卵白蛋白提取及其可食性膜制備

李 健，王曉文，岳喜慶

（沈陽農業大學食品學院，遼寧沈陽110866）

卵白蛋白提取及其可食性膜制備

李 健，王曉文，岳喜慶

（沈陽農業大學食品學院，遼寧沈陽110866）

提取雞蛋清中的卵白蛋白，制備卵白蛋白粉。采用考馬斯亮藍標準曲線法和凱氏定氮法分析蛋白含量，SDSPAGE電泳測定純度。用甘油塑化卵白蛋白，制備可食性蛋白膜。

卵白蛋白，提取，可食性膜，制備

雞蛋是營養豐富的食品，為人類蛋白質的主要來源。雞蛋中含有人體所需的優質蛋白質、脂肪、卵磷脂、礦物質、維生素等營養成分，而且消化吸收率高。卵白蛋白主要存在于蛋清中，占蛋清蛋白的56% 以上。卵白蛋白分子中存在大量的氫鍵、疏水鍵、離子鍵等作用，具有許多重要的功能特性，使卵白蛋白具有較好的成膜性能。蛋白分子在溶液中呈一種卷曲的緊密結構，表面被水化膜包圍著，具有相對的穩定性，通過加熱和甘油塑化處理，蛋白質分子從卷曲狀態舒展開來，原來分子內部的疏水基團、巰基暴露出來，蛋白質分子間通過疏水鍵、二硫鍵的結合，形成立體網狀結果，適當的條件下便可以形成具有一定阻隔性和強度的膜［5-7，11］。卵白蛋白資源豐富，兼具營養價值和功能特性，制作可食性膜應用于食品包裝領域是很好的嘗試。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

雞蛋 購自沈陽農業大學市場；甘油、硫酸銨、硫酸、氨水 沈陽化學試劑三廠；N，N-甲叉雙丙烯酰胺、過硫酸銨、巰基乙醇、溴酚藍、甘氨酸 國藥集團化學試劑有限公司；卵白蛋白標準品 美國Sigma，純度98%；丙烯酰胺。

85-2型恒溫磁力攪拌器、HH-6電熱恒溫水浴鍋 國華電器有限公司；DHG-9070A型電熱恒溫鼓風干燥箱 上海精密實驗設備有限公司；標準檢驗篩 100目；電子天平 沈陽德克天平有限公司；SHB-Ⅲ循環水式真空泵 鄭州長城科工貿有限公司；ZH-紙與紙板厚度測定儀 歐華特儀器儀表有限公司；DT-301調溫調濕箱 北京蘇瑞實驗設備有限公司；傅里葉紅外光譜儀 上海光譜儀器有限公司；ZT-17紙張透氣度測定儀、ZL-300A紙與紙板抗張實驗機 深圳恒科達檢測儀器有限公司；成膜玻璃板 自制；DYY-6C直流穩壓電源 北京六一儀器廠；DYCZ-30垂直板型電泳槽，SP-2000UV型紫外分光光度計。

1.2 實驗方法

1.2.1 卵白蛋白制備工藝 鮮雞蛋→分離得到雞蛋清→紗布過濾→微濾、超濾→雞蛋蛋清溶液→鹽析（飽和硫酸銨鹽析法）［14］→粗蛋白→等電點調節（pH=4.5～4.8）→透析法脫鹽→結晶或真空冷凍干燥（卵白蛋白）→測定含量（考馬斯亮藍法標準曲線、凱氏定氮法）［15］→測定純度和分子量（SDS-PAGE電泳法）［15-16］

1.2.2 卵白蛋白膜制備工藝 卵白蛋白∶甘油（按一定的質量比3∶1）→加少量蒸餾水溶解，調pH8.0～9.0之間→磁力攪拌20min→加蒸餾水定容至100mL→充分混勻、溶解→60～70℃恒溫水浴20min→室溫放置6～7h過濾→20mL成膜溶液傾倒在小培養皿中→60℃恒溫干燥箱干燥直到成膜→揭膜→相對濕度為45%的干燥器中保存［1］

1.2.3 可溶性蛋白含量測定 考馬斯亮藍法［15］。

1.2.4 粗蛋白含量的測定 凱氏定氮法［15］。

1.2.5 蛋白膜性能的測定

1.2.5.1 膜厚度的測定 采用紙與紙板厚度測定儀測量每個膜試樣5個不同的位置的厚度，通常每片樣品分別選取膜的4個邊緣處和中心處測定厚度，再求平均值作為該膜的厚度［18］。

1.2.5.2 機械性能 抗拉伸強度（Ts）和斷裂伸長率（E）的測定，用紙與紙板測試儀測定Ts（MPa）和E（%），初始夾距設定為40mm，拉引速度設定為1mm/s。

式中：F—膜斷裂時承受的最大拉力，N；S—膜的橫截面積，m2；L0—膜原來的長度，mm；L1—膜斷裂時的長度，mm。

1.2.5.3 水溶性測定 將膜裁剪成50mm×50mm大小，與燒杯一起干燥至恒重，并稱重。把膜放入盛有100mL水的燒杯中，在室溫下浸泡24h，倒掉水后將膜和燒杯干燥至恒重，稱重，根據質量變化計算水溶性（以百分含量表示）［19］。

1.2.5.4 水蒸氣透過系數（WVP）的測定 采用GB 1037-1988的擬杯子法，用石蠟將待測的蛋白膜密封于裝有4g無水CaCl2的稱量瓶口處，置于相對濕度為100%的干燥器中，每24h稱量一次稱量瓶的質量，持續一周，通過杯質量的增加量確定水蒸氣的透過量［20］。

式中：WVP—水蒸氣透過系數，g·mm·（m2·d ·kPa）-1；ΔW—t時間內稱量瓶的質量增加量，g；A—稱量瓶口的面積，m2；t—測量時間，d；h—膜的厚度，mm；Δp—試樣兩側的水蒸氣壓差，kPa；25℃水蒸氣的飽和蒸汽壓為3.1684kPa，相對濕度為100%的水蒸汽壓為 3.1684×100% =3.1684；所以 Δp為3.1684kPa。

2 結果與分析

2.1 卵白蛋白可溶性蛋白含量與粗蛋白含量分析

按照1.2.1方法制備卵白蛋白，1.2.3和1.2.4的方法測定可溶性蛋白含量與粗蛋白含量，以牛血清蛋白為標準品，采用考馬斯亮藍法，對數據進行分析制作標準曲線，并通過標準曲線得出可溶性卵白蛋白的含量［3，15］。采用凱氏定氮法測定粗蛋白的含量，通過計算分析提取蛋白中的可溶性蛋白和粗蛋白含量的百分比。

由圖1計算得出，雞蛋中粗蛋白為總蛋白含量92%，卵白蛋白中可溶的蛋白含量占86%。因此說明本實驗采用硫酸銨鹽析法與等電點調節，再經透析脫鹽，最后結晶或冷凍干燥成卵白蛋白粉，其蛋白含量很高，適合于進一步制備可食性膜實驗。

圖1 測定卵白蛋白考馬斯亮藍法制作標準曲線圖

2.2 卵白蛋白純度測定

由圖2可知，重結晶和真空冷凍干燥法制備的卵白蛋白的電泳結果與標準品的一致，沒有雜蛋白干擾。因此重結晶和真空冷凍干燥制備的卵白蛋白粉純度都較好。根據電泳的相對遷移率得出，重結晶和真空冷凍干燥制備的卵白蛋白粉與標準品的相對遷移率一致，移動了相同的距離。測得的分子量與標準品的都為 45kD，所以純度達到了 90%以上［15］。

圖2 卵白蛋白電泳圖

2.3 卵白蛋白濃度對膜的影響

按1.2.2的方法制備膜，考察卵白蛋白濃度對膜性能的影響，結果如表1所示。

由表1可以看出，當濃度為2%～3%時，膜薄、成膜時間較短、顏色淺，但成膜厚薄不均、難揭膜且容易斷裂。濃度過高時，膜厚、顏色深、透光性差、成膜時間長，在揭膜時由于比較粘稠，同樣難揭。為了容易成膜與揭膜，應該選取適當的蛋白濃度。根據實驗數據可知，在4%時，膜的厚度為0.063mm、斷裂伸長率為29.74%、水溶性為31.47%、水蒸氣透過系數為1.287g·mm·（m2·d·kPa）-1，能夠較好地成膜且有一定的阻水性、阻氣性和抗拉伸性［8］。

2.4 甘油濃度對卵白蛋白膜的影響

甘油作為增塑劑，對膜的制備成功率有重要影響，甘油濃度對卵白蛋白膜的影響結果見表2。

表2數據表明，甘油濃度為1.5%時，膜的厚度為0.066mm、斷裂伸長率為23.86%、水溶性為30.72%、水蒸氣透過系數為1.292g·mm·（m2·d·kPa）-1，能夠較好地反映出膜的性能［10，16］。

2.5 加熱溫度對卵白蛋白膜的影響

溫度對于成膜來說也是重要的因素之一，溫度對卵白蛋白膜的影響結果見表3。

卵白蛋白在室溫～100℃之間都可以干燥成膜，但較低的溫度下，成膜時間長，膜比較柔軟且彈性大，抗拉伸強度弱；溫度較高時，蛋白干燥過快，成膜時間短，膜質地硬脆，彈性小。適當的溫度可以形成蛋白的網絡結構，需要水分逐步地參與打開二硫鍵，重新形成新的鍵。表3的結果表明，在60℃時卵白蛋白膜的厚度為0.063mm、斷裂伸長率為28.78%、水溶性為30.47%、水蒸氣透過系數為1.361g·mm·（m2·d·kPa）-1時達到最佳條件［9，13，16］。

表1 卵白蛋白濃度對膜性能的影響

表2 甘油濃度對膜性能的影響

表3 不同加熱溫度對膜性能的影響

3 結論

3.1 實驗采用飽和硫酸銨鹽析與等電點調節相結合的方法提取卵白蛋白，粗蛋白含量為92%，可溶性的蛋白含量為86%。

3.2 采用SDS-PAGE電泳法驗證卵白蛋白和標準品的遷移率基本一致，純度在90%以上。

3.3 卵白蛋白的濃度為4%，甘油的濃度為1.5%，成膜溫度為60℃，卵白蛋白成膜性很好。膜的厚度、水溶性、水蒸氣透過系數和斷裂伸長率（E）分別達到0.061mm、28.48%、1.259g·mm·（m2·d·kPa）-1和30.56%。

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Study on extraction of ovalbumin and preparation of edible film

LI Jian，WANG Xiao-wen，YUE Xi-qing
（College of Food Science and Technology，Shenyang Agriculture University，Shenyang 110866，China）

Ovalbumin was extracted for powder from the egg albumin.Coomassie blue-staining was used with the standard curve method and Kjeldahl method was used to analysis of protein content，the purity was determinated by SDS-PAGE electrophoresis.Furthermore，ovalbumin was plasticized with glycerine and prepared edible protein film.

ovalbumin；extract；edible film；preparation

TS253.1

B

1002-0306（2011）01-0232-03

2010-01-06

李?。?984-），男，碩士研究生，研究方向：動物性食品加工。