本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)食品防腐劑的制備方法，屬于食品防腐劑制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

食品防腐劑是抑制物質(zhì)腐敗的藥劑。即對以腐敗物質(zhì)為代謝底物的微生物的生長具有持續(xù)的抑制作用。重要的是它能在不同情況下抑制最易發(fā)生的腐敗作用，特別是在一般滅菌作用不充分時仍具有持續(xù)性的效果。

我國規(guī)定使用的防腐劑有苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸、山梨酸鉀、丙酸鈣等30種。但是，現(xiàn)有的防腐劑以化學防腐劑為主，往往含有大量對人體有害的物質(zhì)，例如苯甲酸鹽可能會引起食物中毒現(xiàn)象，山梨酸和山梨酸鉀是國際上公認的安全防腐劑，但過量攝入也會影響人體新陳代謝的平衡，還有些防腐劑可能會引起癌癥、導致畸形或者引起食物中毒等，此外，現(xiàn)有的防腐劑防腐效果較差，導致食物的保存期較短，難以滿足市場需求。

精蛋白是在魚類精子細胞中發(fā)現(xiàn)的一種細小而簡單的含高精氨酸的強堿性蛋白質(zhì)，它對枯草桿菌、巨大芽孢桿菌、地衣型芽孢桿菌、凝固芽孢桿菌、胚芽乳桿菌、干酪乳桿菌、糞鏈球菌等均有較強抑制作用，但對革蘭氏陰性細菌抑制效果不明顯。研究發(fā)現(xiàn)，魚精蛋白可與細胞膜中某些涉及營養(yǎng)運輸或生物合成系統(tǒng)的蛋白質(zhì)作用，使這些蛋白質(zhì)的功能受損，進而抑制細胞的新陳代謝而使細胞死亡。魚精蛋白在中性和堿性介質(zhì)中的抗菌效果更為顯著。

香精油蘊藏在熱帶的芳香植物的根、樹皮、種子或果實的提取物中，一直是人們比較感興趣的天然防腐劑之一。丁香油中含有丁香酚、鞣質(zhì)等。研究發(fā)現(xiàn)，丁香油對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、酵母、黑曲霉等食品有廣譜抑菌作用，且在100 ℃以內(nèi)對熱穩(wěn)定，其突出特點是抑制真菌作用強。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對目前化學防腐劑防腐效果差，且含有大量對人體和環(huán)境有害的物質(zhì)，導致食品保存期較短，長期食用危害人體健康的弊端，提供了一種提取丁香油備用，再將魚刺、蜂膠和豬糞混合發(fā)酵，利用微生物對魚刺微腐處理，使其表面布滿微小孔洞，再從鯡魚精巢中提取魚精蛋白濃縮液，在偶聯(lián)劑的作用下與備用丁香油及微孔魚刺炭反應，制得防腐劑的方法。本發(fā)明利用具有廣譜抑菌性的丁香油和魚精蛋白作為防腐物質(zhì)，再用具有巨大比表面積的魚刺炭來吸附防腐物質(zhì)，使其負載在微孔魚刺炭內(nèi)部孔隙中，起到保護及緩釋作用，且所用原材料天然無毒，防腐有效期長，既解決了傳統(tǒng)化學防腐劑對人體和環(huán)境有害的問題，又彌補了防腐效果差導致食品保存期短的缺陷，具有極佳的應用前景。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是：

（1）稱取500～600g丁香，用谷物粉碎機粉碎10～15min后，置于蒸餾燒瓶中，按丁香與蒸餾水質(zhì)量比為1:3，向燒瓶中加入蒸餾水，并接上冷凝管，加熱沸騰20～30min，收集蒸餾得到的油水混合物，將其轉(zhuǎn)至分液漏斗中，靜置分層20～30min，分離得到上層丁香油，備用；

（2）分別稱取500～600g魚刺、200～300g蜂膠、700～800g豬糞和2～3L去離子水，混合后放入陶瓷發(fā)酵罐中，在溫度為30～40℃、空氣相對濕度為60～70%環(huán)境下，自然發(fā)酵微腐處理7～9天，處理結(jié)束后用去離子水沖洗20～30min，得到表面微腐后的魚刺，將其放入炭化爐中，在氮氣氛圍下，以200～300℃的溫度炭化2～3h，得到微孔魚刺炭，備用；

（3）稱取300～400g鯡魚精巢，放入組織勻漿機中勻漿粉碎20～30min，將得到的勻漿物和濃度為0.3mol/L硫酸混合后，酸解反應1～2h，再向酸解物中加入900～1000mL濃度為0.1mol/L氯化鈉溶液，攪拌反應1～3h后，用3層紗布過濾得到濾液；

（4）按質(zhì)量比為1:3，向上述濾液中加入質(zhì)量分數(shù)為70%乙醇溶液，攪拌15～20min后，用離心機以2000～3000r/min轉(zhuǎn)速離心處理10～15min，分離得到上清液，將其放入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中旋蒸濃縮至其原體積的1/3，得到鯡魚魚精蛋白濃縮液；

（5）按重量份數(shù)計，稱取20～30份步驟（1）備用的丁香油、30～40份步驟（2）備用的微孔魚刺炭、50～60份上述鯡魚魚精蛋白濃縮液和3～5份硅烷偶聯(lián)劑KH-550，依次放入反應釜中，在40～50℃下攪拌反應3～5h后，過濾得到濾渣，用真空凍干機凍干后，即得生物質(zhì)食品防腐劑。

本發(fā)明的應用方法：將本發(fā)明制得的食品防腐劑添加至食品包裝袋中，添加量為食品總質(zhì)量的0.2～0.5%，添加完畢，靜置密封即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明食品防腐劑防腐效果好，廣譜抗菌性強，可有效防止肉毒桿菌等有害微生物的生長和繁殖，延長食品保存期10～15天，并可有效保持食品原有的營養(yǎng)成份、風味和色澤，值得推廣與使用。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明制備步驟簡單，所得食品防腐劑具有較好的防腐效果和較強的抗菌性能，可有效抑制食品中的致病菌和腐敗菌，延長食品保存期10～15天；

（2）本發(fā)明食品防腐劑安全環(huán)保無毒，穩(wěn)定性好，對人體健康無危害。

具體實施方式

首先稱取500～600g丁香，用谷物粉碎機粉碎10～15min后，置于蒸餾燒瓶中，按丁香與蒸餾水質(zhì)量比為1:3，向燒瓶中加入蒸餾水，并接上冷凝管，加熱沸騰20～30min，收集蒸餾得到的油水混合物，將其轉(zhuǎn)至分液漏斗中，靜置分層20～30min，分離得到上層丁香油，備用；再分別稱取500～600g魚刺、200～300g蜂膠、700～800g豬糞和2～3L去離子水，混合后放入陶瓷發(fā)酵罐中，在溫度為30～40℃、空氣相對濕度為60～70%環(huán)境下，自然發(fā)酵微腐處理7～9天，處理結(jié)束后用去離子水沖洗20～30min，得到表面微腐后的魚刺，將其放入炭化爐中，在氮氣氛圍下，以200～300℃的溫度炭化2～3h，得到微孔魚刺炭，備用；然后稱取300～400g鯡魚精巢，放入組織勻漿機中勻漿粉碎20～30min，將得到的勻漿物和濃度為0.3mol/L硫酸混合后，酸解反應1～2h，再向酸解物中加入900～1000mL濃度為0.1mol/L氯化鈉溶液，攪拌反應1～3h后，用3層紗布過濾得到濾液；按質(zhì)量比為1:3，向上述濾液中加入質(zhì)量分數(shù)為70%乙醇溶液，攪拌15～20min后，用離心機以2000～3000r/min轉(zhuǎn)速離心處理10～15min，分離得到上清液，將其放入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中旋蒸濃縮至其原體積的1/3，得到鯡魚魚精蛋白濃縮液；最后按重量份數(shù)計，稱取20～30份備用的丁香油、30～40份備用的微孔魚刺炭、50～60份上述鯡魚魚精蛋白濃縮液和3～5份硅烷偶聯(lián)劑KH-550，依次放入反應釜中，在40～50℃下攪拌反應3～5h后，過濾得到濾渣，用真空凍干機凍干后，即得生物質(zhì)食品防腐劑。

實例1

首先稱取500g丁香，用谷物粉碎機粉碎10min后，置于蒸餾燒瓶中，按丁香與蒸餾水質(zhì)量比為1:3，向燒瓶中加入蒸餾水，并接上冷凝管，加熱沸騰20min，收集蒸餾得到的油水混合物，將其轉(zhuǎn)至分液漏斗中，靜置分層20min，分離得到上層丁香油，備用；再分別稱取500g魚刺、200g蜂膠、700g豬糞和2L去離子水，混合后放入陶瓷發(fā)酵罐中，在溫度為30℃、空氣相對濕度為60%環(huán)境下，自然發(fā)酵微腐處理7天，處理結(jié)束后用去離子水沖洗20min，得到表面微腐后的魚刺，將其放入炭化爐中，在氮氣氛圍下，以200℃的溫度炭化2h，得到微孔魚刺炭，備用；然后稱取300g鯡魚精巢，放入組織勻漿機中勻漿粉碎20min，將得到的勻漿物和濃度為0.3mol/L硫酸混合后，酸解反應1h，再向酸解物中加入900mL濃度為0.1mol/L氯化鈉溶液，攪拌反應1h后，用3層紗布過濾得到濾液；按質(zhì)量比為1:3，向上述濾液中加入質(zhì)量分數(shù)為70%乙醇溶液，攪拌15min后，用離心機以2000r/min轉(zhuǎn)速離心處理10min，分離得到上清液，將其放入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中旋蒸濃縮至其原體積的1/3，得到鯡魚魚精蛋白濃縮液；最后按重量份數(shù)計，稱取20份備用的丁香油、30份備用的微孔魚刺炭、50份上述鯡魚魚精蛋白濃縮液和3份硅烷偶聯(lián)劑KH-550，依次放入反應釜中，在40℃下攪拌反應3h后，過濾得到濾渣，用真空凍干機凍干后，即得生物質(zhì)食品防腐劑。

將本發(fā)明制得的食品防腐劑添加至食品包裝袋中，添加量為食品總質(zhì)量的0.2%，添加完畢，靜置密封即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明食品防腐劑防腐效果好，廣譜抗菌性強，可有效防止肉毒桿菌等有害微生物的生長和繁殖，延長食品保存期10天，并可有效保持食品原有的營養(yǎng)成份、風味和色澤，值得推廣與使用。

實例2

首先稱取550g丁香，用谷物粉碎機粉碎13min后，置于蒸餾燒瓶中，按丁香與蒸餾水質(zhì)量比為1:3，向燒瓶中加入蒸餾水，并接上冷凝管，加熱沸騰25min，收集蒸餾得到的油水混合物，將其轉(zhuǎn)至分液漏斗中，靜置分層25min，分離得到上層丁香油，備用；再分別稱取550g魚刺、250g蜂膠、750g豬糞和3L去離子水，混合后放入陶瓷發(fā)酵罐中，在溫度為35℃、空氣相對濕度為65%環(huán)境下，自然發(fā)酵微腐處理8天，處理結(jié)束后用去離子水沖洗25min，得到表面微腐后的魚刺，將其放入炭化爐中，在氮氣氛圍下，以250℃的溫度炭化3h，得到微孔魚刺炭，備用；然后稱取350g鯡魚精巢，放入組織勻漿機中勻漿粉碎25min，將得到的勻漿物和濃度為0.3mol/L硫酸混合后，酸解反應2h，再向酸解物中加入950mL濃度為0.1mol/L氯化鈉溶液，攪拌反應2h后，用3層紗布過濾得到濾液；按質(zhì)量比為1:3，向上述濾液中加入質(zhì)量分數(shù)為70%乙醇溶液，攪拌18min后，用離心機以2500r/min轉(zhuǎn)速離心處理13min，分離得到上清液，將其放入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中旋蒸濃縮至其原體積的1/3，得到鯡魚魚精蛋白濃縮液；最后按重量份數(shù)計，稱取25份備用的丁香油、35份備用的微孔魚刺炭、55份上述鯡魚魚精蛋白濃縮液和4份硅烷偶聯(lián)劑KH-550，依次放入反應釜中，在45℃下攪拌反應4h后，過濾得到濾渣，用真空凍干機凍干后，即得生物質(zhì)食品防腐劑。

將本發(fā)明制得的食品防腐劑添加至食品包裝袋中，添加量為食品總質(zhì)量的0.4%，添加完畢，靜置密封即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明食品防腐劑防腐效果好，廣譜抗菌性強，可有效防止肉毒桿菌等有害微生物的生長和繁殖，延長食品保存期13天，并可有效保持食品原有的營養(yǎng)成份、風味和色澤，值得推廣與使用。

實例3

首先稱取600g丁香，用谷物粉碎機粉碎15min后，置于蒸餾燒瓶中，按丁香與蒸餾水質(zhì)量比為1:3，向燒瓶中加入蒸餾水，并接上冷凝管，加熱沸騰30min，收集蒸餾得到的油水混合物，將其轉(zhuǎn)至分液漏斗中，靜置分層30min，分離得到上層丁香油，備用；再分別稱取600g魚刺、300g蜂膠、800g豬糞和3L去離子水，混合后放入陶瓷發(fā)酵罐中，在溫度為40℃、空氣相對濕度為70%環(huán)境下，自然發(fā)酵微腐處理9天，處理結(jié)束后用去離子水沖洗30min，得到表面微腐后的魚刺，將其放入炭化爐中，在氮氣氛圍下，以300℃的溫度炭化3h，得到微孔魚刺炭，備用；然后稱取400g鯡魚精巢，放入組織勻漿機中勻漿粉碎30min，將得到的勻漿物和濃度為0.3mol/L硫酸混合后，酸解反應2h，再向酸解物中加入1000mL濃度為0.1mol/L氯化鈉溶液，攪拌反應3h后，用3層紗布過濾得到濾液；按質(zhì)量比為1:3，向上述濾液中加入質(zhì)量分數(shù)為70%乙醇溶液，攪拌20min后，用離心機以3000r/min轉(zhuǎn)速離心處理15min，分離得到上清液，將其放入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中旋蒸濃縮至其原體積的1/3，得到鯡魚魚精蛋白濃縮液；最后按重量份數(shù)計，稱取30份備用的丁香油、40份備用的微孔魚刺炭、60份上述鯡魚魚精蛋白濃縮液和5份硅烷偶聯(lián)劑KH-550，依次放入反應釜中，在50℃下攪拌反應5h后，過濾得到濾渣，用真空凍干機凍干后，即得生物質(zhì)食品防腐劑。

將本發(fā)明制得的食品防腐劑添加至食品包裝袋中，添加量為食品總質(zhì)量的0.5%，添加完畢，靜置密封即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明食品防腐劑防腐效果好，廣譜抗菌性強，可有效防止肉毒桿菌等有害微生物的生長和繁殖，延長食品保存期15天，并可有效保持食品原有的營養(yǎng)成份、風味和色澤，值得推廣與使用。