李 健，王曉文，岳喜慶

（沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)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(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)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(lán)標(biāo)準(zhǔn)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(yǎng)豐富的食品，為人類蛋白質(zhì)的主要來源。雞蛋中含有人體所需的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、脂肪、卵磷脂、礦物質(zhì)、維生素等營養(yǎng)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(jié)構(gòu)，表面被水化膜包圍著，具有相對的穩(wěn)定性，通過加熱和甘油塑化處理，蛋白質(zhì)分子從卷曲狀態(tài)舒展開來，原來分子內(nèi)部的疏水基團(tuán)、巰基暴露出來，蛋白質(zhì)分子間通過疏水鍵、二硫鍵的結(jié)合，形成立體網(wǎng)狀結(jié)果，適當(dāng)?shù)臈l件下便可以形成具有一定阻隔性和強(qiáng)度的膜［5-7，11］。卵白蛋白資源豐富，兼具營養(yǎng)價值和功能特性，制作可食性膜應(yīng)用于食品包裝領(lǐng)域是很好的嘗試。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

雞蛋 購自沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)市場；甘油、硫酸銨、硫酸、氨水 沈陽化學(xué)試劑三廠；N，N-甲叉雙丙烯酰胺、過硫酸銨、巰基乙醇、溴酚藍(lán)、甘氨酸 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；卵白蛋白標(biāo)準(zhǔn)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(fēng)干燥箱 上海精密實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩 100目；電子天平 沈陽德克天平有限公司；SHB-Ⅲ循環(huán)水式真空泵 鄭州長城科工貿(mào)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(diào)溫調(diào)濕箱 北京蘇瑞實(shí)驗(yàn)設(shè)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(shí)驗(yàn)機(jī) 深圳恒科達(dá)檢測儀器有限公司；成膜玻璃板 自制；DYY-6C直流穩(wěn)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)調(diào)節(jié)（pH=4.5～4.8）→透析法脫鹽→結(jié)晶或真空冷凍干燥（卵白蛋白）→測定含量（考馬斯亮藍(lán)法標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)量比3∶1）→加少量蒸餾水溶解，調(diào)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(yǎng)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(lán)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(jī)械性能 抗拉伸強(qiáng)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(shè)定為40mm，拉引速度設(shè)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(jù)質(zhì)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(shù)（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(zhì)量，持續(xù)一周，通過杯質(zhì)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(shù)，g·mm·（m2·d ·kPa）-1；ΔW—t時間內(nèi)稱量瓶的質(zhì)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(cè)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(jié)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(biāo)準(zhǔn)品，采用考馬斯亮藍(lán)法，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，并通過標(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)采用硫酸銨鹽析法與等電點(diǎn)調(diào)節(jié)，再經(jīng)透析脫鹽，最后結(jié)晶或冷凍干燥成卵白蛋白粉，其蛋白含量很高，適合于進(jìn)一步制備可食性膜實(shí)驗(yàn)。

圖1 測定卵白蛋白考馬斯亮藍(lán)法制作標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

2.2 卵白蛋白純度測定

由圖2可知，重結(jié)晶和真空冷凍干燥法制備的卵白蛋白的電泳結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)品的一致，沒有雜蛋白干擾。因此重結(jié)晶和真空冷凍干燥制備的卵白蛋白粉純度都較好。根據(jù)電泳的相對遷移率得出，重結(jié)晶和真空冷凍干燥制備的卵白蛋白粉與標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)品的都為 45kD，所以純度達(dá)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(jié)果如表1所示。

由表1可以看出，當(dāng)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(yīng)該選取適當(dāng)?shù)牡鞍诐舛?。根?jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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(shù)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(jié)果見表2。

表2數(shù)據(jù)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(shù)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(jié)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(qiáng)度弱；溫度較高時，蛋白干燥過快，成膜時間短，膜質(zhì)地硬脆，彈性小。適當(dāng)?shù)臏囟瓤梢孕纬傻鞍椎木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，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(jié)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(shù)為1.361g·mm·（m2·d·kPa）-1時達(dá)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(jié)論

3.1 實(shí)驗(yàn)采用飽和硫酸銨鹽析與等電點(diǎn)調(diào)節(jié)相結(jié)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(yàn)證卵白蛋白和標(biāo)準(zhǔn)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(shù)和斷裂伸長率（E）分別達(dá)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。