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为了探究蛋白质交联形成的水凝胶在组织结构和药物缓控释方面的应用，本论文利用微生物谷氨酰胺转氨酶（MTG）交联酪蛋白溶液形成水凝胶，以魔芋葡甘聚糖（KGM）作为助剂提高水凝胶的强度和稳定性。使用SEM、FT-IR、DSC等手段研究水凝胶的多尺度结构。通过成胶过程粘度测试实验、水凝胶体外溶胀实验、体外降解实验等测试水凝胶吸水性能和稳定性。进一步以水凝胶分别包埋疏水性药物多烯紫杉醇和亲水性药物盐酸左氧氟沙星，考察比较了两类药物在该水凝胶中的缓释效果和释放动力学行为。针对工业过程中的膜污染问题，本论文中以牛血清蛋白（BSA）和溶菌酶为模型蛋白质研究了超滤过程中的蛋白质膜污染现象，分别考察了过程中的搅拌转速、膜截留分子量、膜清洗再生方式和离子交换树脂粒子对超滤过程膜通量的影响。此外，还研究了BSA和胰酶水解的酪蛋白水解物在微滤过程膜污染和聚集行为，考察了添加离子交换树脂颗粒对膜通量的影响，利用SEC-MALLS联用技术，对微滤前后的蛋白质溶液进行了色谱检测，初步考察了蛋白质结构变化。最后，使用扫描电镜（SEM）检测了两种过滤前后的膜表面形貌。主要结论如下：（1）将KGM添加到MTG交联的酪蛋白水凝胶中，可降低成胶时间，提高凝胶粘度；水凝胶的形成过程是水凝胶晶体化的过程；水凝胶有良好的吸水溶胀性能；KGM与酪蛋白分子之间存在氢键作用，提高了水凝胶在体外降解实验中的稳定性。（2）加入KGM的水凝胶对多烯紫杉醇和盐酸左氧氟沙星均有良好的缓释效果；疏水性药物前期释放符合Fick扩散行为，在后期仍有一定的缓释效果，适合进行长时间缓释；而亲水性药物初始释放速率较快，符合复合型扩散行为，后期释放速率很小，适合进行短时间缓释。（3）在超滤过程中，适当提高转速可增大膜滤通量；与膜截留分子量相仿的蛋白质在超滤中易造成不可逆的膜污染；若蛋白质已形成低聚集体，需用NaOH溶液清洗再生膜以提高膜寿命；离子交换树脂粒子的加入，虽不能提高蛋白质过滤的膜通量，却能降低达到稳定状态所需的时间。（4）在微滤过程中，离子交换树脂粒子的加入没有提高BSA溶液的膜通量，反而使通量有所降低，但提高了酪蛋白水解物微滤过程的通量；微滤后，两种蛋白质浓度与未过滤时相比，均略有下降；在膜滤过程中，部分蛋白质会吸附在膜表面造成污染。