在较高相对湿度条件下其使用受到限制，具有较低的阻水性。

鉴于现有合成塑料膜高生产成本的现状，乳清蛋白可以开发为一种成本低的成膜基质，而考虑到WPC和乳清分离蛋白(WPI)所形成的可食用膜性能相当且WPC成本较低，WPC具有更大的产业化生产优势。以WPC-80(乳清蛋白浓度为80％)为成膜基质，甘油为增塑剂制备可食用膜，研究该可食用膜的抗拉强度、延伸率、溶解性、阻水性、阻氧性等性质。

由于较高的营养价值和形成凝胶性能，乳清蛋白已被广泛应用于食品体系中，如可被用来做胶囊膜，乳清蛋白粒也已成功应用于乳状液体系保护对pH敏感的油滴粒子发生各种生物学变化。乳清蛋白另外一个重要的功能性是在增塑剂存在时可形成生物膜应用于各种体系中，如乳清蛋白膜应用于深度煎炸的食物表面来延缓食物内部脂肪发生衰变，乳清蛋白与果胶结合的复合膜研究其结合机制对形成的可食用膜性能的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种乳清蛋白为基质的可食用膜的制备方法，通过测定可食用膜的各项指标如透湿系数、透氧系数、抗拉强度、延伸率等确定可食用膜的原料配方，采用热处理使蛋白质适度变性，扫描电镜可食用膜的超微结构，本发明制备得到的可食用膜具有较好的阻湿性和阻氧性。

本发明的技术方案：本发明所制备的可食用膜其透湿系数和透氧系数分别可达到0.0045g·mm/m²·h·kPa和0.17cm³·mm/m²·min·kPa，阻隔性能较优。

一种乳清蛋白为基质的可食用膜的制备方法，原料采用80-120g蛋白质含量为80％的乳清浓缩蛋白，加水定容至1L，60-80℃恒温水浴并不断搅拌配制混合溶液，用食用碱调节溶液pH至8.0，冷却至室温加入25-35g甘油配制成膜液，取3mL成膜液于10cm×10cm有机玻璃板涂膜，自然干燥后揭膜，在25℃，在相对湿度为50％的环境中平衡48h后用于可食用膜阻隔性能的评价，测定其透湿系数与透氧系数，透湿系数与透氧系数越小可食用膜的阻隔性能越好。

优选的工艺条件为原料采用100g蛋白质含量为80％的乳清浓缩蛋白，加水定容至1L，70℃恒温水浴并不断搅拌配制混合溶液，用食用碱调节溶液pH至8.0，冷却至室温加入30g甘油配制成膜液，取3mL成膜液于10cm×10cm有机玻璃板涂膜，自然干燥后揭膜，在25℃，在相对湿度为50％的环境中平衡48h后用于可食用膜阻隔性能的评价。

分析方法

1.膜的透湿系数的测定