采用甲殼類動物制備復合膜的方法

采用甲殼類動物制備復合膜的方法
【專利說明】采用甲殼類動物制備復合膜的方法
[0001]
技術領域
[0002]本發明屬于食品加工領域，涉及包裝膜的制備方法，尤其涉及一種采用甲殼類動物制備復合膜的方法。
【背景技術】
[0003]可食性膜是以多糖、蛋白質、脂質等為原料，通過不同分子間相互作用而形成的具有多孔網絡結構的薄膜。成膜材料按功能特性可分為:主劑(多糖類、蛋白質)、疏水劑(蠟質、脂肪酸等)和增塑劑(多元醇、脂類等)。可食性膜通過預防氣體、水氣和溶質等的迀移，來避免或者延緩食品發生風味和質構等方面的變化，延長食品貨架期，或降低包裝成本。
[0004]目前，隨著科技的逐漸發展和人們生活水平的提高，對于可食性膜的要求已不滿足于作為塑料薄膜的替代物，更希望其具有更多的功能特性，如在可食性膜生產過程中，加入抗菌劑、抗氧化劑、色素、風味物質、營養強化劑、香辛料等物質。因此，復合膜成為新的發展趨勢。
[0005]近年來，隨著我國水產加工業的發展，下腳料的產量越來越大，合理開發水產加工下腳料成為水產行業急需解決的難題。

【發明內容】

[0006]已有研究表明，水產加工下腳料中，魚皮富含膠原蛋白，蝦殼富含甲殼素，魚頭等富含DHA和EPA，均為保健食品的優質原料，具有較大的開發潛力。蟹類加工和使用過程中，蟹殼常作為廢物扔棄，給環境造成了較大壓力。已有研究表明，蟹殼中富含甲殼素，合理開發將產生較大的經濟效益。基于此，根據可食性膜和蟹殼的研究現狀，以蟹殼為原料，通過系列工藝處理，制備一種復合抗菌、抗氧化膜。
[0007]本發明的目的在于提供一種采用甲殼類動物制備復合膜的方法。其制備獲得的產品按重量份數含有如下成分比例如下:蟹殼制備的殼聚糖:納米纖維素晶體:抗氧化劑(茶多酚):魚皮明膠塑化劑=100: 3?5: 2?3: 25?30。
[0008]為實現上述目的，本發明的技術方案是:
本發明是一種采用甲殼類動物制備復合膜的方法，它通過一定工藝制備蟹殼中的殼聚糖，然后在殼聚糖溶液中加入納米纖維素晶體、抗氧化劑和增塑劑(酶解魚皮膠原肽)，干燥成型后獲得復合抗菌、抗氧化膜，具體步驟如下:
(I)蟹殼中殼聚糖的制備:按照料液比lg:15?25mL向蟹殼粉末中加入4?6% HCl溶液，于室溫浸泡5?6 h脫I丐、干燥；然后按料液比Ig: 15?25mL向干燥后粉末中加入4?6% NaOH,于95°C浸泡3?4 h脫除蛋白質、干燥；最后按料液比Ig: 15?25mL向粉末中加入2?3%的雙氧水于45°C浸泡5?6 h脫色，剩余物在烘箱中60?65°C烘干，粉碎，得甲殼素粉末；按料液比lg: 10?20mL向甲殼素粉末中加入45?55% NaOH, 95°C浸泡12?15h，過濾，蒸餾水洗滌3遍，得蟹殼殼聚糖。
[0009](2)魚皮明膠塑化劑的制備:按照料液比I g:20?25 mL向剪碎的魚皮中加入Imo I/L的NaOH溶液，攪拌4?6 h，水洗至中性；然后按照料液比I g: 15?20 mL加入到
0.3?0.5% HCl中，室溫浸泡2?3天，每12 h換水一次；最后將處理過的魚皮勻漿，按照料液比I g: 10?12 mL加入到雙蒸水中，于65?70°C動態提取10?12 h，然后于9 OOOg離心15?20 min，取上清液，濃縮、凍干，得魚皮明膠。取魚皮明膠按料液比I g:20?25mL加入到甘氨酸-氫氧化鈉緩沖液(0.05 mol/L，pH 9.5)中，按照魚皮明膠重量的I?2%加入堿性蛋白酶(酶活力彡2X105)，于40°C水解2?3 h后，冷卻至室溫，然后用截留分量為3 kDa和10 kDa超濾膜進行超濾，收集分子量大于3 kDa而小于1kDa組分，即得明膠塑化劑。
[0010](3)復合抗菌、抗氧化膜成膜溶液的制備:按照料液比1.5g:80?100 mL將步驟
(I)制備的殼聚糖加入到雙蒸水中，于40?50°C攪拌80?90 min至殼聚糖完全溶解，然后按照殼聚糖重量的25?30%將步驟(2)制備的魚皮明膠塑化劑、殼聚糖重量的2?3%抗氧化劑、殼聚糖重量的3?5%納米纖維素晶體加入到殼聚糖溶液中，常溫攪拌下超聲10?15 min，超聲后于室溫繼續攪拌60?90 min脫氣泡，制成成膜溶液。
[0011](4)復合抗菌、抗氧化膜的制備:將調制好的成膜溶液均勻地倒在聚氯乙烯水晶板上進行刮制成膜，在40°C相對濕度40~50%下干燥I?1.5天后，脫膜即得蟹殼復合抗菌、抗氧化膜。
[0012]作為改進，步驟⑴中所述蟹殼，其來源為三統梭子MiPortunustrituberculatus)。
[0013]作為改進，步驟⑵中所述魚皮，其來源為綠鰭馬面飩(Thamnaconusseptentr1nalis )。
[0014]作為改進，步驟(3)中所述抗氧化劑為茶多酚。
[0015]與現有技術相比，本發明的優點在于:
1、本發明以蟹殼為原料，可提高蟹類加工的附加值，變廢為寶，減少水產加工下腳料對環境的污染。
[0016]2、本發明制備的復合抗菌、抗氧化膜的塑化劑為馬面飩魚皮酶解膠原肽，安全可
A+-.與巨O
[0017]3、本發明制備的復合抗菌、抗氧化膜含有茶多酚，可以抑制由紫外線引起的食品脂質過氧化反應，延長食品的貨架期。同時，復合膜中的明膠塑化劑具有顯著的抑菌活性。因此，該復合膜作為食品包裝材料，可抑制脂質過氧化和致病微生物的生長，延長食品的貨架期，提尚食品質量。
[0018]
【具體實施方式】
[0019]以下結合實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0020]一種采用甲殼類動物制備復合膜的方法，制備工藝流程如下:蟹殼-脫鈣、除蛋白-殼聚糖-成膜溶液制備-復合抗菌、抗氧化膜。
[0021]實施例: (I)蟹殼殼聚糖的制備:按照料液比lg: 25mL向三統梭子蟹(PortunusiritoAercWiAs)蟹殼粉末中加入5% HCl溶液，于室溫浸泡6 h脫|丐、干燥；然后按料液比lg: 25mL向干燥后粉末中加入4% NaOH，于95°C浸泡4 h脫除蛋白質、干燥；最后按料液比lg: 15mL向粉末中加入2?3%的雙氧水于45°C浸泡5 h脫色，剩余物在烘箱中65°C烘干，粉碎，得甲殼素粉末；按料液比Ig: 20mL向甲殼素粉末中加入45% NaOH, 95 °C浸泡12 h，過濾，蒸餾水洗滌3遍，得蟹殼殼聚糖。
[0022](2)魚皮明膠塑化劑的制備:按照料液比I g: 25 mL向絞碎的綠鰭馬面飩
(Thamnaconus魚皮中加入I mol/L的NaOH溶液，攬摔6 h，水洗至中性；
然后按照料液比I g: 15 mL加入到0.5% HCl中，室溫浸泡3天，每12 h換水一次；最后將處理過的魚皮勻漿，按照料液比I g: 12 mL加入到雙蒸水中，于70°C動態提取12 h，然后于9 OOOg離心15 min，取上清液，濃縮、凍干，得魚皮明膠。取魚皮明膠按料液比I g: 25 mL加入到甘氨酸-氫氧化鈉緩沖液(0.05 mol/L, pH 9.5)中，按照魚皮明膠重量的1.5%加入堿性蛋白酶(酶活力彡2X105)，于40°C水解2 h后，冷卻至室溫，然后用截留分量為3 kDa和10 kDa超濾膜進行超濾，收集分子量大于3 kDa而小于1kDa組分，即得明膠塑化劑。
[0023](3)復合抗菌、抗氧化膜成膜溶液的制備:按照料液比1.5g:80 mL將步驟(I)制備的殼聚糖加入到雙蒸水中，于45°C攪拌80 min至殼聚糖完全溶解，然后按照殼聚糖重量的25%將步驟(2)制備的魚皮明膠塑化劑、殼聚糖重量的2%抗氧化劑(茶多酚)、殼聚糖重量的3%納米纖維素晶體加入到殼聚糖溶液中，常溫攪拌下超聲15 min，超聲后于室溫繼續攪拌70 min脫氣泡，制成成膜溶液。
[0024](4)復合抗菌、抗氧化膜的制備:將調制好的成膜溶液均勻地倒在聚氯乙烯水晶板上進行刮制成膜，在40°C相對濕度45%下干燥1.5天后，脫膜即得蟹殼復合抗菌膜。本發明所制備的復合抗菌膜的方法具有抗菌和抗氧化活性，取得了出乎意料的食品保藏效果可在食品包裝領域推廣使用。
[0025]最后，尚需注意的是，以上列舉的僅是本發明的一個具體實施例。顯然，本發明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種采用甲殼類動物制備復合膜的方法，其特征在于:它包括以下步驟: (1)蟹殼中殼聚糖的制備:按照料液比lg:15?25mL向蟹殼粉末中加入4?6%HCl溶液，于室溫浸泡5?6 h脫I丐、干燥；然后按料液比Ig: 15?25mL向干燥后粉末中加入4?6% NaOH,于95°C浸泡3?4 h脫除蛋白質、干燥；最后按料液比Ig: 15?25mL向粉末中加入2?3%的雙氧水于45°C浸泡5?6 h脫色，剩余物在烘箱中60?65°C烘干，粉碎，得甲殼素粉末；按料液比lg: 10?20mL向甲殼素粉末中加入45?55% NaOH, 95°C浸泡12?15h，過濾，蒸餾水洗滌3遍，得蟹殼殼聚糖； (2)魚皮明膠塑化劑的制備:按照料液比Ig:20?25 mL向剪碎的魚皮中加入I mol/L的NaOH溶液，攪拌4?6 h，水洗至中性；然后按照料液比I g: 15?20 mL加入到0.3?0.5% HCl中，室溫浸泡2?3天，每12 h換水一次；最后將處理過的魚皮勻漿，按照料液比I g: 10?12 mL加入到雙蒸水中，于65?70°C動態提取10?12 h，然后于9 OOOg離心15?20 min，取上清液，濃縮、凍干，得魚皮明膠。2.取魚皮明膠按料液比Ig:20?25 mL加入到甘氨酸-氫氧化鈉緩沖液(0.05 mol/L，pH 9.5)中，按照魚皮明膠重量的I?2%加入堿性蛋白酶(酶活力彡2X105)，于40°C水解2?3 h后，冷卻至室溫，然后用截留分量為3 kDa和10 kDa超濾膜進行超濾，收集分子量大于3 kDa而小于1kDa組分，即得明膠塑化劑； (3)復合抗菌、抗氧化膜成膜溶液的制備:按照料液比1.5g: 80?100 mL將步驟(I)制備的殼聚糖加入到雙蒸水中，于40?50°C攪拌80?90 min至殼聚糖完全溶解，然后按照殼聚糖重量的25?30%將步驟(2)制備的魚皮明膠塑化劑、殼聚糖重量的2?3%抗氧化劑、殼聚糖重量的3?5%納米纖維素晶體加入到殼聚糖溶液中，常溫攪拌下超聲10?15min,超聲后于室溫繼續攪拌60?90 min脫氣泡，制成成膜溶液； (4)復合抗菌、抗氧化膜的制備:將調制好的成膜溶液均勻地倒在聚氯乙烯水晶板上進行刮制成膜，在40°C相對濕度40~50%下干燥I?1.5天后，脫膜即得蟹殼復合抗菌、抗氧化膜。3.根據權利要求1所述的一種采用甲殼類動物制備復合膜的方法，其特征在于:步驟(1)中所述蟹殼，其來源為三疣梭子蟹。4.根據權利要求1所述的一種采用甲殼類動物制備復合膜的方法，其特征在于:步驟(2)中所述魚皮，其來源為綠鰭馬面飩。5.根據權利要求1所述的一種采用甲殼類動物制備復合膜的方法，其特征在于:步驟(3)中所述抗氧化劑為茶多酚。
【專利摘要】本發明公開了一種采用甲殼類動物制備復合膜的方法，技術工藝包括以蟹殼為原料制備殼聚糖，并輔以納米纖維素晶體、抗氧化劑和增塑劑（酶解魚皮膠原肽）配成成膜溶液，最后將調制成功的成膜溶液倒在聚氯乙烯水晶板上進行刮制、干燥、揭膜、制成復合抗菌、抗氧化膜。本發明以蟹殼為主要原料，為該類下腳料的高值化利用提供了一條有效途徑；制備的復合抗菌、抗氧化膜具有顯著的生物活性，在食品包裝領域具有很好的應用潛力。
【IPC分類】C08L89/00, C08K5/1545, B65D65/38, C08L5/08, C08B37/08, C08J5/18, C08L1/02
【公開號】CN105153478
【申請號】CN201510399381
【發明人】楊立業, 徐銀峰, 王斌, 陳蔭, 孫坤來
【申請人】浙江海洋學院
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年7月9日