葡萄糖糖基化米糠蛋白-殼聚糖復合膜的制備及表征

孟才云，孫 妍，肖志剛，李鐵晶，趙鳳芹，王 娜,

（1.遼寧大學輕型產業學院，遼寧 沈陽 110036；2.沈陽師范大學糧食學院，遼寧 沈陽 110034；3.營口理工學院，遼寧 營口 115014）

據調查，目前市場上廣泛使用的食品包裝材料大多為石油基制成的塑料包裝，這主要是因為塑料材料價格比較低廉，具有機械性能強、阻隔性和熱密封能力較好等優勢，然而，因其不可降解、較低的回收利用率等原因，對生態環境造成了嚴重負擔[1-2]。與之相比，生物質薄膜因具有來源廣泛、營養安全、制備簡單，安全環保等優點受到廣泛關注[3-4]。目前，蛋白質、脂質、多糖及其衍生物或其復合材料是生物質可食性膜的主要原料。生物質薄膜作為一種新型、安全環保的材料，可將應用于果蔬、肉制品、速食食品調料包、油炸及烘焙食品等方面[5-6]。

蛋白質內部具有較強的氫鍵、二硫鍵、疏水相互作用等作用力，因此具有較好的成膜特性，且膜結構比較穩定[7]。近年來，米糠蛋白（rice bran protein，RBP）因其良好的抗癌、抗氧化等功能性質和營養價值被廣泛的應用于成膜材料中。Adebiyi等[8-9]研究了RBP的成膜特性，發現RBP可用于可降解蛋白基薄膜的制備且具有一定的功能特性。但RBP的低溶解性導致其功能性質較差，限制了其應用，且單一RBP薄膜機械性能和阻隔性能等較差。因此，用適當的改性方法對蛋白質進行處理[10]，可以得到具有良好機械性能和阻隔性能的蛋白膜[11-12]。眾多研究表明糖基化改性可以有效改善蛋白質的功能性質[13-14]，從而提升蛋白膜的性能[15-16]。蔣麗梅[15]的研究結果顯示木糖糖基化改性花生蛋白膜的抗拉強度和斷裂伸長率分被提高了45.75%、42.70%。郭浩等[16]的研究證明糖基化改性可以使得玉米醇溶蛋白膜具備更強的抗拉強度和熱穩定性。陳又銘等[17]發現經菊粉糖基化改性后的玉米醇溶蛋白膜的透光率和阻隔性得到顯著提升。

將蛋白質與多糖兩種基材共混制膜可進一步提高薄膜的致密度，其阻隔性能和滲透率均優于單一蛋白膜，對食品品質具有更好的保護效果[18]。此外，多糖的添加也可以加強溶液體系的黏稠度和凝膠特性，從而使成膜溶液更加穩定[19]。殼聚糖（chitosan，CS）作為自然界中來源廣泛的天然堿性氨基多糖，其抗菌性、陽離子性和成膜性使其成為醫療、食品等行業的熱門材料，同時因其具有抗氧化和抑菌等功能特性，以其成膜后用于食品包裝可起到防腐保鮮的效果。Hosseini等[20]發現將CS納米粒子與魚皮明膠作用制成的復合膜彈性模量、抗拉強度和阻水性明顯增強。Samsalee等[21]發現CS可以顯著改善豬血漿蛋白膜的透明度、溶解性、機械性能和熱性能。Wang Lingling等[22]利用超聲技術制備的大米蛋白水解物-CS可食性復合膜的斷裂伸長率提高了125%。

本研究首先利用小分子葡萄糖（G）對RBP進行糖基化改性后制備糖基化RBP膜，利用糖基化反應促進蛋白分子的交聯從而改善RBP膜性能；繼而將糖基化RBP與CS復配，制備葡萄糖糖基化RBP-CS復合（glucoseglycosylated rice bran protein-chitosan composite，RBP-GCS）膜，以進一步克服單一基材薄膜在物理性能方面的缺點。考察G與RBP質量比、糖基化RBP與CS質量比對薄膜機械性能的影響，對比分析上述薄膜材料的耐水性、阻隔性、熱特性等物理性能，并利用掃描電子顯微鏡和傅里葉變換紅外光譜儀對薄膜進行結構表征，以期拓寬RBP的應用范圍，為開發新型食品包裝膜提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

脫脂米糠 沈陽奧達油脂有限公司；G、氫氧化鈉、鹽酸（均為分析純）天津化學試劑一廠；CS（脫乙酰度80.0%～95.0%，分子質量100 kDa）上海源葉生物科技有限公司；丙三醇、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、無水氯化鈣、鄰苯二甲醛（1,2-phthalic dicarboxaldehyde，OPA）、硼砂、甲醇、十二烷基硫酸鈉（均為分析純）國藥集團化學試劑有限公司；β-巰基乙醇 北京索萊寶科技有限公司。

1.2 儀器與設備

JD2000-2L電子分析天平 沈陽龍騰電子有限公司；RT10恒溫磁力攪拌器 德國IKA公司；HH-S4電熱恒溫水浴鍋 北京市科偉永型儀器有限公司；UV-9000紫外-可見分光光度計 上海市元析儀器有限公司；Dhg-9240A烘箱 上海精宏實驗儀器有限公司；BK-302電子數顯卡尺 上海鼎冷實業發展有限公司；NS-800色差儀深圳市三恩時科技有限公司；CT34500質構儀 美國博勒飛公司；Q200差示掃描量熱儀 美國TA公司；S4800掃描電鏡 日本日立公司；FENSOR II傅里葉變換紅外光譜儀 德國布魯克有限公司。

1.3 方法

1.3.1 RBP的提取

采用堿溶酸沉法[23]于脫脂米糠中提取RBP。以料液比1∶9（g/mL）的比例將脫脂米糠與蒸餾水混合，使用1 mol/L NaOH或HCl溶液將混合物pH值調至9.5，50 ℃攪拌2 h后，過濾除去米糠渣后濾液經6000 r/min離心15 min，將離心后上清液調pH 4.5，再次6000 r/min離心30 min，收集沉淀稀釋并調pH 7.0，冷凍干燥即得RBP（蛋白質量分數87.13%、溶解度17.59%）。

1.3.2 RBP-G的制備

參考Zhu Dan等[24]的方法并加以改進，按質量分數3%稱取RBP溶于pH 9、50 mmol/L磷酸鹽緩沖溶液中，再分別按G和RBP不同質量比（1∶3、1∶2、1∶1、2∶1、3∶1）稱取G溶于溶液中，充分攪拌，在pH 9、90 ℃水浴攪拌60 min后，取出立即冰浴，于4 ℃透析24 h，凍干成粉末，備用。

1.3.3 薄膜樣品的制備

采用澆鑄成膜的方式制備薄膜。稱取一定量RBP-G溶于蒸餾水配制成6 g/100 mL的蛋白溶液，1 mol/L的NaOH溶液調節pH 11，添加甘油至1.25 g/100 mL，室溫下磁力攪拌30 min，量取15 mL成膜溶液澆鑄到內徑為9 cm的無菌塑料培養皿上，50 ℃干燥6～10 h后取出，并將膜放入25 ℃、相對濕度58%的干燥器中保存48 h后得到RBP-G膜，用于后續各項性能的測定。以未經處理的RBP在相同條件下，80 ℃磁力攪拌后制備對照膜（RBP膜）。

分別配制4 g/100 mL的RBP-G溶液（G∶RBP=1∶1）和2 g/100 mL的CS冰乙酸溶液，將RBP-G置于磁力攪拌器上，邊攪拌邊緩慢滴加CS，得到不同固形物質量比（RBP-G與CS質量比6∶1、4∶1、2∶1、1∶1、2∶3）的RBP-G-CS混合溶液，使用1 mol/L NaOH或HCl溶液將混合液調pH 4.0，室溫下攪拌4 h，滴加甘油至1.25 g/100 mL后繼續攪拌30 min，量取15 mL成膜溶液澆鑄到內徑為9 cm的無菌塑料培養皿上。將盛有膜液的培養皿水平放入50 ℃的烘箱中，干燥6～10 h后取出，并回軟48 h后得到RBP-G-CS膜，用于后續各項性能的測定。

1.3.4 接枝度的測定

采用OPA法[25]測定樣品接枝度，稱取40 mg的OPA溶于1 mL甲醇中，分別加入2.5 mL 20 g/100 mL的SDS溶液，25 mL 0.1 mol/L硼砂溶液，100 μLβ-巰基乙醇，定容至50 mL混勻，得到OPA試劑。于試管中加入4 mL OPA試劑，再加入200 μL 5 mg/mL樣品液，混合均勻后于35 ℃水浴2 min，在340 nm波長處測定溶液吸光度，接枝度按下式計算：

式中：A0為原蛋白質自由氨基總量；A1為糖基化蛋白質自由氨基的含量。

1.3.5 機械性能的測定

參照Liu Jun等[26]的測試方法并適當修改，采用質構儀測定薄膜的抗拉強度和斷裂伸長率。將回軟48 h的薄膜樣品裁剪成長條狀（70 mm×15 mm），固定于TA-DGA探頭進行拉伸測試，設定目標值為50 mm，觸發點負載為0.1 N，測試速率為0.5 mm/s，每個樣品重復5 次。抗拉強度和斷裂伸長率按下式計算：

式中：F為峰值負載/N；W為薄膜樣品寬度/mm；d為薄膜樣品厚度/mm；ΔL為峰值負載變形量；L0為樣品初始長度。

1.3.6 顏色的測定

采用色差儀對薄膜的色澤進行測定。在薄膜樣品上隨機選取5 處測定并記錄樣品的L*、a*、b*及ΔE值，取其平均值。

1.3.7 不透明度的測定

參考Noshirvani等[27]的方法使用紫外分光光度計測定薄膜的不透明度。將薄膜樣品裁剪成矩形（1 cm×4 cm），將其貼于比色皿內表面，以空比色皿為空白對照，分別測定樣品在600 nm波長處的吸光度，每個膜樣品重復測定3 次，取平均值。按式（4）計算膜的不透明度：

式中：A600nm為薄膜在600 nm波長處的吸光度；x為薄膜厚度/mm。

1.3.8 膨脹率的測定

將每組薄膜樣品裁剪出3 塊2 cm×2 cm的正方形，分別將其在105 ℃烘箱中干燥至質量恒定（M1）后，放于50 mL、20 ℃的蒸餾水中浸泡5 min，取出后用濾紙吸干薄膜表面水分，準確稱量記為M2，薄膜膨脹率按式（5）計算：

1.3.9 水溶性的測定

將每組薄膜樣品裁剪出3 塊2 cm×2 cm的正方形，分別將其在105 ℃烘箱中干燥至質量恒定（W1）后，放于50 mL、20 ℃的蒸餾水中持續攪拌24 h，將不溶物取出后再次放于105 ℃烘箱中干燥至質量恒定（W2），薄膜水溶性按式（6）計算：

1.3.10 水蒸氣透過率的測定

參照GB 1037—70《塑料透濕性試驗方法》和Liu Jun等[28]的方法，本實驗采用“擬杯子法”進行。將薄膜樣品密封（確保水分僅通過薄膜遷移）在裝滿無水氯化鈣的25 mL燒杯口，稱量后放于盛有蒸餾水的干燥器中，相對濕度為100%，溫度為20 ℃。每隔12 h稱量杯子的質量，持續7 d，每組樣品測量3 個平行。薄膜水蒸氣透過率按式（7）計算：

式中：m為燒杯質量增量/g；d為薄膜厚度/m；t為稱量時間間隔/ s ；A為水分有效遷移面積（12.56×10-4m2）；ΔP為測試溫度下薄膜兩側蒸汽壓差（20 ℃，2.339 kPa）。

1.3.11 熱特性分析

利用差示掃描量熱儀對薄膜進行熱特性分析，準確稱取5 mg蛋白膜樣品于坩堝中壓片，以空坩堝為對照，放置在差示掃描量熱儀中樣品臺上，采用氮氣（N2）保護，以10 ℃/min的升溫速率在25～250 ℃范圍內掃描，通過TA Universal Analysis軟件分析得出樣品的玻璃化轉變溫度（Tg）、變性溫度（Tm）和熱焓值（ΔH）。

1.3.12 微觀結構測定

采用掃描電子顯微鏡對薄膜樣品的表面及橫截面結構進行觀察。將薄膜樣品于50 ℃條件下放置12 h烘干，再采用液氮冷凍將薄膜破碎，取適當大小的樣品固定于樣品臺上并噴金鍍膜，在1.0 kV電壓下觀察薄膜結構。

1.3.13 傅里葉紅外光譜分析

采用紅外光譜衰減全反射法對薄膜樣品進行傅里葉變換紅外光譜。測試范圍為4000～400 cm-1，以同條件下空氣作為掃描背景。

1.4 數據處理

2 結果與分析

2.1 薄膜機械性能分析

2.1.1 糖基化改性條件對RBP-G膜機械性能的影響

將RBP糖基化改性后制備薄膜，以期達到提高RBP膜性能的目的。而機械性能體現了膜材料在食品包裝、運輸及貯藏過程中的應力承載能力和耐用性，是評價生物質包裝材料最重要的一項指標，其可用抗拉強度和斷裂伸長率衡量。前期實驗發現，糖基化改性條件中G與RBP質量比對薄膜的成膜性影響最大，改變反應時間薄膜的抗拉強度僅提升22.97%～77.00%，改變反應pH值抗拉強度僅升高1.16%～55.81%。故本實驗僅對G與RBP質量比進行探討，G與RBP質量比對RBP-G膜機械性能影響如圖1所示。同時，測定不同質量比得到的糖基化改性RBP的接枝度，結果如圖2所示。

圖1 G與RBP質量比對RBP-G膜機械性能的影響Fig.1 Effect of mass ratio of glucose to RBP on mechanical properties of RBP-G films

圖2 G與RBP質量比對接枝度的影響Fig.2 Effect of mass ratio of glucose to RBP on grafting degree

由圖2可知，當G與RBP質量比低于1∶2時，接枝度較低，這主要是因為蛋白濃度較大導致體系黏度較大，從而使得糖基化反應程度較小[29]。隨著糖濃度的增大，糖分子的羰基與蛋白的氨基碰撞機會加大，糖基化程度顯著增加，在G與RBP質量比為1∶1～3∶1范圍內，接枝度提升至24.54%～27.87%，說明此時G對RBP有較好的修飾效果。同時，由圖1可以看出，隨改性過程中G使用量增大，RBP-G膜的斷裂伸長率不斷增大，抗拉強度逐漸降低，且抗拉強度在G與RBP質量比高于1∶1后變化不顯著（P＞0.05）。與RBP膜相比，RBP-G膜的抗拉強度提升了24.00%～80.00%，而斷裂伸長率在G與RBP質量比達到1∶1后顯著增強，較RBP膜提升了29.45%～45.93%，結合圖2可知此范圍內糖基化改性蛋白的接枝度較高。由此推斷，美拉德反應過程中蛋白質氨基和G羰基結合能夠使薄膜內部形成更加穩定的網絡結構，薄膜更加堅固柔韌、機械性能提高。基于以上結果，綜合考慮得出G與RBP質量比為1∶1時的RBP-G膜具有較好的機械性能（抗拉強度和斷裂伸長率為0.96 MPa、113.05%，較RBP膜抗拉強度提高28.00%，斷裂伸長率提高33.13%），故選擇對其進行后續其他物理性能的對比分析和結構表征。

2.1.2 RBP-G與CS質量比對RBP-G-CS膜機械性能的影響

如圖3所示，RBP-G-CS膜的抗拉強度隨著CS使用量的增加呈先升高后降低的趨勢，在RBP-G與CS質量比為6∶1時僅為0.92 MPa，而兩者比例為1∶1時達到最大值（2.23 MPa），此時較RBP-G膜（G∶RBP=1∶1）提高了1.32 倍。分析原因，可能是CS的加入引入了大量羥基，羥基可與蛋白分子中的氨基和羧基結合，從而形成穩定作用力，使薄膜的力學強度增強，抗拉強度變大[30-31]，而當CS比例繼續加大，膜液流動性變差，削弱了多糖與蛋白之間的作用力[32]。而RBP-G-CS膜的斷裂伸長率隨CS占比的增加從76.68%升高至185.38%，當RBP-G與CS質量比為1∶1時薄膜的抗拉強度和斷裂伸長率較RBP膜分別提高了197.33%、84.42%，其斷裂伸長率是RBP-G膜（G∶RBP=1∶1）的1.39 倍。這可能是由于RBP-G膜中分子排列較緊密，CS的加入使得分子排列較之前松散，從而使得復合膜在拉伸過程中可產生較大形變，楊艷妍[33]和沈凱青[34]研究也表明CS的加入在一定范圍內可以顯著改善生物質薄膜的機械性能。基于以上對薄膜機械性能的分析，RBP-G與CS質量比為1∶1時，RBP-G-CS膜表現出較好的機械性能，選定其進行后續其他物理性能的對比分析和結構表征。

圖3 RBP-G與CS質量比對RBP-G-CS薄膜機械性能的影響Fig.3 Effect of RBP-G to CS ratio on the mechanical properties of RBP-G-CS films

2.2 薄膜表觀分析

對優化后的RBP膜、RBP-G膜、RBP-G-CS膜的色澤及不透明度進行測定，結果如表1所示，樣品外觀如圖4所示。色澤是薄膜重要的感官性質之一，會對其應用產生直接影響。與RBP膜相比，RBP-G膜亮度（L*）雖有所提升，但紅度（a*）、黃度（b*）及色差值（ΔE）也有所增加，這表明經糖基化改性后蛋白膜的色澤更深，更偏向于紅黃色，這與美拉德反應產生的類黑素類物質有關[35]，此結果顯示與Cho[36]和Rocha[37]等的研究一致。相較于對照組RBP膜（圖4A），RBP-G膜（圖4B）的背景字體清晰度有所提升，且其不透明度較RBP膜降低3.94%。

表1 不同薄膜樣品的色澤和不透明度Table 1 Color and opacity of different film samples

圖4 不同薄膜樣品圖片Fig.4 Pictures of different film samples

添加CS后的RBP-G-CS膜的色澤較RBP膜和RBP-G膜有很大改善，L*值由61.53提升至78.02，a*、b*和ΔE*值均顯著降低（P＜0.05），這與CS膜本身較好的色澤有關，且Lee等[38]也發現CS的加入可以顯著改善啤酒糟蛋白膜的表觀色澤。RBP-G-CS膜的不透明度與RBP膜相比降低了16.80%，結合圖4可以看出，RBP-G-CS膜（圖4C）的背景字體清晰度顯著優于RBP膜和RBP-G膜，即薄膜的透明度得到顯著改善，RBP與CS具備較好的相容性，同時，CS的加入使得復合膜表面更加均勻，RBP-G-CS膜具備更加優質的外觀。

2.3 薄膜物性分析

膨脹率和溶解度可反映出薄膜的耐水性能，所有薄膜樣品在蒸餾水中浸泡過后均可完整取出。RBP-G膜的膨脹率和水溶性較RBP膜僅分別降低了3.77%、5.19%，而RBP-G-CS膜與RBP-G膜相比，膨脹率和水溶性分別降低了76.30%、51.52%，一方面是CS本身在中性水中溶解度極低，所以復合膜的膨脹率和溶解度因CS的加入而降低；另一方面是RBP-G與CS發生交聯，親水作用位點減少，從而導致復合膜的耐水性優于單一基質薄膜。

水蒸氣透過率代表薄膜的阻水性，對食品品質有直接的影響，水蒸氣透過率越低則阻水性越好。RBP經糖基化改性后，結構發生變化，暴露出更多疏水基團，同時，蛋白分子在成膜過程中可以交聯成致密結構，從而使RBP-G膜的水蒸氣透過率較RBP膜降低了16.09%，即RBP經糖基化改性后制得的薄膜阻水性明顯提高。而CS的加入可以與糖基化RBP位點結合形成氫鍵[34,39]，使水蒸氣分子運動受阻，從而進一步提高薄膜的阻水性，RBP-G-CS膜的阻水性較RBP-G膜、RBP膜分別提高了15.62%、29.20%。

本研究通過測定薄膜的Tg、Tm和ΔH比較不同薄膜樣品的熱穩定性。由表2可以看出，RBP-G膜的Tg、Tm和ΔH較RBP膜分別提高了1.17 ℃、1.28 ℃、5.09 J/g，說明糖基化改性后RBP膜的熱穩定性有所提高，這與郭浩等[16]的研究結果一致。這是因為糖基化改性后，RBP與G結合成了糖蛋白的形式，其空間結構的變化導致了熱穩定性的變化[40]，美拉德反應提高了蛋白成膜后的熱穩定性。當加入CS后，復合膜的熱穩定性表現最佳，Tg較RBP膜提高了7.30 ℃，Tm較RBP膜提高了4.77 ℃，而ΔH是RBP膜的2.35 倍、較RBP-G膜亦提高了38.97%。復合膜熱穩定性的提高可能是因為CS的加入引入了極性基團，從而加強了蛋白分子間的交聯，增強了RBP-G和CS分子間的相互作用力[21]。此外，在本研究的前期實驗測得單一CS膜的Tg為94.77 ℃、Tm為119.37 ℃、ΔH為50.59 J/g，故復合膜熱穩定的增加一定程度上也可能與CS成膜后較好的熱特性有關。

表2 不同薄膜樣品的物理性能Table 2 Physical properties of different film samples

2.4 薄膜微觀結構分析

如圖5所示，RBP膜表面有較多細小孔洞和凸起顆粒狀形態，內部有較多大小不一的深邃孔洞存在。RBP-G膜表面孔洞較RBP膜明顯減少，僅有些許凸起，膜表面變的更加平整光滑，同時如圖5B2所示內部深邃的孔洞數量明顯減少，內部結構更加緊致，但有較強的顆粒感，質地不均勻。而RBP-G-CS膜的表面未見明顯的孔洞，僅呈現出較不均勻的狀態，橫截面電鏡圖顯示其內部雖有些許孔洞，但其質地是連續的且較RBP膜和RBP-G膜更加細膩，并未出現明顯的相分離或斷層現象，復合膜內部結構更加均勻致密，故而其表現出最佳的耐水性、水蒸氣透過率和機械強度。薄膜上述性能的提高也表明了糖基化RBP與CS相對兼容，其截面的某些孔洞說明兩者混合只是出現了微小的微相分離。

圖5 不同薄膜樣品掃描電鏡圖Fig.5 SEM images of different film samples

2.5 薄膜分子間相互作用分析

如圖6 所示，與RBP膜相比，RBP-G膜在3600～3100 cm-1范圍的—OH 吸收峰 和1100～1040 cm-1范圍的C—O吸收峰明顯增強，酰胺I帶（1700～1600 cm-1）、酰胺II帶（1600～1500 cm-1）和酰胺III帶（1400～1200 cm-1）的蛋白特征峰均有所減弱，表明共價結合后接枝產物中的羥基增加[16]，且G中的羰基和RBP中的氨基因發生了羰氨縮合反應而被消耗，從而證實糖和蛋白之間發生了美拉德反應[40]。當RBP-G與CS兩種大分子物質作用形成RBP-G-CS膜時，其圖譜相對于RBP膜產生了較大差異。將CS添加到RBP-G中成膜后，RBP-G-CS膜酰胺I帶和酰胺II帶的峰強減弱，峰位置出現微小變化，最明顯的變化是復合膜在3500～3100 cm-1范圍內的—OH和—NH2伸縮振動峰寬度增加，面積增大，在2917～2850 cm-1附近—CH3的吸收峰減弱，在1156 cm-1處（C3上的—OH）的吸收峰減弱，這些變化說明RBP-G和CS形成了穩定的分子間和分子內的氫鍵[39,41]。

圖6 不同薄膜樣品傅里葉變換紅外光譜圖Fig.6 FTIR spectra of different film samples

2.6 薄膜二級結構含量分析

對3 種薄膜樣品的紅外光譜圖（圖6）中的1700～1600 cm-1進行擬合分峰，利用Peakfit和面積法得出各薄膜樣品中二級結構的占比，擬合曲線如圖7所示，相對含量如表3所示。與RBP膜相比，RBP-G膜中的α-螺旋和β-轉角相對含量增加，這是因為糖基化改性使得RBP結構舒展，內部氨基酸殘基暴露，在后續成膜過程中又重新排列結合[40]，作用力有所改變，從而形成如圖5所示緊密的內部結構。與RBP膜和RBP-G膜相比，添加CS后的RBP-G-CS膜中的β-折疊和β-轉角相對含量分別增加了5.88%～5.99%、8.74%～8.84%，而無規卷曲和α-螺旋相對含量顯著降低。有研究者表明無規卷曲會破壞薄膜內部結構，而β-折疊和β-轉角相對含量的升高會改善薄膜的機械性能，提升薄膜的耐水性[42-43]，而本研究所制備的薄膜物理性能變化（2.1節和2.3節）也與此觀點相印證。

表3 不同薄膜樣品二級結構相對含量Table 3 Secondary structure contents of different film samples%

圖7 不同薄膜樣品傅里葉變換紅外光譜二級結構擬合圖Fig.7 Fitting curves of FTIR spectra for secondary structure analysis of different film samples

3 結論

首先以機械性能為指標，分析糖基化過程中原料配比和復合膜原料配比對薄膜的影響，結果顯示當G與RBP質量比為1∶1、RBP-G與CS質量比為1∶1時，得到的RBP-G膜和RBP-G-CS膜具有較好的抗拉強度和斷裂伸長率。其次，對比分析RBP-G-CS膜、RBP-G膜與RBP膜的其他性能發現，糖基化改性可以顯著提高RBP膜的耐水性、阻水性和耐熱性，CS的加入對薄膜表觀色澤及各項性能有更顯著的改善效果，其膨脹率較RBP膜和RBP-G膜分別降低77.19%、76.30%，水溶性分別降低54.04%、51.52%，水蒸氣透過率分別降低29.20%、15.62%，熱焓值分別升高134.82%、38.97%。RBP-G膜的掃描電子顯微鏡和紅外光譜結果證實了糖基化改性后美拉德反應對薄膜性能和微觀結構的改善作用，RBP-G-CS膜的掃描電子顯微鏡和紅外光譜結果則顯示了RBP-G與CS存在較可觀的相容性和較強的氫鍵作用，分子間相互作用及二級結構改變有效改善了薄膜的物理性能。因此，利用糖基化對蛋白進行改性處理并與CS復配制備復合膜能夠有效改善蛋白膜的各項性能，本研究可為RBP的應用及新型食品包裝材料的開發提供一定理論基礎。