玉米醇溶蛋白膜制备与应用的研究现状与展望_白红超

136一种新型的生物降解材料玉米醇溶蛋白膜李 萍1,2，李登新1(1.东华大学环境科学与工程学院，上海 201620；2.宁德师范学院化学与环境科学系，福建 宁德 352100)摘 要：玉米醇溶蛋白膜是一种绿色包装, 它具有良好的阻气性、阻油性、保香性、防湿性和防紫外线性。

可食性及生物降解薄膜或包装材料的制造能增加它的商业价值, 使其在食品、化工、医药和生物降解包装材料等方面有着诱人的应用前景。

文章叙述了玉米醇溶蛋白的成膜的工艺、膜的性能及其存在问题。

关键词：玉米醇溶蛋白；提取；醇溶蛋白膜；性能引言玉米是世界三大粮食作物之一, 也是加工最多粮食作物。

玉米蛋白粉是生产玉米淀粉和提取乙醇后副产品, 俗称黄分子, 其中含有大量蛋白质但由于其溶解性差, 口感粗糙, 严重限制其应用, 长期以来一直被当作饲料或排放掉, 造成极大资源浪费。

为此, 人们研究玉米蛋白改性将其作为一种资源加以利用。

张艳荣等研究将玉米醇溶蛋白进行微粒化及乳化处理, 生产出具有类似天然奶油口感的低热量高蛋白油脂模拟品, 为玉米深加工副产物综合利用开辟一条新途径[1]。

本文对玉米醇溶蛋白的成膜的工艺、膜的性能及其存在问题等方面进行了综述，对进一步的开发玉米蛋白膜具有重大的意义。

1 玉米醇蛋白的国内外研究现状目前，用玉米醇制成蛋白的研究相对较热。

李升幅利用蛋白酶水解方法研究制备玉米肤酸奶, 玉米肤灌肠等, 在口感, 风味等方面都令人满意。

Kim等对玉米蛋白进行脱淀粉热处理等操作后, 运用6种酶复合水解制备降血压肽[2]。

玉米蛋白水解物还可制成高值低聚肤、疏水肚、具有类超氧化物歧化酶活性肤等生物活性肤, 这些肤具有改善肝性脑病症状, 降低血清胆固醇, 能补充蛋白质, 具有抗疲劳等生理功能, 可制成功能性食品和肤类药品,大大提高玉米蛋白附加值。

改性后玉米蛋白粉还可作为生产优质蛋白质食品原料或蛋白质强化添加剂, 如添加到灌肠、蛋糕和酱制品中, 具有广阔应用前景。

玉米醇溶蛋白提取的研究（食品科学毕业论文）单位代码：XXXXXX大学XX学院毕业论文学生姓名：XX玉米醇溶蛋白提取工艺研究Zein extraction process selection 学生姓名：XXX指导教师：XXX教授专业名称：XXXXXXXXX答辩时间：XXXX年X月XX大学学术委员会XXXX年X月摘要用玉米生产淀粉，副产物主要是玉米醇溶蛋白。

玉米醇溶蛋白具有独特的氨基酸组成，其分子中存在大量的疏水氨基酸，同时含有较多的含硫氨基酸，其溶液具有溶解性和成膜性。

我国是玉米生产大国, 原料丰富，但是我国玉米深加工程度与发达国家相比存在很大差距, 还没有形成玉米醇溶蛋白的规模化生产，主要原因是玉米醇溶蛋白的生产成本过高。

本课题主要研究如何优化玉米醇溶蛋白的提取过程，选择合适的提取剂，降低玉米醇溶蛋白的提取成本，以加快玉米醇溶蛋白的规模化生产。

通过乙醇浸提法和碱提酸沉法，从蛋白粉中提取玉米醇溶蛋白，并从温度、料液比、浸提时间、pH等几个方面考虑其对提取率的影响，根据正交试验结果，确定玉米醇溶蛋白的最佳提取条件。

结果表明，乙醇浸提法提取率较高，变性程度较小。

乙醇浸提法的最佳工艺条件为：提取温度60 ℃，料液比1g /8 mL，浸提时间5 h，乙醇浓度80%，此时提取率可达82.21%。

关键词：玉米醇溶蛋白；乙醇浸提法；碱提酸沉法Zein extraction process selectionUsing corn starch production, is mainly zein by-products. Zein has a unique amino acid composition, there are a large number of hydrophobic amino acids in the molecule, and containing more sulfur amino acids, its have the solubility and film-forming solution. Is corn production in China power, abundant raw materials, but the degree of corn deep processing in China there is a big gap compared with developed countries, also did not form large-scale production of zein, the main reason is that the production cost of zein are too highThis topic mainly studies how to optimize the extraction process of zein, choosing the appropriate extraction agent, the zein extraction to reduce costs, to accelerate the large-scale production of zein. By ethanol extraction and alkali, acid sinking method extract zein from protein, and from the temperature, liquid ratio, extraction time, pH and so on several aspects to consider its effect on the extraction yield, so as to determine the optimum extraction conditions of zein and extraction agent.Results showed that the ethanol extraction, extraction rate is high, the degree of degeneration is minimal. Optimum process conditions of ethanol extraction as follows: extraction temperature 60 ℃, 1 g of material liquid / 8 mL, leaching time of 5 h, ethanol concentration of 80%, the extraction rate can reach 82.21%, corn alcohol soluble protein degeneration rate was 10.23%. Key words :Zein;The ethanol extraction;Alkali mention acid sinking method目录中文摘要(Ⅰ)英文摘要(Ⅱ)目录(Ⅲ)第一章前言 (1)1.1组成 (1)1.2构型 (1)1.3特性 (2)1.3.1成膜性 (2)1.3.2溶解性 (2)1.3.3其他性质 (3)1.4本课题研究背景意义及内容 (3)第二章实验材料与方法 (5)2.1材料与仪器 (5)2.1.1材料 (5)2.1.2仪器 (5)2.2操作方法 (5)2.2.1乙醇浸提法提取工艺 (5)2.2.2碱提酸沉法提取工艺 (5)2.2.3玉米醇溶蛋白的沉淀 (6)2.3测定方法 (6)第三章实验结果与讨论 (8)3.1乙醇浸提法最佳提取条件的确定 (8)3.1.1温度对玉米醇溶蛋白提取率的影响 (8)3.1.2料液比对玉米醇溶蛋白提取率的影响 (8)3.1.3浸提时间对玉米醇溶蛋白提取率的影响 (9) 3.1.4乙醇浓度对玉米醇溶蛋白提取率的影响 (9) 3.1.5乙醇浸提法提取玉米醇溶蛋白的正交试验 (10) 3.2碱提酸沉法最佳提取条件的确定 (12)3.2.1温度对玉米醇溶蛋白提取率的影响 (12)3.2.2液料比对玉米醇溶蛋白提取率的影响 (12) 3.2.3pH对玉米醇溶蛋白提取率的影响 (13)3.2.4碱提酸沉法提取玉米醇溶蛋白的正交试验 (13) 第四章结论 (16)参考文献 (17)致谢 (18)外文文献 (19)外文译文 (23)第一章前言玉米是全世界产量最高的粮食作物之一，在农业和工业上都有着重要作用，玉米可以用来生产淀粉，副产物主要为玉米醇溶蛋白（Zain），玉米醇溶蛋白占总蛋白量的50%~60%之间，玉米醇溶蛋白是由蛋白质组成的混合物，组成玉米醇溶蛋白的蛋白质平均分子量在25000到45000之间，是一种天然高分子材料。

玉米醇溶蛋白膜的制备及其在保鲜中的应用陈义勇;邓克权;王伟;赵雪【摘要】研究了不同提取剂和不同固液比对玉米醇溶蛋白提取效果的影响,结果表明:以1∶ 6比例的60%丙酮为最佳提取剂.用玉米醇溶蛋白涂被剂保鲜小番茄,最佳涂被剂配方为:玉米醇溶蛋白1.75%,甘油0.18%,蔗糖0.5%,并辅以0.02%乳化剂与防腐剂,不仅可延长小番茄的贮藏期,还可减少小番茄在贮藏期间的营养成分损耗.【期刊名称】《常熟理工学院学报》【年(卷),期】2007(021)010【总页数】5页(P74-77,95)【关键词】玉米醇溶蛋白;小番茄;保鲜膜【作者】陈义勇;邓克权;王伟;赵雪【作者单位】常熟理工学院,生物与食品工程系,江苏,常熟,215500;江南大学食品学院,江苏,无锡,214036;江南大学食品学院,江苏,无锡,214036;江苏省产品质量监督检验中心所,江苏,南京,210029;常熟理工学院,生物与食品工程系,江苏,常熟,215500【正文语种】中文【中图分类】TS213.4我国的玉米年产量约为8000万吨, 其中近100万吨用来生产淀粉．生产淀粉时分离出来的玉米蛋白粉成分主要为玉米醇溶蛋白 (zein, 60%) 、谷蛋白(glutelin, 22%) 、球蛋白(globulins, 1.2%) 和白蛋白(albumin)[1]．这种玉米蛋白粉所含蛋白质因其缺少赖氨酸、色氨酸等人体必需氨基酸, 其生物学价值低, 严重影响了其在食品工业中的应用, 当今国内主要将玉米蛋白粉(又称“ 黄浆粉”)用于饲料工业．很多研究表明,玉米醇溶蛋白具有抗氧化功能,富含含硫氨基酸,蛋白质分子间以较强的二硫键、疏水键相连, 它易于形成具有韧性的、光滑的、疏水性的防油防腐膜, 在喷雾干燥与高湿高温条件下能抑制油脂氧化,特殊的分子形状和分子结构决定了它能形成透明、柔软、均匀的薄膜,具有较强的保水性和保油性,实属理想的天然营养保鲜剂[2～4]．在生物可降解材料蓬勃发展的今天, 它的这一性质具有重大的商业价值．本文研究了玉米醇溶蛋白膜的制备工艺,为其工业化生产奠定基础,并探讨了在小番茄保鲜中的应用．1.1 原料与试剂玉米(购于常熟农贸市场),小番茄(购于常熟理工学院莘莘水果超市),丙酮(江苏强盛化工有限公司),乙醇(国药集团化学试剂有限公司)1.2 仪器LRH-250A生化培养箱(广东省医疗器械厂),DHG-9075A型电热恒温鼓风干燥箱(上海一恒科技有限公司),飞鸽DL-5B离心机(上海安亭科学仪器厂),721型分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)．1.3 实验方法1.3.1 醇溶蛋白的制备将玉米用粉粹机粉粹,转移到离心管中,加入适量的提取剂,振荡摇均后,37℃水浴过夜提取,8000r/min离心15min,取上清液,作为醇溶蛋白溶液备用．1.3.2 醇溶蛋白质含量测定(考马斯亮蓝G-250法)根据公式计算玉米中醇溶蛋白含量,玉米中醇溶蛋白含量=[提取的醇溶蛋白干重(g)/玉米粉末(g)]×100%1.3.3 涂被剂制备与涂被取一定量的玉米醇溶蛋白于容器中,边加热(55℃)边搅拌并逐渐加入调好的甘油、蔗糖等,摇匀,35℃保温,备用．将小番茄洗净后,浸于制备好的涂被剂中,0.5min分钟后取出,自然晾干后表面形成薄膜．1.3.4 涂被剂配方筛选1.3.4.1 涂被剂组分筛选以醇溶蛋白、蔗糖、甘油作为涂被剂组分,筛选实验设计见表1,对小番茄处理后第三天进行感官评价及测定小番茄失重率作为筛选依据．感官质变是对小番茄色、香、硬度、外观等进行打分,各项均以10分为满分．失重率=[(每组初重量-该组3天后重量)/每组的初重量]×100%1.3.4.2 涂被剂组分配比筛选筛选涂被剂组分以后,采用三因素三水平进行正交实验设计,设计方案见表2,进而确定涂被剂组分的最佳配比．1.3.4.3 小番茄贮藏试验用筛选的最佳涂被剂涂被小番茄,以未涂被的小番茄作为参照,测定指标:VC含量用2,6-二氯靛酚法测定,含糖量用3,5-二硝基水杨酸比色法测定,然后进行感官评定．2.1 不同固液比对玉米醇溶蛋白提取的影响分别以60%的丙酮和乙醇为提取剂,经过不同的固液比提取玉米醇溶蛋白后,利用考马斯亮蓝G-250法检测上清溶液的蛋白浓度(μg/mL),计算其蛋白含量,结果见图1．由图1可知,随着固液比例的降低,提取的醇溶蛋白浓度下降,但是含量增加．结合提取的醇溶蛋白含量和浓度,以及从节约原材料方面来看,最终选择1∶6玉米醇溶蛋白固液提取比例,以下实验均采用此比例．2.2 不同提取剂对玉米醇溶蛋白提取的影响分别以60%的丙酮和乙醇为提取剂,固液比为1∶6提取玉米醇溶蛋白,获得的提取产品性状对比见表3,由表3可知,用丙酮提取率高,而且用丙酮提取的产品质量较高,所以最终选择丙酮作为提取剂．2.3 不同配方涂被剂对小番茄失重率的影响选用不同的涂被剂组,实验设计方案见表4,通过测定失重率来表达呼吸和蒸腾作用的强度．随着时间的延长,其重量一般都会表现出程度不一的下降,测定结果如图2所示．由图2可以看出,各处理组小番茄失重率均低于对照组,表现出不同程度的阻水性,这是因为小番茄表面被涂膜,可减缓水分散失．第1～3组随着蛋白浓度的增加,失重率降低,因为蛋白质浓度越高,涂膜越厚密,所以阻止失水能力越强．但在实验中也观察到,蛋白质浓度增加5%时,失水增多,这可能与浓度过高使得涂抹剂不易均匀地涂被于小番茄表面有关．此外,前三组小番茄表面还出现“白霜”,使感官品质下降．由此可确定玉米醇溶蛋白应控制在1%～2%为宜．第4～6组在玉米醇溶蛋白基质上添加了蔗糖或甘油．其中第6组为玉米醇溶蛋白、甘油、蔗糖的复合涂膜剂,该组保鲜效果最佳．这是因为在此体系中蛋白质和多糖可能通过氢键、静电引力互相作用,使甘油更均匀地分布其中,这样既提高了涂层的阻水性,又可使蛋白质、甘油、蔗糖结合更牢固．2.4 涂被剂组分最佳配方筛选从表4可以看出,根据极差R大小, 3个因素的主次关系为蔗糖>玉米醇溶蛋白>甘油．得出最佳配方应为A3B2C2,即玉米醇溶蛋白为1.75%,甘油0.18%,蔗糖0.5%．2.5 涂被剂对小番茄品质的影响通过测定小番茄中糖和维生素C含量来评价小番茄的品质,结果见表5．在贮藏过程中,两处理组VC含量明显下降,其中对照组降低33.3%,而处理组下降16.7%．在实验过程中观察到,对照组的小番茄在贮藏3天后,开始出现皱纹、干缩现象,而处理组无此现象发生,依旧饱满、有光泽并具一定香味．贮藏5天后对照组的小番茄出现部分腐烂,处理组则仍具有一定的光泽和香味．(1) 采用固液比为1∶6的丙酮提取玉米醇溶蛋白效果较好．(2) 采用玉米醇溶蛋白与甘油、蔗糖复合的涂被剂保鲜小番茄比单一采用玉米醇溶单白保鲜效果好．(3) 采用玉米醇溶蛋白复合涂被剂可以减少贮藏期间鲜果体内营养物质的损耗,果实具有良好的外观．(4) 确定的最佳涂被剂配方为:玉米醇溶蛋白1.75%,蔗糖0.5%,甘油0.18%,并辅以0.02%乳化剂单甘酯和0.02%防腐剂苯甲酸．【相关文献】[1] 黄国中,温其标,杨晓泉,等.超声波法提取玉米醇溶蛋白研究[J].食品与发酵工业,2002，(10):16-19.[2] 王伟,印丽萍,刘许佳,等.种子醇溶蛋白提取及检测条件探索[J].西北植物学报,2007,27(1):21-27.[3] Dickey L C, DallmerM F, Radewonuk E R, etal. Zein Batch Ex-traction from Dry-milled Corn: Cereal Disintegration by Dissolving Fluid Shear[J]. Cereal Chem, 1998, 75(4): 443～448.[4] Hojilla-Evangelistal M P, JohnsonLA. Optimizing Extraction of Zein and Glutel in-Rich Fraction During Sequential Extraction Pro-cessing of Corn [J]. Cereal Chem, 2000, 80(4): 481～484.。

玉米醇溶蛋白膜研究进展魏东伟;刘贵金;江燕斌【摘要】介绍了玉米醇溶蛋白(Zein)的组成及结构,总结了Zein膜的制备方法、性能及用途,详述了为满足Zein膜在各种用途中的性能而进行的各种修饰改性,如提高机械性能、增强亲/疏水性、增强隔氧阻水性、增大载药量和载药效率及增强药物控缓释等.今后的工作,将围绕新的制备和复合改性方法、拓展Zein膜的应用领域、复合改性机理的研究及改善Zein膜用于药物控缓释时初期的爆发性释放等方面展开.【期刊名称】《化学反应工程与工艺》【年(卷),期】2015(031)006【总页数】10页(P538-547)【关键词】玉米醇溶蛋白膜;性能;用途;修饰改性;载药效率;药物控缓释【作者】魏东伟;刘贵金;江燕斌【作者单位】华南理工大学化学与化工学院,广东广州510640;华南理工大学化学与化工学院,广东广州510640;华南理工大学化学与化工学院,广东广州510640【正文语种】中文【中图分类】TS201.2;TS206.4近年来，石油衍生品塑料包装膜的环境污染问题引起越来越多的关注，研究者开始重视研究由可再生的、生物可降解的和来自农业的天然植物大分子制备的功能膜，主要包括多糖、脂类和蛋白质或多肽功能膜[1,2]。

玉米醇溶蛋白（Zein）是湿式玉米淀粉加工的副产物，是主要的谷物储存蛋白，1897年首次被人们所认识[3]，并被美国食品及药物管理局定义为无过敏性及安全食品。

Zein分子富含硫氨基酸，这些氨基酸可以形成很强的分子二硫键，并和分子之间的疏水键一起构成 Zein成膜特性的分子基础[4]。

Zein以其优良的成膜特性，生物可降解性，高温、高湿条件下的良好稳定性及安全性而引起人们的重视[5]。

在众多的可食性薄膜中，唯有Zein可在无需添加剂和鞣制剂的条件下制成薄膜，并且具有良好抗菌性[6]、抗氧气和水蒸气透过[7,8]、良好的生物相容性[9]及显著的药物控缓释[10]等特性，因此可用于食品保鲜[11]、包装[12]、制药[13]及组织工程[6]等行业。

122２０１７年第９期生态产业玉米是世界三大粮食作物之一，也是加工最多粮食作物。

我国的玉米年产量约为8000 万t，其中近100万t 用来生产淀粉。

在生产淀粉所剩下的副产物，大约可以分离出蛋白质含量在60 %左右的玉米蛋白粉, 但是由于其缺少赖氨酸、色氨酸等人体必需氨基酸, 其在生物学上的价值相对较低。

目前大多数的玉米蛋白粉作为低价的饲料蛋白出售,国内每吨约2 500 元, 然而许多工厂对其并没有进行进一步加工利用，而是直接当作废料排放。

目前, 我国每年随废液排放的玉米蛋白高达8 万多吨。

玉米醇溶蛋白是玉米蛋白粉中的主要蛋白质,由于它不溶于水且缺乏赖氨酸、色氨酸等必需氨基酸, 还存在色泽和气味等问题, 因而较少作为食品原料，而作为低值饲料出售，但玉米醇溶蛋白却具有很好的成膜性以及热塑性。

随着高度脱色、脱臭技术的发展, 大大拓宽了其应用范围, 故广泛应用于食品、医药、印染、造纸工业等领域，使之成为一种用途广泛的工业原料，其在未来的工业中具有很大的潜在价值。

１.玉米醇溶蛋白的组成特征玉米醇溶蛋白存在于玉米胚乳细胞中，约占胚乳中蛋白总含量的40%，（一种）其直径约为1 μm，分布于粒径为5~25 μm 的淀粉粒之间。

玉米醇溶蛋白是由分子量大小不同、溶解度不同和所带电荷不同的肽通过二硫键连接起来的非均相混合物，平均分子质量约为44000。

玉米醇溶蛋白主要包括α、β两种, α-醇溶蛋白可溶于95%乙醇。

β-醇溶蛋白溶于65%乙醇不溶于95%乙醇，稳定性较差, 易沉淀凝结，因此，在商业化生产过程中，主要是以α-醇溶蛋白作为产品。

2.玉米醇溶蛋白膜的制备方法以及影响因素玉米醇溶蛋白的提取主要是有机溶剂提取法，王海粟等人用玉米粉经行玉米醇溶蛋白的提取，取40g玉米粉，之后将其溶于400ml的80%溶液中，之后调节PH至7，并在水浴锅上搅拌2h，后离心，取离心后的上清液，滴加3倍离心液体积的1%氯化钠溶液，搅拌过滤得到玉米醇溶蛋白沉淀。

玉米醇溶蛋白膜的改性制备及性能研究玉米醇溶蛋白(Zein)是玉米油和生物乙醇产业的主要副产物,内含大量的疏水性氨基酸,具有绝大多数蛋白质不具有的优良疏水性能。

近年来,关于Zein膜的研究主要集中在提高机械性能、隔氧阻水性、控缓释特性、亲疏水性、抗菌抗氧化性能等方面,但是对于制备具有优良性能Zein膜的制备方法、性能提升机理及应用方面的拓展仍有待进一步探索。

本文首先对蛋白质的物理性能-溶解度进行了研究,进而基于Zein膜制备方法、抗菌抗氧化剂及乳化剂的选择与改进,结合现代分析技术对Zein膜的形成机理、塑化剂和乳化剂对Zein膜的控缓释机理等进行了深入研究,以探索Zein膜的制备过程-微结构-性能关系。

本文的研究的主要内容包括:(1)蛋白质溶解度测定方法的研究。

基于蛋白质溶解的原理,结合超声分散(Ultrasonic Dispersion)、差速离心(Differential Centrifugation)和光谱测量技术(Spectral Measurement),提出了一种快速评估蛋白质溶解度的方法,简称UDDCS法。

该方法的实验结果表明,经差速离心后的蛋白质溶液浓度的标准方差与蛋白质的初始加入量符合修正指数关系,该指数方程最大曲率处对应的蛋白质初始浓度定义为蛋白质的溶解度。

利用文献中溶菌酶在不同浓度NaCl水溶液和Zein在不同浓度乙醇水溶液中的溶解度数据,对UDDCS法进行了检验。

结果表明,UDDCS法是一种快速、通用的测定蛋白质溶解度的方法。

(2)抗菌抗氧化Zein复合膜的制备及机理研究。

采用共混方法,以聚乙二醇400(polyethylene glycol,PEG 400)为塑化剂,制备了含有溶菌酶(Lysozyme,LY)和抗坏血酸(Ascorbic Acid,AA)的抗菌抗氧化Zein复合膜,并对Zein复合膜进行了物理-化学、控缓释及生物活性表征。

机械性能测定结果表明,PEG 400对Zein 膜塑化作用明显,且AA和PEG 400的复配对Zein膜可起到协同增塑效果。

玉米蛋白粉深加工现状及发展趋势摘要：玉米蛋白粉是玉米加工中的副产物，除作饲料外还有很多用途。

文章简单介绍了玉米蛋白粉的化学成分、营养价值及其独特的氨基酸组成，阐述了国内当前利用玉米蛋白粉二次开发制得氨基酸、玉米醇溶蛋白、玉米黄色素和生物活性肽等深加工产品。

关键字:玉米蛋白粉，醇溶蛋白，分离蛋白，活性肽玉米淀粉的副产物称为玉米蛋白粉(Corn gluten meal，CGM)，因其色泽为玉米黄，又称“黄粉”。

是由玉米粒经湿磨法工艺制得的粗淀粉乳，再经淀粉分离机分出的蛋白质水(即麸质水)，然后用离心机或气浮选法浓缩、脱水干燥制得，工艺过程如下：玉米-浸渍-破碎-筛分-分离-压滤-干燥-成品(玉米蛋白粉)。

其中所含蛋白质因其缺少Lys、Trp等人体必需氨基酸，生物学价值低，严重影响了其在食品工业中的应用[1]。

当今，国内主要将玉米蛋白粉用于饲料工业。

然而，利用玉米蛋白粉可提取天然食用色素、玉米醇溶蛋白和谷氨酸等物质，还能制备具有多种生理功能的玉米活性肽，如谷氨酰胺肽、高F值低聚肽、降血压肽和玉米蛋白肽等，大幅度提升玉米蛋白的附加值[2]。

因此，研究利用玉米蛋白粉，开发新用途，提高玉米的综合利用价值成为当前的一个重要研究课题。

1 玉米蛋白的各组分及相关性质1.1 玉米蛋白粉的成分玉米蛋白粉是玉米经湿磨法工艺制得粗淀粉乳，再经蛋白质分离得到麸质水，浓缩干燥而制得。

它是玉米湿法加工淀粉时的主要副产物，大约含蛋白质60％以上，有的达70％。

玉米蛋白粉中除含有丰富的蛋白类营养物质外，尚含有其他无机盐及类胡萝卜素，包括玉米黄素、β-胡萝卜素，叶黄素、隐黄素、α-胡萝卜素、新黄质及金莲花黄素等成分。

其含量为200-400μg/g[3]。

1.2 玉米蛋白种类淀粉生产时分离出来的玉米蛋白粉，其中主要为玉米醇溶蛋白(zein，68％)、谷蛋白(glutelin，28％)、球蛋白(globulin，1.2％)和白蛋白(albumin)等[4]。

天然玉米醇溶蛋白基凝胶微球的构建研究进展玉米醇溶蛋白（Zein）是一种天然可食性植物大分子，具有可再生性、无毒性、两亲性及良好的生物相容性和生物可降解性，可通过自组装形成微球或纳米粒。

本文简要综述了目前国内外构建天然玉米醇溶蛋白基凝胶微球的方法，为玉米醇溶蛋白的应用前景提供基础。

标签：Zein；微球；构建；研究进展玉米中醇溶蛋白（Zein）约占玉米总蛋白80%，含有>50%疏水氨基酸基团（包括亮氨酸20%；脯氨酸10%；和丙氨酸10%），和相抵含量（21～26%）的亲水性氨基酸（谷氨酰胺酸）而表现出两亲特性。

玉米醇溶蛋白分子结构中亲水部分和疏水部分分区明显（图1），有独特的自组装特性、成膜性、凝胶性，具有抗水、抗油性，并且具有良好的生物相容性、生物粘附性，这些独特的属性使其在生物活性物质以及药物输送载体系统、可食性的材料制备等方面上具有天然优势。

近年来，以Zein为基质制备不同微结构和宏观结构的微球受到广泛的关注，通过调节微球的微结构和组成和有效的荷载生物活性物质，并控制其释放。

本文将从不同Zein基微球的构建方法方面进行概括论述，给其在活性物质输送和控制释放的应用提供一定的依据。

1 宏观微球的构建Aranda和Alcantara等人先制备了将MgCl2·6H2O和AlCl3·6HO2混合制备[Mg0.67Al0.33（OH）2]Cl0.33·nH2O]层狀双氢氧化物（Layered double hydroxides，LDH），然后与药物混合荷载制备药物-LDH复合物，然后将此复合物与zein混合，在于海藻酸钠均质混合后缓慢滴加到5%CaCl2的溶液中，形成自组装的微球。

这种复合微球的制备可拓展到其他活性物质（风味、色素、药物）的包埋和调控释放。

此外，调节微球系统的组成可设计出不同释放动力学的输送载体。

2 微米级微球的构建Zein不溶于水而溶于低级脂族醇，如乙醇，和醇-水混合物（60～80%）。

冷藏、冻藏对玉米醇溶蛋白膜的影响及应用初探的开题报告论文题目：冷藏、冻藏对玉米醇溶蛋白膜的影响及应用初探研究背景和意义：玉米醇溶蛋白膜是一种天然的多孔材料，具有良好的生物相容性、可降解性和可重复利用性等特点。

因此，它在生物医学、食品包装、环境保护等领域有着广泛的应用前景。

然而，随着玉米醇溶蛋白膜的应用，研究其保存方式对其性质和应用的影响变得越来越重要。

一般来说，冷藏、冻藏是常见的保存方式，但它们是否会对玉米醇溶蛋白膜的性质产生影响是未知的。

因此，本研究旨在探究冷藏、冻藏对玉米醇溶蛋白膜的影响，并初步探索其在食品包装领域的应用潜力。

研究内容和方法：1. 玉米醇溶蛋白膜的制备和性质测试：采用传统的方法制备玉米醇溶蛋白膜，并测试其力学性能、透水性能、热稳定性等性质。

2. 冷藏、冻藏对玉米醇溶蛋白膜性质的影响：将制备好的玉米醇溶蛋白膜分别冷藏、冻藏不同时间，测试其在保存过程中的力学性能、透水性能、热稳定性等性质的变化。

3. 玉米醇溶蛋白膜在食品包装领域的应用：探索玉米醇溶蛋白膜作为食品包装材料的应用潜力，并进一步研究其在冷藏、冻藏条件下的保鲜效果和透氧性能。

预期结果：通过本研究，预计可以得到以下几个方面的结果：1. 玉米醇溶蛋白膜的制备工艺和性质能够满足实际应用的需求。

2. 冷藏、冻藏条件下，玉米醇溶蛋白膜的力学性能、透水性能和热稳定性会发生变化，并可确定其稳定保存的时间。

3. 本研究旨在初步探索玉米醇溶蛋白膜在食品包装领域的应用潜力，并期望得到该材料在冷藏、冻藏条件下保鲜效果和透氧性能的优良表现。

参考文献：1. D. D. Wei, L. C. Chen, X. H. Huang, H. Y. Wang, and Y. Zhang. (2009). Preparation and characterization of zein-chitosan composite films. Journal of Applied Polymer Science, 112(6), 3342-3349.2. J. B. Wu, J. H. Damodaran, and G. Xu. (2016). Development and properties of zein-based edible films and coatings: A review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 56(8), 1261-1272.3. L. Li, K. Li, H. Li, and Y. Chen. (2018). Zein-based films for food packaging: a review. Journal of Food Science and Technology, 55(6), 1897-1909.。

外文文献The zeinstudyprogressAbstract This paper introduces thecompositionofthezein, zeinextraction, bleaching, andthe application ofresearch.Keyword s: zeinprotein;; applicationZein <zein> 1821isolatedfrom corn, and fromthishas beenthe concern of scientists. However, because ofthe lack oflysine, tryptophan andotheressential amino acids, so its biological value. Gliadininsoluble in waterlimitsitsapplicationin food. Aresoldaslow-valuefeedprotein, only200U.S.dollarsper tonontheinternational, thedomesticprice of 2,500yuan. Gliadinhydrophobic, has a strongheat resistance andlipid, proteinproline, alanine, leucine, gliadinfilmformation, adhesion,gelresistanceExterior features, entericand antioxidantcharacteristics.In the food industry, zein canbeusedasafilm former, that istospraya coatingis formedinthesurface of the food, moisture, oxidation, thereby extending theshelf-life. Sprayedonthefruit, but also increase the gloss. Inaddition, but also thelong-termfor drugcapsule. Therefore,thedevelopmentofnew usesofgliadintogetmore and more attentionofresearchersathomeandabroad.Zein canbeextractedfromcornflour, can alsobeextractedfromcorncorn residueaftertheseparation ofstarchandthelowcostofthe latter. Extractedfromcorn residuegliadincommercial productionbeganin1939. Current globalzeinproducedmainly by theUnited States and Japan, according tothepurityof$1040per kilogram. Zeinisaproductofhighcommercial value, but Chinaalsofailed to formthescale of production,lessrelated research. This paper describesthe new progress madeinrecent yearszeinInstitute.1.The compositionofthezeinZein, cornproteins, includingbothalphaandbeta. alpha-Zain can bedissolved inthevolume fractionof95% ethanolsolutionofalpha-Zain histidine, arginine, proline, methionine content ofless. beta-Zain can be dissolved inavolume fraction of60% ethanol solution, duetotheunstablebeta-Zain nature, prone toprecipitation andsolidification, is not suitable forindustrial production. Therefore,theindustrial production ofcommonly usedalpha-Zain.2.Extraction ofzeinextracted with ethanol, isopropanol extractionandultrasonicextraction. Ethanolextractionmethodis used more. Theethanol extract ofthe general methodistouse90%95% ethanolsolution wasextracted, diluted with water60%ethanoltore-extraction, centrifugation.However, theextractthus obtainedcontainsthegliadin andmorecornlipid, can not meet therequirementsoftheproduction offilm and thepreparationofgliadinproteinproductofhigh purity. Mostofthelipidadditionofn-hexane orethanolwas removed by extraction, but thiswill increase the cost, and the effect isnot very good. Themethodthrough multipledilution oftheextract wasrepeatedly extracted, can be obtainedmorethan90%oftheprotein contentbelow 10%ofthelipid contentoftheextract. Experiments show thatthefirstdiluted withethanolto 55%, and thenthe extractwasdilutedto 50% extractextractedfromthisportion of the materialwas pelleted by centrifugationgliadinprotein, whereinthe lipidcontent is muchlowerthanafteronlyone stepwillethanoldiluted to40%proteinextractedlipidcontent. Inthis methodcan produce ahigh purityzein 3 zeinapplications3.1 antioxidantsZein hydrolyzatewithantioxidant activity.GlobalResearchsuccessfully developeda fatty aciddissolvedinasolutionofzeinand driedfixedoils, for example,linoleic acidand4timesthe amount ofgliadin, thespray-driedpowderobtainedwas dissolved in ethanol, has a high resistanceoxidation andoxidation stability. Thefishoilfatty acids with2timestheamount ofzeindissolvedin80% ethanol and dried to obtaina film, monoglycerides,diglycerides, triglyceridesandthezeinis dissolved in ethanol, respectively, film, bothstrong antioxidant activity. Accordingly,thezeiniseasily oxidizedinthehighly unsaturatedfatty acidAntioxidantandmaintainstability against oxidationofthe most suitable materials. Very significantroleintheoilsandfatsin foods, many potential applications.3.2 Alternategum baseZein alternativemadeofgum basehas many advantages, chewinggumadhesion,biodegradable, easy to digest. These properties arenotsyntheticgum base. ApplicationofcornGliadin alternative tochewing gum baseisexpandinggliadinapplicationsin otherareasoffoodvia. TheZhang ZhongdevelopedofzeinAlternategum basechewing gum,usinga25%substitution ofthe resultingchewinggumhaving asimilarnaturewith100% ofthe gum basechewing gum, bothpreferablyviscoelasticand hardness, alongtimetochewcharacteristics,but alsotastelikechewing gum, and also having anutritional, partially digestiblecharacteristics. Inaddition, the researchers also developedazein, soy protein isolateandconcentrated aloejuicemade ofnutrition and health carechewinggum.3.3 PerishableroleZein amino terminuswithleucine, alanine, proline, and othernon-polarhydrophobic group, andthereforehas a stronghydrophobicity,which was dissolved inethanolsolutioncan be made ofanediblecoating film.Such membranesinthecaseofwithout adding anycrosslinking agents,tanning agents, with a goodmoisture resistance, such a filmforming speedisfaster, thestoragestabilityunderhigh-temperature andhigh-humidity conditions, goodbarrierpropertiesagainstoxygen and carbon dioxide, andhave a certainantibacterial function. Currently, freshmeatcoatingmaterialchitosan,soy protein,wheat gluten, carrageenangum, Wangxue RongfirstzeinasacoatingIngredientsbeeffreshstrawberriesfreshstrawberriesvery thinskin, inharvestingand transportation processvulnerable tomicrobial infectionanddehydrationfast, easytolose their luster, thedeclineinthe value of the goods. Has yet tofind the idealpreservation methods, equalityzeinplastic wrapstrawberryfreshexperiments. Compositepreservative: gliadin1.75%, 0.3%sucrose, 0.18%glycerol, andsupplementedwith0.02%emulsifiersandpreservatives, preservation effectisbetter.3.4 candyshelfCandy deteriorationphenomenon iswater-absorbingdeformation, zein film has awater resistancecoatingcandyenhancetheappearanceofbettershape retention. Thisedible filmcoatingalso avoidstheneed to deal withthe problemofplastic packaging materials. Wenjingstudy found thatoleicacidandglycerol, shellaccomplex proteinmembranewaterproofbestviewedfrom the outsidecoatedwitholeic acidandshellacmembrane proteinepidermalbest,bettershape retention, enjoyatastechangedlittlePaul fragrancethanideal, notthehighestwater absorptionofthecoating. Thebestediblecompositewrap film, preferablytheratio of0.4mL3%glycerol0.3mLoleic acid, 0.3mL shellac, 10 ml of 10% gliadin, at40°Cunderthe film formation3.5 Drug DeliveryMaterialsIn recentyears, themicrosphere techniqueiswidelyusedinthetreatmentofmany diseasesthemicrospheredrugconcentration of the druginthebloodcan be maintained, carrying the drug to reachaparticularcell or tissue. A wide rangeofartificial and naturalbiodegradablepolymerisusedfortheproductionofmicrospheres. Zeincan be formedahard, smooth, hydrophobicandantibacterialfilmbeingactively developedinthe wall materialmade ofmicrospheres.4 ConclusionZein has a uniquenature,has many potential applicationsinfood, pharmaceuticalsandotherhighcommercial value. Chinaiscorn-producing countries, rich in raw materials. ButthedegreeofChina's corn deepprocessingandcomprehensive developmentrategapcompared with developed countries, there is no large-scale productionofzein, this is indeedvery regrettable. Zeindevelopmentapplicationsdepend primarily on thethegliadinextractionand purification, to findmore efficient andeconomicalextractionmethodis a priority,to open upthefield of applicationofthegliadinandfurthertap itscommercial valueis also veryimportant. Thesehave to rely onscientistsjoint efforts, believethezeinindustryin the near futurethere will be asignificantcontribution to the economy.外文译文玉米醇溶蛋白研究进展摘要本文介绍了玉米醇溶蛋白的组成, 综述了玉米醇溶蛋白在提取, 脱色和应用方面的研究新进展.关键词: 玉米醇溶蛋白；研究；应用玉米醇溶蛋白< zein> 1821年从玉米中分离出来, 从此一直受到科学家的关注.但因其缺少赖氨酸、色氨酸等人体必需氨基酸, 所以其生物学价值低.醇溶蛋白不溶于水限制了其在食品中的应用.过去均作为低价值饲料蛋白出售, 国际上每吨仅200多美元, 国内价2500元左右.醇溶蛋白疏水性高, 具有很强的耐热性和耐脂性, 蛋白中脯氨酸、丙氨酸、亮氨酸多, 醇溶蛋白有覆膜形成性、黏结性、凝胶化性等外观特征, 还有肠溶性和抗氧化特点.在食品工业中, 玉米醇溶蛋白可以作为被膜剂, 即以喷雾方式在食品表面形成一个涂层, 可防潮、防氧化, 从而延长食品货架期.喷在水果上, 还能增加光泽.此外, 还能用于药物的长效囊膜.因此开发醇溶蛋白的新用途, 得到国内外研究工作者越来越多的重视.玉米醇溶蛋白可以从玉米粉中提取, 也可以从玉米分离淀粉后的玉米渣中提取, 后者成本低.从玉米渣中提取醇溶蛋白的商业化生产始于1939年.目前全球的玉米醇溶蛋白主要由美国和日本的公司生产, 依据纯度不同每公斤10 40美元.玉米醇溶蛋白是高商业价值的产品, 但是我国还未能形成规模生产, 相关的研究也较少.本文主要介绍近几年来玉米醇溶蛋白研究所取得的新进展.1.玉米醇溶蛋白的组成玉米醇溶蛋白, 是玉米中的蛋白质,包括α和β两种.α—Zain可溶于体积分数为95%的乙醇溶液,α—Zain中的组氨酸、精氨酸、脯氨酸、蛋氨酸含量较少.β—Zain 可溶于体积分数为60%的乙醇溶液,由于β—Zain性质不稳定,易产生沉淀和凝固,不适于工业生产.所以工业上生产中常用α—Zain.2．玉米醇溶蛋白的提取玉米醇溶蛋白可以用乙醇提取, 异丙醇提取和超声波法提取.乙醇提取法用的较多.乙醇提取的一般方法是用90% 95% 的乙醇溶液萃取,加水稀释乙醇到60%再萃取, 离心.但是这样得到的提取物包含醇溶蛋白和较多的玉米脂质, 不能满足利用醇溶蛋白生产膜和制取高纯度蛋白质产品的要求.大部分的脂质可以另外添加正己烷或者乙醇萃取除去, 但是这会增加成本, 且效果不太好.通过多次稀释提取液反复萃取的方法,可以得到蛋白质含量90%以上, 脂质含量10% 以下的提取物.实验证明, 先稀释乙醇到55% , 再稀释提取液到50% 萃取出一定的提取物, 从这部分物质中离心沉淀出醇溶蛋白质, 其中脂质的含量远远低于仅经过一步将乙醇稀释到40% 而萃取出的蛋白质中脂质的含量.以该方法可以生产出纯度较高的玉米醇溶蛋白3.玉米醇溶蛋白的应用3.1抗氧化剂玉米醇溶蛋白自身及水解产物具有抗氧化性.国外研究开发成功将脂肪酸溶解于玉米醇溶蛋白的溶液中进行干燥固定油脂, 例如将亚油酸及4倍其量的醇溶蛋白溶于乙醇中, 喷雾干燥得到的粉末, 有很高的抗氧化性和抗氧化稳定性.将鱼油脂肪酸与2 倍其量的玉米醇溶蛋白溶于80% 乙醇中干燥得到的膜, 单甘油酯、二甘油酯、三甘油酯与玉米醇溶蛋白溶于乙醇中分别成膜,均有很强的抗氧化性.因此, 玉米醇溶蛋白是易氧化的高度不饱和脂肪酸抗氧化及保持抗氧化稳定性的最合适的材料.在油脂食品中作用十分显著,应用潜力巨大.3.2替代口香糖胶基玉米醇溶蛋白替代胶基制成的口香糖有很多优点, 咀嚼后不黏附, 有生物降解性, 易消化.这些性质是人工合成的胶基所没有的.应用玉米醇溶蛋白替代口香糖胶基是扩大醇溶蛋白在其他食品领域应用的途经之一.X钟等研制了玉米醇溶蛋白替代胶基的口香糖, 采用25% 替代量所得的口香糖具有与100%胶基的口香糖相类似的性质, 既有较好的黏弹性和硬度, 较长时间咀嚼的特点, 又有类似胶姆糖的口感, 同时还具有营养、部分可消化的特点.此外,科研人员还研制了玉米醇溶蛋白, 大豆分离蛋白和芦荟浓缩汁制成的营养保健口香糖.3.3保鲜作用玉米醇溶蛋白的氨基酸末端带有亮氨酸、丙氨酸、脯氨酸等非极性憎水基团, 因此具有较强的疏水性, 将其溶于乙醇溶液可制成可食性涂膜.这种膜在无需添加任何交联剂、鞣制剂的情况下, 具有良好的防潮性, 这种膜成膜速度快,高温高湿条件下贮藏稳定, 对氧气和二氧化碳阻隔性好, 并有一定的抗菌功能.目前, 保鲜肉类的涂膜材料有壳聚糖、大豆蛋白、小麦面筋蛋白、角叉胶等, 汪学荣等首次利用玉米醇溶蛋白作为涂膜主料来保鲜牛肉草莓保鲜草莓皮极薄, 在采收和运输过程中极易遭受微生物侵染, 且失水速度快, 易失去光泽, 商品价值下降.目前还未找到理想的保鲜方法, X平等用玉米醇溶蛋白保鲜膜对草莓进行了保鲜实验.采用复合保鲜剂: 醇溶蛋白1.75% , 蔗糖0.3%, 甘油0.18% , 并辅以0.02% 乳化剂与防腐剂, 保鲜效果较好.3.4糖果保质糖果变质的主要现象是吸水变形, 玉米醇溶蛋白膜具有阻水性, 涂膜后糖果的保形性增强外观较好.这种可食性薄膜涂层还避免了塑料包装材料需要处理的问题.李文静等研究发现, 加入油酸和甘油、虫胶的复合蛋白膜防水性最好,由外观看涂油酸和虫胶的蛋白膜表皮最好, 保形性也较好, 品尝口感变化不大, 保香性亦较理想, 而未涂膜的吸水率最高.最佳的复合可食用保鲜膜较好的配比为0.4mL3%的甘油, 0.3mL油酸, 0.3mL虫胶, 10mL10%的醇溶蛋白, 在40℃下成膜.3.5药物缓释材料近年来, 微球技术广泛的应用于很多疾病的治疗, 微球药可以维持血液中的药物浓度, 运载药物到达特殊的细胞或组织.各式各样人工和天然的生物可降解聚合体被用来生产微球材料.玉米醇溶蛋白可以形成坚硬、光滑、疏水性和抗菌性的膜, 因此被积极地开发制成微球壁材.4.结束语玉米醇溶蛋白拥有独特的性质, 在食品医药等方面的应用潜力巨大, 商业价值很高.我国是玉米生产大国, 原料丰富.但是我国玉米深加工程度和综合开发率与发达国家相比差距很大, 没有形成玉米醇溶蛋白的规模化生产, 这确实非常遗憾.玉米醇溶蛋白的开发应用首先依赖于醇溶蛋白的提取和纯化, 找到更高效更经济的提取方法是当务之急, 开拓醇溶蛋白的应用领域和进一步深入挖掘其商业价值也十分重要.这些都要靠科学工作者共同努力, 相信在不久的将来玉米醇溶蛋白工业一定会有重大的经济贡献.。

玉米醇溶蛋白膜制备与应用的研究现状与展望
白红超;郭兴凤
【期刊名称】《粮食加工》
【年(卷),期】2008(33)6
【摘要】总结了国内外玉米醇溶蛋白膜制备与应用的研究现状,并对其应用进行了展望。

解决由不可降解塑料导致的环境污染问题,开发可降解、环境友好型材料是当前社会发展的趋势,玉米醇溶蛋白膜做为天然可降解材料,以原料来源广,易成膜的特点引起了人们的关注,
【总页数】3页(P56-58)
【关键词】玉米醇溶蛋白膜;制备与应用
【作者】白红超;郭兴凤
【作者单位】河南工业大学粮油食品学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS210.1
【相关文献】
1.玉米醇溶蛋白膜的制备及其应用发展 [J], 杨舒妍;王亚东;赵娅颖;刘笑宇;李爽
2.谷朊粉与玉米醇溶蛋白复合膜的制备及其在榛子仁保鲜中的应用 [J], 张春红;常南;高慧楠
3.玉米醇溶蛋白膜的制备及其在保鲜中的应用 [J], 陈义勇;邓克权;王伟;赵雪
4.负载丁香酚/纳他霉素的玉米醇溶蛋白膜的制备、性能及其应用 [J], 刘校男;唐文
婷;张再美;王乐;蒲传奋
5.玉米醇溶蛋白/明胶/羟基磷灰石纳米纤维膜制备及其性质研究 [J], 邓伶俐;张辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。