可食性大豆分离蛋白复合膜的制备及保鲜应用

杨燕燕，朱帅杰，徐亿能，顾 宇，翟立公，卫兰兰

（安徽科技学院食品工程学院，安徽 滁州 239000）

马铃薯是一种高淀粉、高蛋白质的蔬菜，其鲜切会导致营养损失、褐变、微生物生长等问题，其中褐变是主要问题。因此，采取有效的方法延缓褐变成为亟需解决的问题。可食用涂膜在食品表面形成薄层，具有阻隔水分、氧气的特点。将-CD 添加进膜材料中，则可赋予膜相应的功能特性，用于活性食品包装材料[1]。因此，将D-异抗坏血酸钠、SPI 和-CD等结合使用，研制新型的复合膜，对于延长保质期有一定的参考价值。

本文研究复合涂膜液对鲜切马铃薯的防褐变保鲜，对复合膜进行表征，并测定各相关指标，进一步验证其优异的保鲜效果和应用潜力。

1 材料与方法

马铃薯，购买于当地超市；SPI，上海麦克林生化科技股份有限公司；-CD，D-异抗坏血酸钠，磷酸二氢钠，磷酸氢二钠，聚乙烯吡咯烷酮，邻苯二酚，愈创木酚，无水乙醇，福林酚试剂，碳酸钠，国药集团化学试剂有限公司。

1.2 实验仪器与设备

3 nh精密色差仪，深圳市三恩时科技有限公司；UV-1800 紫外可见分光光度计，上海继谱电子科技有限公司；GL-20 B 型高速冷冻离心机，上海圣科仪器设备有限公司；FTIR-850 傅里叶变换红外光谱仪，天津港东科技有限公司；EVO-18 扫描电子显微镜，Carl Zeiss。

1.3 试验方法

1.3.1 膜液的制备

5%的SPI 溶液与2%的-CD 溶液等体积混合后，加D-异抗坏血酸钠，混合均匀。

1.3.2 平板膜的制备

15 mL 膜液倒入培养皿中，45 ℃干燥6 h。

1.3.3 SEM、FT-IR 测定

1.3.4 涂膜处理

新鲜马铃薯洗净、切片，喷涂3 遍后，表面形成一层透明的薄膜，4 ℃保存，每隔1 d 测一次指标。

1.3.5 相关指标的测定

1.3.5.1 外观

拍照记录。

1.3.5.2 失重率

1.3.5.3 色泽

色差仪测定[2]。

1.3.5.4 总酚、PPO、POD 活性参考[3]

1.4 数据统计与分析

均采用Origin 2018 进行数据处理，用SPSS 20.0软件进行分析，显著性水平(p<0.05)。

2 结果与分析

2.1 SEM 分析

如图1 所示，-CD呈现较为松散、大多不规则、表面有些凸凹不平的晶体状态[4]，SPI膜相对较粗糙，存在细小的裂纹，加入-CD 后复合膜表面有平整、连续、致密的平面结构，可能是-CD溶解后，改变了成膜基质的组成，提高了两者的相容性。

图1 扫描电镜图

2.2 FT-IR 分析

如图2 所示，复合膜在3450cm-1出现的吸收峰是由-CD 和蛋白质的羟基以及N-H 键的共同伸缩振动产生。2940 cm-1附近的峰则是与-CD 和蛋白质C-H 键有关。在1630 cm-1、1420 cm-1附近的峰与蛋白质的酰胺Ⅰ带（C=O）、Ⅱ带（N-H）、Ⅲ带（CN）振动有关，表明两者发生交联。

图2 FT-IR 光谱

2.3 外观分析

如图3 所示，切片褐变度逐渐升高，第7 d 时，两组的褐变程度最严重，但涂膜组的切片表面仍然呈黄色。对照组切片相比，涂膜鲜切马铃薯视觉质量较好。结果表明，涂膜对防止鲜切马铃薯表面褐变和保持外观质量是有效的。

图3 外观

2.4 色泽分析

在整个储存期间，L*值都在下降，涂膜组处理的样品的L*值均高于对照组（见表1）。两组a*值与L*值则相反，涂膜组处理的样品a*值均低于对照组，涂膜组a*值增量小，褐变速度慢。b*值涂膜组没有明显变化，且对应外观上没有明显的褐班。可能是涂膜后形成了薄膜，阻止氧气接触，且具有一定的抗氧化能力，有效减缓了酶促褐变。

表1 色泽

2.5 失重率分析

对照组失重率上升速度较快，与涂膜处理组相比有显著差异，且每一时期的失重率都比涂膜处理的要高，表明涂膜处理在一定程度上可延缓水分散失，在贮藏过程中起到保水作用。

图4 失重率

2.6 总酚分析

如图5 所示，前3 d两组的总酚快速降低，3 d后褐变速度减慢，可能是不再需要过多底物，因此总酚累积[3]。在贮藏过程中，总酚总体呈下降趋势，涂膜组的总酚含量始终显著高于对照组，这表明涂膜有助于保持较高水平的总酚。

图5 总酚含量

2.7 PPO 活性分析

如图6 所示，两组的PPO 活性在贮藏前2 d 上升缓慢后上升，3 d 后涂膜组的PPO 活性显著低于对照组，表明涂膜可以明显抑制鲜切马铃薯的PPO活性。

图6 PPO 活性

2.8 POD 活性分析

如图7 所示，POD 参与酚类物质的代谢[5]。两组的POD活性在贮藏前3 d 没有显著差异，之后幵始呈现逐渐上升的趋势，涂膜组的POD 活性从第5 d 起显著低于对照组，且上升趋势较缓，结果表明，涂膜处理能够明显抑制鲜切马铃薯的POD 活性。

图7 POD 活性

3 结论

本实验的复合膜均一性和致密性较好，FT-IR证明，-CD 与SPI 发生交联反应。鲜切马铃薯的失重率、褐变度和总酚含量的降低，有效抑制PPO、POD活性，涂膜后在第7 d 维持较好的品质，对照组褐变严重，将失去商品价值。本研究体现了D-抗坏血酸钠/ -CD和SPI复合涂膜的优势，在果蔬的保鲜中具有潜在的应用价值。