重组细菌漆酶对乳清蛋白成膜性能的影响(2)
1. 2. 6 膜的光吸收和透明性测定 6
1. 2. 7 膜颜色的测定 7
1. 2. 8 膜溶解度的测定 7
1. 2. 9 膜的体外消化率的测定 7
1. 2. 10 膜的气体透过性的测定7
2 结果与分析8
2.1 细菌漆酶催化乳清蛋白的交联作用8
2.2 膜厚度、抗拉强度及断裂伸长率的测定 8
2.2.1 膜厚度的测定8
2.2.2 膜的抗拉强度及断裂伸长率的测定8
2.3 膜的光吸收和透明性测定9
2.4 膜颜色的测定9
2.5 膜溶解度的测定 10
2.6 膜的体外消化率的测定 10
2.7 膜的气体透过性的测定 11
2.7.1 O2透过率的测定 12
2.7.2 CO2透过率的测定 13
2.7.3 水蒸气透过率的测定 13
3 讨论与总结 13
致谢14
参考文献15
重组细菌漆酶对乳清蛋白成膜性能的影响
引言
随着消费者对食品的方便性、多样性以及延长食品货架期等要求的不断提高以及对非降解材料的使用对环境污染的问题日益加剧，生物来源的可食用膜越来越受到人们的关注[1]，天然可降解的生物来源的高分子聚合物作为一种可再生的环境友好型材料，也日益被运用到食品包装上来。蛋白基质高分子材料因具有生物可降解、可再生以及可持续性生产等特性[2]，现如今已经部分或完全的取代了合成材料的使用。蛋白质在自然界中广泛存在，具有很高的营养价值和众多食品功能性，成膜性就是其重要特性之一，在食品工业里现已得到广泛性研究和应用[3]。令人们感兴趣的是乳清分离蛋白，不仅仅是因为它具有良好的营养价值，还因为它具有良好的成膜性能[4]。在发达国家，乳清分离蛋白常常被当做生产奶酪的废料排放，不仅浪费了资源还污染了环境。鉴于此，运用乳清分离蛋白进行加工使其成为一种高附加值的产品是对其浪费的最好选择。因此，用乳清分离蛋白来制备可降解膜从而替代传统的合成材料，在食品加工和贮藏应用方面具有很大的潜力。
然而，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漆酶作为交联剂交联乳清蛋白成膜。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。漆酶最早是由一日本学者Yoshida于1883年在日本漆树(Rhus vernicifera)的分泌液中发现的，1894年Bertrand将其命名为漆酶。而实验中所用的漆酶(Laccases)是一种结合多个铜离子的蛋白质，属于铜蓝氧化酶[5,6]，存在菇、菌及植物中，此外，漆酶还可存活于空气中[7-9]，发生反应后唯一的产物就是水，因此本质上是一种环保型酵素。过去认为漆酶仅仅存在于植物与真菌中，但是Alexandre等通过对蛋白质数据库及细菌基因组进行同质性分析，发现漆酶可能广泛存在于原核生物中。事实上，漆酶活性在生脂固氮螺菌、链霉菌、海单胞菌、大肠杆菌、球形芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌和嗜热栖热菌等细菌中都被发现过。细菌漆酶与真菌漆酶结构相似，同样含有4个铜结合位点，但全序列却与真菌漆酶不同，所以，其漆酶的反应条件及动力学特征就会与真菌漆酶不同。其反应速度可能变慢,Cu2+可能成为必要元素，由于这些不同，细菌漆酶只能被称为“多铜氧化酶”或“多酚氧化酶”，其也被定义为漆酶类似物(laccase-like)。然而，细菌漆酶可能比真菌漆酶有更多的优点，如存在Cu2+抗性、不需糖基化、热稳定性好及酶活性的最适pH值范围广等。因此,细菌漆酶的研究对漆酶应用的环境条件和领域的扩展具有十分重要的意义。