[发明专利]一种乳清蛋白膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于食品工业生物技术领域，涉及一种乳清蛋白膜及其制备方法。

背景技术

塑料制品自产生以来给社会带来巨大方便的同时，它也给人类生存环境带来极大威胁。这种用高分子化学聚合材料制成的包装不仅难以降解，还会因燃烧产生污染气体。随着人们对环保意识的增强，采用天然绿色材料来制备可食用的包装膜成为许多研究者的焦点。可食性包装材料是以天然可食性物质，如蛋白质、多糖（淀粉、纤维素）等为原料，通过分子间相互交联作用形成的具有多孔网状的结构，可食用、易降解，并具有一定包装保护功能。

但是目前可食用包装膜应用并不广泛，无法取代塑料的使用，究其原因，主要是制备的可食用膜性能无法同化学聚合物塑料相比，例如拉伸强度、透光性、吸水度、可塑性、软产品（包装膜）多硬产品（包装盒）少；另外成本问题也是制约其发展的一个因素。造成上述两方面的问题的原因正是可食性包装材料的核心问题之一是仍未寻找到良好的起到分子间相互交联作用的交联剂。目前早期在有关交联剂、增塑剂的研究方面以无机试剂为主，如氨水、CMC-Na、聚醇环氧氯丙烷、二元羧酸、NaH₂PO₄等。上述研究结果，虽然在一定程度上提高了食品包装材料的性能，但是仍不能与化学材料媲美。另外，所采用的无机试剂交联剂也给“绿色”蒙上了阴影。酶制剂作为一种纯天然生物制品，具有催化效率高的本质，其本身就是蛋白质，经食品加工后，变性为无毒无害的食品组分，酶制剂是标准的绿色食品添加剂。因此，利用酶催化蛋白、多糖的交联作用，以酶制剂作为可食性包装材料的交联剂将是必然趋势。近年来，因LOX(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。

LOX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。LOX对于它作用的底物具有特异性的要求，需要含有顺，顺－1，4－戊二烯的直链脂肪酸、脂肪酸酯和醇等。例如，LOX通过与其天然底物亚油酸作用，是处于未活化状态的酶中的还原态的Fe变成氧化态的Fe，从而使酶激活，活化态的酶通过催化亚油酸诱导蛋白聚集的机理主要包括以下几个方面：一是中间产物自由基导致蛋白质分子的聚合，即亚油酸过氧化初级产物主要是氢过氧化物的裂解产生脂质自由基，脂质自由基作为引发剂通过抽氢使蛋白质分子变成自由基，后者引发聚合式链反应，导致蛋白质分子的聚合；二是亚油酸氧化的次生产物等导致蛋白质分子的交联，即亚油酸过氧化次生产物中的醛类化合物可与蛋白质分子的氨基等侧链基团发生作用导致多肽链的链内交联和链间交联；三是蛋白质分子的重新组装，即在脂质自由基和脂质过氧化的醛类产物进攻下参与反应的蛋白质，进一步通过疏水相互作用、静电相互作用和氢键等的作用，形成高分子的蛋白质聚集体。以上说明重组ana-LOX具有作为交联剂制备包装膜的潜力，而目前这方面的研究还未有报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述，提供一种乳清蛋白膜的制备方法。

本发明的目的可通过如下技术方案实现：

一种乳清蛋白膜，其特征在于该乳清蛋白膜是通过在纯水中加入乳清蛋白、甘油制得成膜液，成膜液于45-50℃水浴加热0.5-2h，调节pH值，冷却至室温后，加入ana-LOX及亚油酸，超声脱气后,倒入铺有塑封膜的玻璃培养皿中，室温（20-25℃）反应2-3h，50-55℃干燥36-48h揭膜。

其中，所述的成膜液中乳清蛋白的质量百分含量为8%-12%，甘油与乳清蛋白质量比例为1:4-1:5，重组ana-LOX酶量为90U/g-110U/g成膜液，亚油酸浓度为0.8μmol/g-1.2μmol/g成膜液，成膜液pH为5.5-6.5，反应温度为20-25℃，反应时间为2-3h，50-55℃干燥36-48h揭膜。

所述的LOX为重组鱼腥藻ana-LOX，该重组鱼腥藻ana-LOX通过如下方法制备：

（1）以鱼腥藻基因组DNA为模板，序列为SEQ ID NO.3的ana-LOX-F和序列为SEQ ID NO.4的ana-LOX-R为引物合成含有SacI和XhoI酶切位点的LOX基因序列；