冯志彪课题组在基于乳清分离蛋白纳米纤维可食性包装膜在抑制食品氧化和褐变的研究中取得新进展
管理员2018年04月17日 08:19 浏览次数:

近期,国际学术期刊《Food Hydrocolloids》于2018年79卷179-188页发表了东北农业大学理学院冯志彪教授的题为“Edible coating basedon whey protein isolate nanofibrils for antioxidation and inhibition of productbrowning”的研究论文。

乳清蛋白是生产干酪的工业副产物,具有营养价值高,易被人体吸收,来源广泛、生物相容性好等优点。以蛋白为基质的可食性膜,与多糖和脂质制成的复合膜相比,对气体、芳香物质及油脂具有显著的屏障功能,可以更好的起到食物保鲜的功能。然而,由于WPI结构柔韧、亲水,制备的包装膜具有低机械性能和高水蒸气渗透性等缺陷。近年来,人们发现通过调控多肽分子结构和反应条件,蛋白质可自发或者触发自组装形成纳米纤维型聚集物,导致蛋白的乳化性、胶凝性等功能性质发生显著改变,在食品、医药、生物载体等领域被广泛关注。但目前国内外对蛋白纳米纤维(PNFs)的研究大多停留在其形成的机理上,少有关于功能性质及实际应用的报道。

本研究以WPI为原料,采用高温酸诱导法制备得到乳清蛋白纳米纤维(WPNFs),采用负染色透射电子显微镜(negative-staining TEM)及布氏粘度计分析了WPNFs在自组装过程中的形貌和黏度的变化。采用硫黄素T(ThT)和刚果红方法分析了WPNFs的聚集程度;采用8-苯胺-1-萘磺酸分析了WPNFs形成过程中疏水性的变化;研究结果表明,在pH=2,80℃,WPI(5%w/w)制备的WPNFs具有制备成可食性膜的最佳性质。以WPNFs为基质,制备WPNFs/甘油(Gly)/海藻糖(Tre)复合涂膜剂,与WPI相比,WPNFs成膜液的抗氧化活性显著提高。场发射扫描电镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)及接触角分析发现WPNFs的形成提高了复合膜的平整度、均匀性、表面连续性和疏水性;通过复合膜物理性能的分析发现,WPNFs以及Tre的加入降低了复合膜的含水量和水溶性,且具有良好的透光效果。以鲜切苹果为指示物,WPNFs/Gly/Tre复合涂膜剂能够显著抑制总多酚含量的下降及储存过程中褐变现象的发生,减缓了鲜切苹果的老化过程。WPNFs/Gly/Tre可食性涂膜剂成本低、生物相容性高,抗氧化、抗褐变能力强,有望成为新型的果蔬保护剂应用于食品工业。

论文的第一作者为冯志彪教授,通讯作者为刘春红老师。该项研究受到,哈尔滨市科技创新人才(2016RAQXJ024)的支持。

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