一種黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜的制備方法，所述方法包括如下順序步驟：配制黃鯽蛋白抗菌肽溶液，加入海藻酸鈉，磁力攪拌充分溶解，逐滴加入氯化鈣溶液，滴加完畢后加入甘油，攪勻；加入納米氧化鋅，持續(xù)攪拌，將溶液傾倒至干凈的玻璃盤中，用玻璃涂布器刮勻，烘箱干燥成膜；在膜表面噴涂氯化鈣溶液進(jìn)一步交聯(lián)，然后經(jīng)漂洗、干燥，即得所述黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜。本發(fā)明采用納米技術(shù)制備黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅抗菌膜，抗菌性能優(yōu)良，且穩(wěn)定性好，制備方法簡單、成本低，制備方法簡單、成本低，且不需要使用聚丙烯等聚合物，環(huán)保、安全性，大大提高了黃鯽抗菌肽的應(yīng)用價(jià)值，奠定了其在納米抗菌包裝中的應(yīng)用基礎(chǔ)。
【專利說明】一種黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜的制備方法
(一)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜的制備方法。
(二)

【背景技術(shù)】
[0002]食品包裝是食品加工和品質(zhì)保證的重要技術(shù)，在包裝材料中添加一定抗菌劑(稱作抗菌包裝)通過直接接觸方式殺死或者抑制包裝材料表面附著的微生物，而且對食品中殘存微生物也有抑制其生長、繁殖或者直接殺滅作用。特別在一些食品安全事件大范圍爆發(fā)后，消費(fèi)者的食品安全意識不斷提高，在食品安全感心理因素影響下，人們更青睞于“無添加”或者“少添加”食品添加劑類食品。因此，抗菌包裝被稱作是最環(huán)保和健康的一種食品包裝技術(shù)，而上世紀(jì)90代初新興發(fā)展起來的納米技術(shù)在抗菌包裝中的應(yīng)用，更是極大地推動了食品抗菌包裝的快速發(fā)展。
[0003]中國專利CN101628645A提供了一種抗菌BOPP/PP食品復(fù)合包裝膜，CN102152575A提供了一種食品包裝用抗菌防霧膜，均為多層結(jié)構(gòu)，制備工藝復(fù)雜，成本較高，不適宜批量生產(chǎn)。
[0004]黃鯽蛋白抗菌肽具有廣譜抗菌性、優(yōu)異的體外抗氧化作用。但是，水溶性的黃鯽蛋白抗菌肽成膜性、穩(wěn)定性以及與包裝塑料等材料混溶性差，限制了其在食品包裝材料中的應(yīng)用價(jià)值。
[0005]中國專利CN103667407A公開了一種多肽-鋅金屬配合物，提示將多肽與鋅金屬配合可提高其抗菌性能，但如何提高多肽的成膜性和穩(wěn)定性，提高其在食品包裝材料中的應(yīng)用范圍，還有待于進(jìn)一步研宄。
(三)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中黃鯽蛋白抗菌肽難以成膜、穩(wěn)定性、混溶性差的不足，提供一種黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜的制備方法。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜的制備方法，所述方法包括如下順序步驟:
[0009](1)配制質(zhì)量濃度為10?20mg/mL的黃鯽蛋白抗菌肽溶液，加入質(zhì)量為溶液中黃鯽蛋白抗菌肽質(zhì)量2?5倍的海藻酸鈉，磁力攪拌使之充分溶解；黃鯽蛋白抗菌肽制備方法可參考專利CN102051398A ；
[0010](2)逐滴加入質(zhì)量百分濃度為5?10%的氯化鈣溶液，滴加完畢后加入甘油，攪拌均勻；黃鯽蛋白抗菌肽溶液、氯化鈣溶液、甘油體積用量之比為20?50:1?2:1?2 ;
[0011](3)加入納米氧化鋅至其終質(zhì)量濃度為3?5mg/mL，持續(xù)攪拌10?15min，將溶液傾倒至干凈的玻璃盤中，用玻璃涂布器刮勻(膜厚度一般控制在0.5?1.0mm)，然后置45?50°C烘箱干燥12?18h成膜；
[0012](4)在膜表面噴涂質(zhì)量百分濃度為5?10%的氯化鈣溶液進(jìn)行進(jìn)一步交聯(lián)，然后用水漂洗2?3次，再置45?50°C烘箱干燥12?18h，即得所述黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜。
[0013]具體的，所述納米氧化鋅由如下方法制得:取摩爾濃度為0.1?0.5mol/L的氯化鋅溶液，逐滴加入等體積的氫氧化鈉溶液，溶液中氫氧化鈉的摩爾濃度為氯化鋅摩爾濃度的2倍，磁力攪拌使之混勻，混合液在60?65°C水浴下加熱2?3h后，室溫放置12?15h，過濾去除濾液，將濾餅置60?70°C烘箱中烘干48?56h，即得所述納米氧化鋅粉末。
[0014]優(yōu)選的，所述方法如下:
[0015](1)配制質(zhì)量濃度為10mg/mL的黃鯽蛋白抗菌肽溶液，加入海藻酸鈉，磁力攪拌使之充分溶解，溶液中黃鯽蛋白抗菌肽與海藻酸鈉質(zhì)量之比為3:7 ；
[0016](2)將質(zhì)量百分濃度為5%的氯化鈣溶液逐滴加到上述溶液中，緊接著加入甘油，混勻；黃鯽蛋白抗菌肽溶液、氯化鈣溶液、甘油體積用量之比為30:1:1 ;
[0017](3)加入納米氧化鋅至其終質(zhì)量濃度為4mg/mL，持續(xù)攪拌lOmin，將溶液傾倒至干凈的玻璃盤中，用玻璃涂布器刮勻(膜厚約0.5?1.0mm)，然后放45°C烘箱干燥12h成膜；
[0018](4)用5%氯化鈣溶液噴涂到膜表面進(jìn)一步交聯(lián)(此處氯化鈣溶液用量與步驟(2)中氯化鈣用量相同)，用去離子水漂洗3次，再放入45°C烘箱中干燥12h，得到所述黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜。
[0019]氧化鋅(USFDA，21CFR182.8991)是美國食品和藥物管理局(FDA)認(rèn)定安全的化學(xué)物質(zhì)，允許在食品工業(yè)中使用，納米氧化鋅除有抗菌作用外，還可以作為食品補(bǔ)鋅助劑，對人體生長發(fā)育起著重要作用。本發(fā)明將納米氧化鋅和食品成膜劑海藻酸鈉與黃鯽蛋白抗菌肽復(fù)合用于制備抗菌膜，大大提高了黃鯽蛋白抗菌肽的成膜性。本發(fā)明中納米氧化鋅和氯化鈣用量必須嚴(yán)格控制，若加入納米氧化鋅太多，會影響成膜連續(xù)性和拉伸性；若氯化鈣加入過多，則成膜后很硬，脆性增加。
[0020]本發(fā)明采用納米技術(shù)制備黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅抗菌膜，抗菌性能優(yōu)良，且膜連續(xù)性和拉伸性好、穩(wěn)定性好，制備方法簡單、成本低，且不需要使用聚丙烯等聚合物，環(huán)保、安全，大大提高了黃鯽抗菌肽的應(yīng)用價(jià)值，奠定了其在納米抗菌包裝中的應(yīng)用基礎(chǔ)。
(四)

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此:
[0022]實(shí)施例1:
[0023]1、制備納米氧化鋅
[0024]取摩爾濃度為0.lmol/L氯化鋅100mL，逐滴加入摩爾濃度為0.2mol/L氫氧化鈉溶液100mL(磁力攪拌，lOOrprn)，混合液在60°C水浴下加熱2h，室溫放置12h，過濾去除濾液，將濾餅放60°C烘箱中烘干48h，得到納米氧化鋅。
[0025]2、制備黃鯽蛋白抗菌肽
[0026](1)將黃鯽去內(nèi)臟洗凈切小塊，用組織搗碎機(jī)攪碎均勻，制成魚肉糜，取魚肉糜50g，加入200g去離子水，得混合液；
[0027](2)用6mol/L鹽酸和6mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)魚糜與水混合液pH至2.0，并保持恒定；
[0028](3)將55000U的胃蛋白酶加入到混合液中，在保持酶解溫度37°C的條件下，酶解2.4小時(shí)；
[0029](4)升溫至95?100°C加熱進(jìn)行鈍化滅酶，滅酶時(shí)間10分鐘；
[0030](5)冷卻至4°C以下，進(jìn)行離心處理10分鐘，速度7000r/min ；
[0031](6)過濾，取中間濾液凍干，即得所述黃鯽蛋白抗菌肽。
[0032]3、黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜制備
[0033](1)配制質(zhì)量濃度為10mg/mL的黃鯽蛋白抗菌肽溶液30ml，加入0.7g海藻酸鈉，磁力攪拌(lOOrpm)使之充分溶解；
[0034](2)將1ml質(zhì)量百分濃度為5%的氯化鈣溶液逐滴加到上述溶液中，緊接著加入lml甘油，混勻；
[0035](3)將128mg納米氧化鋅加到上述溶液中，持續(xù)攪拌lOmin，將溶液傾倒至干凈的玻璃盤中，用玻璃涂布器刮勻(膜厚約0.5mm)，然后放45°C烘箱干燥12h成膜；
[0036](4)用lml的5 %氯化鈣溶液噴涂到膜表面進(jìn)一步交聯(lián)，用去離子水漂洗三次，再放入45°C烘箱中干燥12h，得到所述黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜。
[0037]按照GB/T 21866-2008 (抗菌涂料(漆膜)抗菌性測定法和抗菌效果)方法檢測制得的黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜抗菌性能，結(jié)果該黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜24小時(shí)的抗菌性能大于99.00 %，抗菌耐久性能大于95.00 %，符合抗菌涂料(漆膜)I級標(biāo)準(zhǔn)。而且，黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜穩(wěn)定性高，在常溫下膜的保質(zhì)期可達(dá)24個(gè)月以上，該膜可用于0?40°C范圍食品保鮮。
[0038]實(shí)施例2:
[0039]1、制備納米氧化鋅
[0040]同實(shí)施例1。
[0041]2、制備黃鯽蛋白抗菌肽
[0042]同實(shí)施例1。
[0043]3、黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜制備
[0044](1)配制質(zhì)量濃度為10mg/mL的黃鯽蛋白抗菌肽溶液40ml，加入0.8g海藻酸鈉，磁力攪拌(lOOrpm)使之充分溶解；
[0045](2)將1.5ml質(zhì)量百分濃度為5%的氯化鈣溶液逐滴加到上述溶液中，緊接著加入1.5ml甘油，混勻；
[0046](3)將160mg納米氧化鋅加到上述溶液中，持續(xù)攪拌lOmin，將溶液傾倒至干凈的玻璃盤中，用玻璃涂布器刮勻(膜厚約0.6mm)，然后放45°C烘箱干燥12h成膜。
[0047](4)用1.5ml的5 %氯化鈣溶液噴涂到膜表面進(jìn)一步交聯(lián)，用去離子水漂洗三次，再放入45°C烘箱中干燥12h，得到所述黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜，與實(shí)施例1相比，膜的可塑性稍差。
[0048]按照GB/T 21866-2008方法檢測制得的黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜抗菌性能，結(jié)果該黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜24小時(shí)抗菌率性能大于90.00 %，抗菌耐久性能大于85%，符合抗菌涂料(漆膜)II級標(biāo)準(zhǔn)。在常溫下，該抗菌膜的保質(zhì)期達(dá)到12個(gè)月，可在0?40°C范圍用于食品保鮮。
[0049]實(shí)施例3:
[0050]1、制備納米氧化鋅
[0051]同實(shí)施例1。
[0052]2、制備黃鯽蛋白抗菌肽
[0053]同實(shí)施例1。
[0054]3、黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜制備
[0055](1)配制質(zhì)量濃度為10mg/mL的黃鯽蛋白抗菌肽溶液30ml，加入1.2g海藻酸鈉，磁力攪拌(lOOrpm)使之充分溶解；
[0056](2)將1.0ml質(zhì)量百分濃度為5%的氯化鈣溶液逐滴加到上述溶液中，緊接著加入1.0ml甘油，混勻；
[0057](3)將96mg納米氧化鋅加到上述溶液中，持續(xù)攪拌lOmin，將溶液傾倒至干凈的玻璃盤中，用玻璃涂布器刮勻(膜厚約0.6mm)，然后放45°C烘箱干燥12h成膜。
[0058](4)用1.5ml的5 %氯化鈣溶液噴涂到膜表面進(jìn)一步交聯(lián)，用去離子水漂洗三次，再放入45°C烘箱中干燥12h，得到所述黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜，與實(shí)施例1相比，膜較硬，連續(xù)性差。
[0059]按照GB/T 21866-2008方法檢測制得的黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜抗菌性能，結(jié)果該黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜24小時(shí)抗菌率性能低于90.00 %，抗菌耐久性能低于85%。在常溫下，該抗菌膜的保質(zhì)期達(dá)到12個(gè)月。
【權(quán)利要求】
1.一種黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜的制備方法，所述方法包括如下順序步驟: (1)配制質(zhì)量濃度為10?20mg/mL的黃鯽蛋白抗菌肽溶液，加入質(zhì)量為溶液中黃鯽蛋白抗菌肽質(zhì)量2?5倍的海藻酸鈉，磁力攪拌使之充分溶解； (2)逐滴加入質(zhì)量百分濃度為5?10%的氯化鈣溶液，滴加完畢后加入甘油，攪拌均勻；黃鯽蛋白抗菌肽溶液、氯化鈣溶液、甘油體積用量之比為20?50:1?2:1?2 ; (3)加入納米氧化鋅至其終質(zhì)量濃度為3?5mg/mL，持續(xù)攪拌10?15min，將溶液傾倒至干凈的玻璃盤中，用玻璃涂布器刮勻，然后置45?50°C烘箱干燥12?18h成膜； (4)在膜表面噴涂質(zhì)量百分濃度為5?10%的氯化鈣溶液進(jìn)行進(jìn)一步交聯(lián)，然后用水漂洗2?3次，再置45?50°C烘箱干燥12?18h，即得所述黃鯽蛋白抗菌肽-納米氧化鋅膜。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述納米氧化鋅由如下方法制得:取摩爾濃度為0.1?0.5mol/L的氯化鋅溶液，逐滴加入等體積的氫氧化鈉溶液，溶液中氫氧化鈉摩爾濃度為氯化鋅的2倍，磁力攪拌使之混勻，混合液在60?65°C水浴下加熱2?3h后，室溫放置12?15h，過濾去除濾液，將濾餅置60?70°C烘箱中烘干48?56h，即得所述納米氧化鋅。
【文檔編號】C08L5/04GK104497336SQ201410724365
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】宋茹, 韋榮編 申請人:浙江海洋學(xué)院