Multi-functional fibres as bio-based food binders, selectively modified using green technologies and enzymes

作为生物基食品粘合剂的多功能纤维,使用绿色技术和酶进行选择性改性

基本信息

  • 批准号:
    2439791
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2022 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

The current trend in the food and innovation sector is the drive for more sustainable foods and its alternatives in an attempt to combat the negative effects unsustainable approaches have on the environment (Saari et al., 2021). This is embodied in profound consumer shifts to vegan foods and plant proteins. There is an abundance of grain proteins which can be blended in mixtures offering tailored composition and flavour (Jiménez-Munoz et al., 2021). The technological and physicochemical properties are, however, challenging to be controlled. Normally, binding agents - food grade molecules with protein binding capability - are required to achieve the structure and the stability that is expected in a food formulation, e.g., a vegan meal. Traditional binding agents, like gelatine, lecithin, or gums are either not vegan friendly or can induce allergies or simply not optimised to synergistically work with plant proteins. Some legume or seed starches used are either expensive or unsustainable to mass produce. Currently, the golden standard is methyl cellulose (E461), that is derived from wood fibres and includes chemical modifications. Conveniently, the thermogelation properties of this polysaccharide provides firmness above 60 degrees C simulating the texture of meat (Nasatto et al., 2015). However, it is perceived as artificial and non-sustainable, an unpopular choice for health and environmentally conscious consumers and thus, there is a drive by food suppliers to develop alternative sustainable and clean label solutions. One of the most sustainable alternative sources are biotechnologically produced fibres sourced from by-products of the agri-food sector. Fibres can have multiple functionalities, including binding agent, rheology modifier, bulking material, emulsifier, and fat mimic as ingredients in food products. Therefore, there is a clear need and considerable market opportunity to develop alternative sustainably sourced fibrous binder using green technologies with similar, to the competition, capacity but achieving a clean label and a low environmental footprint.Aims and objectives:The aim is to develop novel 'clean label' food binding agents through the modification of cellulosic (Curran) and hemicellulosic polymers extracted from agri-food residues and by-products.The aim of the study is to investigate and provide the basis for understanding and developing novel, vegan-friendly fibrous binding agents derived from agri-food by-product streams using green (bio)processing technologies.Specifically:-To Screen various natural sources, starting from micro-fibrillated cellulose and expanding to other sustainable biopolymers including hemicellulosic fractions to evaluate their fit for purpose.-To explore chemical modification of the fibrous biopolymers using a variety of green processing technologies (ultra-sonication, cold plasma, microwave processing and high-pressure processing).- To investigation enzymatic modification of fibrous molecules of various molecular weights though oxidation reaction or grafting.- To characterize the rheology, texture, gel formation, emulsifying and binding properties of the candidate molecules on their own and in model systems with other ingredients (characterization will be done checking their binding capacity, rheology, emulsification, water holding capacity, thermogelation properties).- To select the most favorable material for their inclusion in reformulated food applications, such as vegan meat alternatives.- To determine the structure of the biopolymers using size exclusion and ion exchange chromatography, matrix-assisted laser desorption ionization, nuclear magnetic resonance.
食品和创新部门目前的趋势是推动更可持续的食品及其替代品,以应对不可持续的方法对环境的负面影响(Saari等人,2021年)。这体现在消费者对纯素食品和植物蛋白的深刻转变中。存在丰富的谷物蛋白质,其可以混合在混合物中,提供定制的组成和风味(Jiménez-Munoz等人,2021年)。然而,工艺和物理化学性质是具有挑战性的控制。通常,需要结合剂-具有蛋白质结合能力的食品级分子-来实现食品制剂中预期的结构和稳定性,例如,素食餐传统的粘合剂,如明胶、卵磷脂或树胶,要么对素食主义者不友好,要么会引起过敏,要么根本没有优化与植物蛋白协同作用。使用的一些豆类或种子淀粉要么昂贵,要么无法大规模生产。目前,黄金标准是甲基纤维素(E461),它来源于木纤维,包括化学改性。方便地,这种多糖的热凝胶化性质提供高于60 ℃的硬度,模拟肉的质地(Nasatto等人,2015年)的报告。然而,它被认为是人为的和不可持续的,对于健康和环保意识的消费者来说是不受欢迎的选择,因此,食品供应商有动力开发替代的可持续和清洁的标签解决方案。最可持续的替代来源之一是来自农业食品部门副产品的生物技术生产的纤维。纤维可以具有多种功能,包括粘合剂、流变改性剂、填充材料、乳化剂和脂肪模拟物作为食品中的成分。因此,开发替代的可持续来源的纤维粘合剂是一个明确的需求和相当大的市场机会,使用绿色技术,具有与竞争对手类似的能力,但实现清洁标签和低环境足迹。目的和目标:其目的是通过对从农业食品残留物和副产品中提取的纤维素(Curran)和半纤维素聚合物进行改性,开发新型“清洁标签”食品粘合剂。该研究的目的是调查并提供基础了解和开发新型、使用绿色(生物)加工技术从农业食品副产品流中获得的素食友好型纤维粘合剂。具体而言:-筛选各种天然来源,从微纤化纤维素开始,扩展到其他可持续的生物聚合物,包括半纤维素部分,以评估其适用性。-探索使用各种绿色加工技术(超声波处理、冷等离子体、微波加工和高压加工)对纤维生物聚合物进行化学改性。研究不同分子量纤维分子通过氧化反应或接枝的酶改性。表征候选分子本身以及在具有其他成分的模型系统中的流变学、质地、凝胶形成、乳化和结合特性(将进行表征,检查其结合能力、流变学、乳化、持水能力、热凝胶化特性)。选择最有利的材料,将其纳入重新配制的食品应用中,例如纯素肉类替代品。采用分子排阻色谱、离子交换色谱、基质辅助激光解吸电离、核磁共振等方法测定生物大分子的结构。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

Got2基因对浆细胞样树突状细胞功能的调控及其在系统性红斑狼疮疾病中的作用研究
  • 批准号:
    82371801
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    47.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
利用CRISPR内源性激活Atoh1转录促进前庭毛细胞再生和功能重建
  • 批准号:
    82371145
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    46.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
SMC5-NSMCE2功能异常激活APSCs中p53/p16衰老通路导致脂肪萎缩和胰岛素抵抗的机制研究
  • 批准号:
    82371873
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于再生运动神经路径优化Agrin作用促进损伤神经靶向投射的功能研究
  • 批准号:
    82371373
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
HK2乳酰化修饰介导巨噬细胞功能障碍在脓毒症中的作用及机制
  • 批准号:
    82372160
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于密度泛函理论金原子簇放射性药物设计、制备及其在肺癌诊疗中的应用研究
  • 批准号:
    82371997
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
LTB4/BLT1轴调控NLRP3炎症小体对糖尿病认知功能障碍的作用研究
  • 批准号:
    82371213
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    47.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
OBSL1功能缺失导致多指(趾)畸形的分子机制及其临床诊断价值
  • 批准号:
    82372328
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
浸润特性调制的统计热力学研究
  • 批准号:
    21173271
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Development of B cell functional studies on primary antibody deficiencies
一抗缺陷 B 细胞功能研究的进展
  • 批准号:
    502607
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
MagTEM2 - the next generation microscope for imaging functional materials
MagTEM2 - 用于功能材料成像的下一代显微镜
  • 批准号:
    EP/Z531078/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
Functional implications of focal white matter lesions on neuronal circuits
局灶性白质病变对神经元回路的功能影响
  • 批准号:
    MR/Y014537/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
Decoding functional glycan biosynthesis
解码功能性聚糖生物合成
  • 批准号:
    BB/Y000102/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
Postdoctoral Fellowship: OPP-PRF: Leveraging Community Structure Data and Machine Learning Techniques to Improve Microbial Functional Diversity in an Arctic Ocean Ecosystem Model
博士后奖学金:OPP-PRF:利用群落结构数据和机器学习技术改善北冰洋生态系统模型中的微生物功能多样性
  • 批准号:
    2317681
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: BoCP-Implementation: Alpine plants as a model system for biodiversity dynamics in a warming world: Integrating genetic, functional, and community approaches
合作研究:BoCP-实施:高山植物作为变暖世界中生物多样性动态的模型系统:整合遗传、功能和社区方法
  • 批准号:
    2326020
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: BoCP-Implementation: Alpine plants as a model system for biodiversity dynamics in a warming world: Integrating genetic, functional, and community approaches
合作研究:BoCP-实施:高山植物作为变暖世界中生物多样性动态的模型系统:整合遗传、功能和社区方法
  • 批准号:
    2326021
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
ERI: Non-Contact Ultrasound Generation and Detection for Tissue Functional Imaging and Biomechanical Characterization
ERI:用于组织功能成像和生物力学表征的非接触式超声波生成和检测
  • 批准号:
    2347575
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
REU Site: Research Experience in Functional Materials for Undergraduates in Chemistry at the University of South Florida
REU 网站:南佛罗里达大学化学专业本科生功能材料研究经验
  • 批准号:
    2349085
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: MRA: A functional model of soil organic matter composition at continental scale
合作研究:MRA:大陆尺度土壤有机质组成的功能模型
  • 批准号:
    2307253
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了