超声辅助玉米醇溶蛋白基乙烯吸附膜的制备及其香蕉保鲜性能

摘要：

[目的]乙烯是影响水果品质及货架期的关键植物激素.本研究利用高场强超声波(HIU)对玉米醇溶蛋白(zein)进行物理改性处理,使其蛋白结构舒展,内部活性官能团暴露;利用超声改性zein膜中的活性官能团(如巯基等)与乙烯发生"点击反应"吸附乙烯,从而达到延长水果货架期的目的.[方法]将5 g zein溶于80％醋酸溶液中,选用频率为20 kHz、功率为400 W的超声波经不同时长(0、5、15和30 min)的预处理后,分别取2 mL蛋白溶液移至培养皿(55.0 cm2)中,放置于40℃烘箱干燥24 h,分别得到zein-0膜、zein-5膜、zein-15膜、zein-30膜,通过圆二光谱、内源性荧光、粒径电位仪和扫描电镜分析不同条件超声处理后蛋白结构及形貌的变化;借助物性分析仪和VOC检测仪表征zein膜的力学性能和乙烯吸附性能.以香蕉为研究对象,将超声处理后的zein膜与香蕉放置于同一塑封袋中,室温密闭放置10 d,基于香蕉表皮的褐变程度、香蕉果肉的硬度变化和香蕉失重率分析zein膜延长水果货架期的性能.[结果]高场强超声波处理对蛋白质的高级结构具有修饰作用,频率为20 kHz、功率为400 W超声处理15 min后,zein的平均粒径降低(1013.3±6.9 nm),α-螺旋结构的比例降低(45.86％),β-折叠结构的比例升高(12.20％),上述现象表明适度超声处理使zein结构舒展.同时,zein-15膜的乙烯吸附性能与zein-0膜(未经超声处理)相比增加了9.486 mg·m-3·h-1,阻氧性能与zein-0膜相比增加了0.75×10-16 kg·m·m-2·s-1·Pa-1.本研究以呼吸跃变型水果的香蕉为代表,zein-15膜能有效降低香蕉的失重率,延缓香蕉表皮的褐变和香蕉果肉硬度的降低,延长了香蕉的货架期.[结论]一定条件的超声处理(20 kHz、400 W、15 min)能够诱导zein结构舒展,暴露出更多的活性官能团,提高其乙烯吸附性能.zein-15膜具有良好的阻氧性和力学性能,有效延长了香蕉的货架期和乙烯吸附膜的使用寿命.

关键词：超声处理、结构修饰、玉米醇溶蛋白膜、乙烯吸附剂、货架期

所属期刊栏目：56

分类号：TS202.3;S609.3;O657.72

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;陕西省重点研发计划一般项目;陕西省教育厅服务地方专项计划项目

在线出版日期：2023-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1574-1584