维生素a强化乳清蛋白包装膜的研究

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1、维生素A强化乳清蛋白包装膜的研究学生姓名：叶子杰维生素A强化乳清蛋白包装膜的研究作者:叶子杰北京市青少年科学技术馆15维生素A强化乳清蛋白包装膜的研究学生姓名：叶子杰维生素A强化乳清蛋白包装膜的研究作者：叶子杰北京市青少年科学技术馆邮编：100009指导教师：马洪梅北京市青少年科学技术馆范克科中国人民大学附属中学任发政中国农业大学食品科学与营养工程学院摘要随着我国经济的高速增长，工业化生产的消费品越来越多地进入人们的生活，同时也产生了大量的包装废弃物，不仅造成资源的大量浪费，同时污染环境。因此开发可降解绿色包装材料和可食用包

2、装膜已经成为食品工业的主要任务之一。可食性包装膜除了对食品的保护作用，还可发挥其作为食品特定组成部分，构成食品体系第二营养源的功能。乳清蛋白具有很好的营养价值，独特的功能性质以及良好的成膜性，是一种理想的绿色包装材料。向乳清蛋白食品包装膜添加营养素，对其进行营养强化，是一种外源补充人类膳食缺乏的营养素的好方法。维生素A（VA）是中国人膳食中普遍缺少的成分，而VA不稳定，用其他材料将其包埋起来制成微胶囊是保护其活性的一种有效手段。因此，本研究探究了以乳清蛋白作为壁材制做VA微胶囊的工艺，以及微胶囊的添加对乳清蛋白膜的机械性能以

3、及微观结构的影响，最后还研究了添加到乳清蛋白膜中的VA在模拟的胃肠液中的释放情况。这项研究的主要成果是采用乳清蛋白作为原料，研制了一种含有VA微胶囊的营养强化食品包装膜，这种膜不仅可降解、对环境没有污染，还能够为人体补充VA。实验表明，此种膜具有良好的机械强度和水蒸气阻隔性，所包埋的VA在模拟的胃肠液中能够有效地释放。关键词：乳清蛋白，包装膜，维生素A，微胶囊，营养强化15维生素A强化乳清蛋白包装膜的研究学生姓名：叶子杰引言1.背景半个世纪以来，塑料包装材料由于其低廉的成本，良好的性能，精美的外观，一直被广泛应用在食品包装领

4、域。然而，塑料是由一种或两种有机小分子单体聚合或共聚反应而制成的高分子聚合物，不易被微生物降解，也不能循环利用，造成的大量堆积，会严重污染环境。根据国际包装工业协会统计，对环境造成污染的垃圾中，塑料垃圾占72%，其中很大一部分来自食品塑料包装废弃物。此外，塑料包装袋容易产生有害气体和异味，而且其中的一些添加剂、残留溶剂等还会从塑料包装向食品中迁移，会对人体造成一定的毒副作用。随着食品工业的快速发展和人们环境保护意识的增强，塑料包装所带来的负面效应已日益受到人们的重视。近年来，世界各国开始加强对塑料包装的控制使用，意大利的卡多

5、拉市从1986年底就立法禁止使用、销售塑料制食品容器及包装袋等，美国自1992年开始禁止使用塑料包装食品，我国也自2008年6月1日以来正式实行了“限塑令”。许多国家投入大量的人力物力，力求寻找可降解的绿色材料来取代塑料在食品包装中的应用。因此，开发可降解绿色包装材料和可食用包装膜已经成为了食品包装工业的首要任务之一。可食用膜不仅具有普通塑料包材对食品的保护作用，满足湿敏、氧敏、光敏等食品和鲜活农产品的保鲜要求，因其可食用特性，还可发挥其可作为食品特定组成部分，构成食品体系第二营养源的功能。2.乳清蛋白乳清蛋白是一类利用现代

6、先进工艺从乳清中提取出来的蛋白质，它易消化吸收、具有很高的代谢效率和生物学价值[1]。近几年来，乳清蛋白在生物高分子食品包装材料中的应用逐渐兴起。有文献报道[2-4]，乳清蛋白是一种良好的成膜基料。天然的乳清蛋白呈球形，利用分子间氢键、离子键、疏水键、偶极相互作用以及二硫键作用等来维持其稳定的结构。在生理pH值下，乳清蛋白分子结构紧密，表面由水化膜包围，内部则含有许多隐藏的-OH、-SH和其他疏水基团。通过加热、酶处理、碱处理等变性手段，能破坏乳清蛋白的三级结构，使卷曲的球状分子链展开，解离出分子的亚基，从而导致蛋白质分子变

7、性。变性后的蛋白质分子内部疏水基因、巯基暴露，分子间的相互作用加强，从而结合成立体网络结构，在合适的条件下就可以得到具有一定机械强度和阻隔性的膜[5]。乳清蛋白是最近几年才被用作可食用包装膜的基质材料。国外有很多报道表明，乳清蛋白膜有很好的营养价值和独特的功能性质，例如良好的阻隔氧气、油脂和芳香类物质的性能。但是由于蛋白分子中氨基酸残疾的亲水性，导致了乳清蛋白膜的水蒸气阻隔性较差，仍无法与塑料包装膜相比，极大地限制了其发展和应用。国内对乳清蛋白膜的研究还处于初级阶段，姚晓敏[6]等、张占路[7]对乳清蛋白成膜工艺进行了研究，

8、并将乳清蛋白膜用于果蔬的涂膜保鲜。但总体来说，我国对乳清蛋白膜的研究与发达国家还有很大的差距。3.微胶囊化维生素15维生素A强化乳清蛋白包装膜的研究学生姓名：叶子杰维生素是维持人体正常生理功能所必需的一类微量低分子质量有机化合物。在食品加工中维生素不稳定性，选择一种相对缓和的微胶囊包被工艺