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新型牛奶蛋白薄膜：可生物降解的新型包裝材料
發(fā)布日期：2017-5-18 閱讀數(shù)：3393
據(jù)了解，美國(guó)農(nóng)業(yè)部(USDA)的兩位研究人員已開發(fā)出用牛奶蛋白制成薄膜，可以和包裝內(nèi)奶酪一起吃下去。它是一種可食用、可生物降解新穎包裝材料。與塑料包裝相比，酪蛋白包裝薄膜既可以制成薄片，也可以噴涂方式噴灑在食物上形成包裝涂層。而且，新型薄膜不僅可以防止食物變質(zhì)，還可以大量減少垃圾填埋場(chǎng)塑料污染。
干酪條很普通，也不是特別健康的食品，在美國(guó)卻是一種普遍流行的零食。擁有漂亮內(nèi)包裝的干酪條出現(xiàn)在很多孩子的午餐盒里，每條馬蘇里拉奶酪或切達(dá)干酪都是獨(dú)立的小包裝，因此，每天都會(huì)有成千上萬(wàn)的小塊塑料包裝被扔進(jìn)垃圾桶，最后進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)。
這種情況也許不會(huì)持續(xù)太久。美國(guó)農(nóng)業(yè)部(USDA)的兩位研究人員已開發(fā)出一種用牛奶蛋白制成的薄膜，可以和包在里面的奶酪一起吃下去。這意味著也許要不了多久，我們將可以品嘗到一種健康營(yíng)養(yǎng)可以吃的包裝袋。用牛奶蛋白制成食品包裝袋，不僅可以防止食物變質(zhì)，還可以大量減少垃圾填埋場(chǎng)里的塑料污染。
用牛奶蛋白制作的薄膜
這項(xiàng)研究的主要研究人員之一的佩吉•托瑪蘇拉說(shuō)道，“這是一層可以吃掉的內(nèi)包裝，用來(lái)代替之前包裝奶酪棒的獨(dú)立小包裝。它不但可以為人們提供更多的維生素和礦物質(zhì)，還能夠阻止光線對(duì)食物造成的損害，并給食物增添多種風(fēng)味，例如，可以將草莓風(fēng)味加入到食物的內(nèi)包裝薄膜中。”
這種新穎包裝的主要成分是酪蛋白，是一組營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高的牛奶蛋白。自2000年以來(lái)，托瑪蘇拉一直在研究酪蛋白，她發(fā)現(xiàn)用二氧化碳合成的一種新的蛋白質(zhì)在水中不易溶解，可用來(lái)制作薄膜包層，延長(zhǎng)乳制品的貨架壽命。
另一位科學(xué)家萊提西婭•博奈利埃也加入了美國(guó)農(nóng)業(yè)部的這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)，她們一起研究是否可以利用奶牛場(chǎng)生產(chǎn)中剩余的奶粉來(lái)制作這種包裝薄膜，博奈利埃還在做進(jìn)一步的研究改進(jìn)，使其對(duì)濕度更加不敏感，提高其商業(yè)化應(yīng)用的前景。
這一研究成果不久前在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)年會(huì)上宣布，稱它是一種可食用、可生物降解的新穎包裝材料。與塑料包裝不同的是，酪蛋白包裝薄膜既可以制成薄片，也可以噴涂方式噴灑在食物上形成包裝涂層。它可以比普遍塑料包裝更有效地阻斷氧氣進(jìn)入食物，因此可在更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)防止食品變質(zhì)，提高食品的保質(zhì)期。 酪蛋白薄膜既可以用做食品內(nèi)包裝，也可以直接噴涂到食物上。
但這種新穎包裝的使用會(huì)有一些限制，至少在最初階段。“主要將用于乳制品，或與乳制品同用的食物，如麥片。”托瑪蘇拉說(shuō)道。“但我們不會(huì)將這種包裝推廣用于水果和蔬菜市場(chǎng)，我們不會(huì)這么做，主要是因?yàn)榕Ｄ踢^(guò)敏問(wèn)題。使用這種包裝必須有標(biāo)簽注明，讓人們知道它是牛奶蛋白。”
但這并不意味著取消對(duì)奶酪和其他乳制品的所有包裝，這些食品將仍然需要以某種方式“隱藏”在盒子或外包裝中，以防止食品被弄臟或暴露在空氣中吸收過(guò)多的濕氣。但取消了里面的塑料小包裝，意味著垃圾填埋場(chǎng)里可以減少許多塑料廢棄物。據(jù)估計(jì)，塑料降解所需要的時(shí)間可能長(zhǎng)達(dá)一千年，遺憾的是，美國(guó)人扔掉的塑料垃圾回收率不到三分之一。
博奈利埃的想法是設(shè)計(jì)不同的酪蛋白薄膜，比如可溶于水的薄膜更適合于需要溶化在水里食用的食物，不能受潮的食物需要防潮性能更好的酪蛋白薄膜包裝等。“我們正在試驗(yàn)不同要求的酪蛋白薄膜，”她說(shuō)。“商業(yè)化實(shí)際應(yīng)用的研究剛剛開始，我們要做的事情還有很多。”
例如，要烹制一道速溶咖啡或快手湯，不再需要撕開包裝袋，可以直接將酪蛋白薄膜包裝的小包放入水中，連包裝帶內(nèi)容物就會(huì)一起溶解在水中，還能給人們提供額外的蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)。比如將蛋白質(zhì)薄膜噴涂在麥片上，代替通常加糖令麥片更脆的做法。“這可能是一種有利于減肥的健康方式，可極大減少糖的攝入量。”博奈利埃說(shuō)道。
可食用型包裝的未來(lái)讓人期待
托瑪蘇拉另外補(bǔ)充道，“我們還可以生產(chǎn)巧克力味的可食用包裝，或?qū)⒍喾N成分結(jié)合在一起，為人們提供更多的營(yíng)養(yǎng)。”托瑪蘇拉和博奈利埃表示，她們正在與一些公司開展合作，預(yù)計(jì)這種可食用包裝將在未來(lái)三年內(nèi)推向市場(chǎng)。
