可生物降解口香糖的研制(附件)
本文以玉米醇溶蛋白为主要原料，采用手工方法制作。选择玉米醇溶蛋白添加量、壳聚糖等增稠剂添加量、肉桂醛添加量、糖浆添加量、木糖醇添加量、β-环糊精添加量、薄荷香精添加量、搅拌温度、乙醇浓度九个单因素进行实验，缩小最优配方的范围。在单因素实验的基础上，选择配料的四个因素三个水平进行L9(34)的正交实验。通过感官评定、水分含量测定、降解情况测定，最终得出可生物降解口香糖的最优配方玉米醇溶蛋白玉米醇溶蛋白58%、增稠剂3%、肉桂醛0.2%、糖浆15%、木糖醇17%、β-环糊精1%、薄荷香精0.3%、水和乙醇的添加量5.5%；优化后制作的可生物降解口香糖，弹性和耐咀嚼性最佳，综合评价最高。关键词 玉米醇溶蛋白，生物降解，胶基，优化配方，单因素控制，正交实验
目 录
1 引言 1
1.1 口香糖的发展现状 1
1.2 传统口香糖的成分及弊端 1
1.3 本文研究的目的和意义 2
2 材料与方法 2
2.1 原辅料 2
2.2 仪器 3
2.3 工艺流程 3
2.4 可生物降解口香糖的制作方法 3
2.5 评价方法 5
2.6 单因素实验 7
2.7 正交实验 8
2.8 可生物降解口香糖的理化指标 9
3 结果与分析 9
3.1 壳聚糖醇溶蛋白胶基单因素实验 9
3.2 可生物降解口香糖的单因素实验 17
3.3 正交实验 21
3.4 结果验证 22
结 论 24
致 谢 25
参考文献 26
1 引言
目前市场上的口香糖品牌有很多种，人们对口香糖的需求也只增不减。但是口香糖胶基的成分大多数是橡胶或者是树脂材料，口香糖的降解问题一直没得到解决，环境污染一直存在，研究可生物降解的口香糖迫在眉睫。我国是玉米生产大国，玉米深加工可以提高玉米的价值。查阅文献得知，玉米醇溶蛋白作为玉米黄粉中的主要蛋白质，可以通过乙醇等分析纯被提取，具有溶解性和成膜性，还具有抗氧化作用，同时具有抑菌作用，所以可以作为天然 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
营养保鲜剂。曾有研究表示，玉米醇溶蛋白可以在胃中溶解，因此可以将其做成药片。由此可见，玉米醇溶蛋白功能广泛，涉及食品、医药等好多方面[1]。玉米醇溶蛋白独特的分子形状和分子结构，具有黏弹性、延伸性、薄膜成型性和吸脂乳化性，使其具有口香糖胶基的特性。本课题利用玉米醇溶蛋白替代口香糖胶基，在增塑剂的作用下，配合温度和搅拌剪切作用，经过熔融再冷却，研制出可被微生物降解的口香糖，研究其最佳配方和加工工艺及降解情况。
1.1 口香糖的发展现状
近年来，中国口香糖市场迅速发展，收益已达40亿~50亿元，很大知名品牌如箭牌、乐天等国外品牌都加入中国市场。市场上的口香糖有三种：片状口香糖、泡泡糖、木糖醇口香糖，其中，销量最大的当属片状口香糖。茶余饭后，很多人都爱嚼一嚼，一方面是娱乐消遣，另一方面，也可以清新口气。口香糖作为世界上最古老的糖果之一，随着时代的发展，也更新换代了很多种。从原始的天然树脂，到糖胶树胶，再到今天的各种口味的口香糖。由此可见，人们生活水平提高的同时，对口香糖的要求也增多。而今，消费者不再纯粹的追求口香糖的各种口味，也开始追求口香糖的功能，比如健齿防蛀。
1.2 传统口香糖的成分及弊端
传统口香糖成分包括胶基、甜味剂、香料、软化剂、色素和功能物质。胶基是传统口香糖的主要原料，是口香糖具有咀嚼性的关键因素，其成分也较复杂，由橡胶、树脂、填充物、乳化剂、腊类和抗氧化剂以及乳胶组成，也可由合成物质替代，比如丁苯橡胶、丁基橡胶等；填充物一般是碳酸钙或者是滑石粉；腊类具有软化口香糖各阶段质地的作用；乳化剂具有亲和粘结各种胶基成分的作用；抗氧化剂可以延长口香糖的保质期和货架期。功能性的口香糖是目前市场上各个商家的卖点，添加维生素、钙元素等，都可提高口香糖的健康指数。但是口香糖胶基的黏性很强，吐出后黏在衣物或者地毯上，很难清除，且沾染细菌，增加感染。即使包装好集中处理，堆放也无法快速处理这些被吐出后的口香糖。这就成了很大的环境问题。
1.3 本文研究的目的和意义
口香糖的需求量越来越大，市场也越来越丰富，顺应市场的发展，继续生产口香糖是必须的。当然，如果解决了口香糖造成的环境问题，会让消费者更开心，同时也可以丰富口香糖市场，成为新的卖点。本文希望可以从口香糖的成分入手，寻找可以替代传统口香糖胶基的成分，利用微生物降解被吐出后的口香糖，既节省人力物力和财力，也能解决口香糖带来的环境问题。
利用玉米醇溶蛋白作为生物降解的原材料，所谓生物降解材料，就是在一定条件下，在微生物即细菌、霉菌等作用下，可以被降解，甚至可以被完全降解成二氧化碳和水。而微生物对生物材料的作用方式有三种，即生物物理作用、生物生化作用、酶的直接作用。生物物理作用：使材料因为生物细胞增长而被机械性毁坏；生物生化作用：降解材料并产生新的物质；酶的直接作用：部分材料被微生物侵蚀，而使材料被分解[2~4]。
当然，环境的温度和湿度，都会对材料的降解造成一定的影响。大多数中温微生物，在一定温度范围内，其代谢会随着温度的上升更旺盛，更有利于材料的降解；春夏季节里，早晚温差大，湿度也大，有利于水解生物材料[4]。
传统口香糖胶基多数是采用天然橡胶或者树脂，都需要从树上提取，数量有限，供不应求。而本实验采用的玉米醇溶蛋白数量大且操作简单，成分天然无害，也可被人体吸收，即使是误食，也不会引起消化问题。
顺应市场的发展，研发可生物降解口香糖，丰盈口香糖市场，增加口香糖市场的竞争力，也可以激发研发人员的创造力。
本实验研制可生物降解口香糖，选取玉米醇溶蛋白为原料。蛋白质的研究和应用很广泛，目前有一个新课题，就是将蛋白质材料当作可再生资源且可降解的材料。我国玉米资源丰富，玉米却没有被当作主食之一，将玉米蛋白开发出来，也是充分利用了我国的玉米资源，所以，将玉米醇溶蛋白作为可生物降解的原材料，具有很大的市场潜力[5]。
目 录
1 引言 1
1.1 口香糖的发展现状 1
1.2 传统口香糖的成分及弊端 1
1.3 本文研究的目的和意义 2
2 材料与方法 2
2.1 原辅料 2
2.2 仪器 3
2.3 工艺流程 3
2.4 可生物降解口香糖的制作方法 3
2.5 评价方法 5
2.6 单因素实验 7
2.7 正交实验 8
2.8 可生物降解口香糖的理化指标 9
3 结果与分析 9
3.1 壳聚糖醇溶蛋白胶基单因素实验 9
3.2 可生物降解口香糖的单因素实验 17
3.3 正交实验 21
3.4 结果验证 22
结 论 24
致 谢 25
参考文献 26
1 引言
目前市场上的口香糖品牌有很多种，人们对口香糖的需求也只增不减。但是口香糖胶基的成分大多数是橡胶或者是树脂材料，口香糖的降解问题一直没得到解决，环境污染一直存在，研究可生物降解的口香糖迫在眉睫。我国是玉米生产大国，玉米深加工可以提高玉米的价值。查阅文献得知，玉米醇溶蛋白作为玉米黄粉中的主要蛋白质，可以通过乙醇等分析纯被提取，具有溶解性和成膜性，还具有抗氧化作用，同时具有抑菌作用，所以可以作为天然 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
营养保鲜剂。曾有研究表示，玉米醇溶蛋白可以在胃中溶解，因此可以将其做成药片。由此可见，玉米醇溶蛋白功能广泛，涉及食品、医药等好多方面[1]。玉米醇溶蛋白独特的分子形状和分子结构，具有黏弹性、延伸性、薄膜成型性和吸脂乳化性，使其具有口香糖胶基的特性。本课题利用玉米醇溶蛋白替代口香糖胶基，在增塑剂的作用下，配合温度和搅拌剪切作用，经过熔融再冷却，研制出可被微生物降解的口香糖，研究其最佳配方和加工工艺及降解情况。
1.1 口香糖的发展现状
近年来，中国口香糖市场迅速发展，收益已达40亿~50亿元，很大知名品牌如箭牌、乐天等国外品牌都加入中国市场。市场上的口香糖有三种：片状口香糖、泡泡糖、木糖醇口香糖，其中，销量最大的当属片状口香糖。茶余饭后，很多人都爱嚼一嚼，一方面是娱乐消遣，另一方面，也可以清新口气。口香糖作为世界上最古老的糖果之一，随着时代的发展，也更新换代了很多种。从原始的天然树脂，到糖胶树胶，再到今天的各种口味的口香糖。由此可见，人们生活水平提高的同时，对口香糖的要求也增多。而今，消费者不再纯粹的追求口香糖的各种口味，也开始追求口香糖的功能，比如健齿防蛀。
1.2 传统口香糖的成分及弊端
传统口香糖成分包括胶基、甜味剂、香料、软化剂、色素和功能物质。胶基是传统口香糖的主要原料，是口香糖具有咀嚼性的关键因素，其成分也较复杂，由橡胶、树脂、填充物、乳化剂、腊类和抗氧化剂以及乳胶组成，也可由合成物质替代，比如丁苯橡胶、丁基橡胶等；填充物一般是碳酸钙或者是滑石粉；腊类具有软化口香糖各阶段质地的作用；乳化剂具有亲和粘结各种胶基成分的作用；抗氧化剂可以延长口香糖的保质期和货架期。功能性的口香糖是目前市场上各个商家的卖点，添加维生素、钙元素等，都可提高口香糖的健康指数。但是口香糖胶基的黏性很强，吐出后黏在衣物或者地毯上，很难清除，且沾染细菌，增加感染。即使包装好集中处理，堆放也无法快速处理这些被吐出后的口香糖。这就成了很大的环境问题。
1.3 本文研究的目的和意义
口香糖的需求量越来越大，市场也越来越丰富，顺应市场的发展，继续生产口香糖是必须的。当然，如果解决了口香糖造成的环境问题，会让消费者更开心，同时也可以丰富口香糖市场，成为新的卖点。本文希望可以从口香糖的成分入手，寻找可以替代传统口香糖胶基的成分，利用微生物降解被吐出后的口香糖，既节省人力物力和财力，也能解决口香糖带来的环境问题。
利用玉米醇溶蛋白作为生物降解的原材料，所谓生物降解材料，就是在一定条件下，在微生物即细菌、霉菌等作用下，可以被降解，甚至可以被完全降解成二氧化碳和水。而微生物对生物材料的作用方式有三种，即生物物理作用、生物生化作用、酶的直接作用。生物物理作用：使材料因为生物细胞增长而被机械性毁坏；生物生化作用：降解材料并产生新的物质；酶的直接作用：部分材料被微生物侵蚀，而使材料被分解[2~4]。
当然，环境的温度和湿度，都会对材料的降解造成一定的影响。大多数中温微生物，在一定温度范围内，其代谢会随着温度的上升更旺盛，更有利于材料的降解；春夏季节里，早晚温差大，湿度也大，有利于水解生物材料[4]。
传统口香糖胶基多数是采用天然橡胶或者树脂，都需要从树上提取，数量有限，供不应求。而本实验采用的玉米醇溶蛋白数量大且操作简单，成分天然无害，也可被人体吸收，即使是误食，也不会引起消化问题。
顺应市场的发展，研发可生物降解口香糖，丰盈口香糖市场，增加口香糖市场的竞争力，也可以激发研发人员的创造力。
本实验研制可生物降解口香糖，选取玉米醇溶蛋白为原料。蛋白质的研究和应用很广泛，目前有一个新课题，就是将蛋白质材料当作可再生资源且可降解的材料。我国玉米资源丰富，玉米却没有被当作主食之一，将玉米蛋白开发出来，也是充分利用了我国的玉米资源，所以，将玉米醇溶蛋白作为可生物降解的原材料，具有很大的市场潜力[5]。
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