1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1.课题意义
面对人口增长、环境污染以及资源压力等问题,生物可降解、可回收材料取代传统非降解石油基质材料越来越受到全社会的广泛关注。在食品工业上,天然高分子乳清分离蛋白的(wpi)基质材料包装膜、涂层取代传统的塑料包装膜就是典型的一例。本实验综合了国内外乳清蛋白可食膜的研究进展,提出了乳清蛋白可食膜研究中存在的问题和未来发展趋势。本实验的目的主要是根据乳清蛋白组成及其功能特性,深入了解乳清蛋白可食膜的成膜机理、主要性能及其成膜的影响因素和具体的应用方面。由于乳清分离蛋白材料本身内在的缺陷,作为单一的成分成膜的性能并不乐观,还需要不同的手段修饰改造才能形成良好的包装膜和涂层,而蛋白质交联技术的兴起在蛋白改造中发挥了极其重要的作用。
2.国内外研究概况及应用前景
2. 研究的基本内容和问题
1.研究目标及内容
本实验的目的主要是根据乳清蛋白组成及其功能特性,深入了解乳清蛋白可食膜的成膜机理、主要性能及其成膜的影响因素和具体的应用方面。由于乳清分离蛋白材料本身的内在缺陷,作为单一成分用来成膜的性能并不乐观,为了改善成膜性能,本研究主要采取酶改造法即以重组脂肪氧合酶作为交联剂氧化交联乳清蛋白成膜。酶制剂催化效率高,本身就是蛋白质,是标准的绿色食品添加剂。利用酶催化蛋白、多糖的交联作用,以酶制剂作为可食性膜的交联剂将是必然趋势。近年来,因脂肪氧合酶(lipoxygenase, ec1. 13. 11. 12, lox)能够催化大豆蛋白强烈的 聚集作用,而引起已国内外学者的广泛关注。脂肪氧合酶属于氧化还原酶,广泛存在于植物体中,它的结构中含有非血红40素铁,能专一催化含顺,顺-1,4-戊二烯的多不饱和脂肪酸及酯,通过分子加氢,形成具有共扼双键的氢过氧化衍生物,这些氢过氧化物性质活泼,是重要的化学反应中间体。本次实验的目的在于研究重组脂肪氧合酶与乳清蛋白的交联机理以及这种交联对成膜性能的影响。
2.拟解决的关键问题
3. 研究的方法与方案
1.研究方法
1.1物理法
蛋白基质材料膜主要由蛋白质多肽链之间通过氢键、静电作用、疏水作用以及二硫键等作用力维系。不同的物理和化学手段可以修饰蛋白质的2~4级结构,其中热处理在涂膜及膜生产上是最为普遍、简单并且必要的方式,因为这种处理改变蛋白构象变化、促使蛋白分子之间作用力,从而改善蛋白质所成膜的性能。
4. 研究创新点
本实验对膜进行感官评定时,采取的方法是:将制好的乳清蛋白膜分别浸于含有10%、20%、30%的甘油的水中,浸泡时间分为1、2、3、4、6、8 min,之后置于恒温烘箱内烘48 h,从完整性、弹性、粘度、光滑程度进行膜的感官评定,并且测定膜的拉伸强度,最后得出膜的性能综合最优时的最佳条件。
5. 研究计划与进展
本实验研究计划是通过感官评定得到性能最优的膜的优化条件,在这个优化条件下利用重组脂肪氧合酶催化乳清蛋白膜,从而提高进一步膜的性能。
