利用金槍魚魚頭制備明膠-ZnO納米復(fù)合膜的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于食品質(zhì)量與安全技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種功能性的包裝膜的生產(chǎn)方法，尤其涉及一種利用金槍魚魚頭制備明膠-ZnO納米復(fù)合膜的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]塑料包裝材料的大量使用，給人們的生活帶來了極大的方便，然而塑料廢棄物對環(huán)境的負面影響以及塑料包裝材料在衛(wèi)生性能方面存在的潛在危險也日益突出，特別是塑化劑事件的產(chǎn)生，使得人們對塑料包裝材料產(chǎn)生了更多恐懼。因此，尋找塑料包裝材料的替代品成為食品包裝領(lǐng)域研宄的熱點。而天然生物大分子化合物，如淀粉、瓊脂、卡拉膠、明膠等往往具有較好的可塑性和高彈性，逐漸成為制備包裝用生物膜的候選物質(zhì)。其次，隨著人們生活質(zhì)量的逐漸提高，人們希望包裝用生物膜在滿足基本的阻止水、水氣或各種溶質(zhì)的滲透功能外，能夠具有更多的功能，如具有抑菌、抗氧化活性，從而提高所包裝食品的質(zhì)量，延長貨架期。
[0003]金槍魚是一種重要的大宗遠洋性商品食用魚，年捕獲量超過600萬噸。金槍魚加工過程中，大量的魚頭加工成飼料或者直接丟棄，浪費了寶貴的漁業(yè)資源。而現(xiàn)有研宄表明，魚頭中含有大量的膠原蛋白和不飽和脂肪酸等物質(zhì)，是制備明膠和高品質(zhì)魚油的優(yōu)質(zhì)材料。經(jīng)檢索，以金槍魚魚頭制備包裝用生物膜的研宄未見報道。
[0004]基于此，申請者以金槍魚魚頭為原料，通過系列工藝處理，制備一種具有抗氧化、抗菌活性的明膠-ZnO納米復(fù)合膜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種利用金槍魚魚頭制備具有抗氧化、抗菌活性的利用金槍魚魚頭制備明膠-ZnO納米復(fù)合膜的方法。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:本發(fā)明具體為一種利用金槍魚魚頭制備具有抗氧化、抗菌活性的明膠-ZnO納米復(fù)合膜的方法，它通過一定的工藝制備金槍魚魚頭明膠和ZnO納米溶液，并添加抗氧化劑和增塑劑，通過刮膜、干燥成型后獲得明膠-ZnO納米復(fù)合膜，具體步驟如下:
(I)金槍魚魚頭的預(yù)處理:取金槍魚魚頭，于80?90°C保溫5?10 min，去除殘肉，剁成小塊后用組織搗碎機粉碎，按照料液比I g: 10?15 mL加入0.3 mol/L NaOH溶液于4°C下浸泡3?5 h，脫除非膠原蛋白；處理后魚頭洗滌至中性、瀝干，按照料液比I g:5?10 mL加入0.5 mol/L乙二胺四乙酸(EDTA)溶液，于4 °C下浸泡3?5天，每天更換I次EDTA溶液，脫除魚頭中的鈣，干燥，得魚頭粉末。
[0007]金槍魚魚頭明膠的制備:按照料液比I g:5?10 mL向魚頭粉末中加入3?5%HCl溶液，浸泡15?18 h后，洗至中性，然后按照料液比I g:10?15 mL將雙蒸水加入到魚骨粉中，于65?70°C保溫3?5 h，過濾，濾液真空濃縮，于65?75°C真空干燥得金槍魚魚頭明膠。
[0008]氧化鋅(ZnO)納米顆粒溶液的制備:將羧甲基纖維素(CMC)按照料液比lg:0.8?1.2L加入到95 °C雙蒸水中攪拌15?20 min，冷卻至20?25 °C，將鋅前驅(qū)體加入到CMC溶液中至濃度達到2.0?3.0 mmol/L，然后按照NaOH溶液(I mol/L)與CMC溶液體積比1:20?30逐滴加入NaOH溶液，于20?25°C攪拌3?5 h，得ZnO納米顆粒溶液。
[0009]明膠-ZnO納米復(fù)合膜成膜溶液的制備:按照料液比Ig: 35?40 mL將步驟(2)制備的明膠加入到步驟(3)制備的ZnO納米顆粒溶液中，于20?25°C攪拌1.5?2 h至明膠完全溶解，然后加入明膠質(zhì)量3?5%抗氧化劑和明膠質(zhì)量25?30%的增塑劑，于85?90°C攪拌25?30 min，攪拌均勻后利用脫泡機進行脫泡，制成成膜溶液。
[0010]復(fù)合活性可食性膜的制備:將調(diào)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25?30°C相對濕度45?55%下干燥3?5天，脫膜即得金槍魚魚頭明膠-ZnO納米復(fù)合膜。
[0011]制備得到的明膠-ZnO納米復(fù)合膜含有明膠:ZnO:抗氧化劑:甘油=20?22:
0.16 ?0.24:0.6 ?1:5 ?6。
[0012]作為改進，步驟(I)中所述金槍魚為鰹魚tswro/ws pelamis)。
[0013]作為改進，步驟(3)中所述鋅前驅(qū)體為碳酸鋅。
[0014]作為改進，步驟(4)中所述抗氧化劑為維生素C和茶多酚按照1:2?2:1制成的混合物。
[0015]作為改進，步驟(4)中所述增塑劑為甘油。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1、本發(fā)明利用金槍魚魚頭為原料，既可以顯著提高金槍魚加工的附加值，又可以減少金槍魚加工廢棄物對環(huán)境的污染。
[0017]2、本發(fā)明制備的明膠-ZnO納米復(fù)合膜含有維生素C，可以抑制由紫外線引起的食品脂質(zhì)過氧化作用；同時，復(fù)合膜中的ZnO可顯著抑制沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌和溶血性鏈球菌的繁殖。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0019]實施例:
(I)金槍魚魚頭的預(yù)處理:取鰹魚tswro/ws魚頭，于85°C保溫10 min,
去除殘肉，剁成小塊后用組織搗碎機粉碎，按照料液比I g:10 mL加0.3 mol/L NaOH溶液于4°C下浸泡4 h，脫除非膠原蛋白；處理后魚頭洗滌至中性、瀝干，按照料液比I g:10 mL加入0.5 mol/L乙二胺四乙酸(EDTA)溶液，于4 °C下浸泡3天，每天更換I次EDTA溶液，脫除魚頭中的鈣，干燥，得魚頭粉末。
[0020]金槍魚魚頭明膠的制備:按照料液比I g: 10 mL向魚頭粉末中加入3% HCl溶液，浸泡18 h后，洗至中性，然后按照料液比I g:10 mL將雙蒸水加入到魚骨粉中，于65°C保溫
4h，過濾，濾液真空濃縮，于75°C真空干燥得金槍魚魚頭明膠。
[0021]氧化鋅(ZnO)納米顆粒溶液的制備:將羧甲基纖維素(CMC)按照料液比lg:0.8L加入到95°C雙蒸水中攪拌20 min,冷卻至25°C，將碳酸鋅加入到CMC溶液中至濃度達到2.0mmol/L,然后按照NaOH溶液(I mol/L)與CMC溶液體積比1:25逐滴加入NaOH溶液，于25°C攪拌3 h，得ZnO納米顆粒溶液。
[0022]明膠-ZnO納米復(fù)合膜成膜溶液的制備:按照料液比Ig: 35?40 mL將步驟⑵制備的明膠加入到步驟(3)制備的ZnO納米顆粒溶液中，于20°C攪拌1.5 h至明膠完全溶解，然后加入明膠質(zhì)量3%抗氧化劑(維生素C與茶多酚質(zhì)量比為1:1)和明膠質(zhì)量25%的甘油，于90°C攪拌30 min，攪拌均勻后利用脫泡機進行脫泡，制成成膜溶液。
[0023]復(fù)合活性可食性膜的制備:將調(diào)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25°C相對濕度50%下干燥3天，脫膜即得金槍魚魚頭明膠-ZnO納米復(fù)合膜。
[0024]本發(fā)明制備的明膠-ZnO納米復(fù)合膜含有維生素C和茶多酚，可以抑制由紫外線引起的食品脂質(zhì)過氧化作用；同時，復(fù)合膜中的ZnO可顯著抑制沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌和溶血性鏈球菌的繁殖。因此，該復(fù)合膜作為食品包裝材料，可抑制脂質(zhì)過氧化和致病微生物的生長，延長食品的貨架期，提高食品質(zhì)量。
[0025]最后，尚需注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的一個具體實施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認為是本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種利用金槍魚魚頭制備具有抗氧化、抗菌活性的明膠-ZnO納米復(fù)合膜的方法，其特征在于:它包括以下步驟: ①金槍魚魚頭的預(yù)處理:取金槍魚魚頭，于80?90°C保溫5?10min，去除殘肉，剁成小塊后用組織搗碎機粉碎，按照料液比I g: 10?15 mL加入0.3 mol/L NaOH溶液于4°C下浸泡3?5 h，脫除非膠原蛋白；處理后魚頭洗滌至中性、瀝干，按照料液比I g:5?10mL加入0.5 mol/L乙二胺四乙酸溶液，于4 °C下浸泡3?5天，每天更換I次乙二胺四乙酸溶液，脫除魚頭中的鈣，干燥，得魚頭粉末； ②金槍魚魚頭明膠的制備:按照料液比Ig:5?10 mL向魚頭粉末中加入3?5% HCl溶液，浸泡15?18 h后，洗至中性，然后按照料液比I g: 10?15 mL將雙蒸水加入到魚骨粉中，于65?70°C保溫3?5 h，過濾，濾液真空濃縮，于65?75°C真空干燥得金槍魚魚頭明膠； ③ZnO納米顆粒溶液的制備:將羧甲基纖維素按照料液比lg:0.8?1.2L加入到95°C雙蒸水中攪拌15?20 min,冷卻至20?25°C，將鋅前驅(qū)體加入到CMC溶液中至濃度達到2.0?3.0 mmol/L，然后將I mol/L的NaOH溶液與CMC溶液按照體積比1:20?30逐滴加入NaOH溶液，于20?25°C攪拌3?5 h，得ZnO納米顆粒溶液； ④明膠-ZnO納米復(fù)合膜成膜溶液的制備:按照料液比Ig:35?40 mL將步驟(2)制備的明膠加入到步驟(3)制備的ZnO納米顆粒溶液中，于20?25°C攪拌1.5?2 h至明膠完全溶解，然后加入明膠質(zhì)量3%抗氧化劑和明膠質(zhì)量25?30%的增塑劑，于85?90 °C攪拌25?30 min，攪拌均勻后利用脫泡機進行脫泡，制成成膜溶液； ⑤復(fù)合活性可食性膜的制備:將調(diào)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25?30°C相對濕度45?55%下干燥3?5天后，脫膜即得金槍魚魚頭明膠-ZnO納米復(fù)合膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用金槍魚魚頭制備具有抗氧化、抗菌活性的明膠-ZnO納米復(fù)合膜的方法，其特征在于:步驟①中金槍魚為Katsuwonus peIamiS0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用金槍魚魚頭制備具有抗氧化、抗菌活性的明膠-ZnO納米復(fù)合膜的方法，其特征在于:步驟③中鋅前驅(qū)體為碳酸鋅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用金槍魚魚頭制備具有抗氧化、抗菌活性的明膠-ZnO納米復(fù)合膜的方法，其特征在于:步驟④中抗氧化劑為維生素C和茶多酚按照1:2?2:1制成的混合物，增塑劑為甘油。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用金槍魚魚頭制備明膠-ZnO納米復(fù)合膜的方法，技術(shù)工藝包括金槍魚魚頭明膠的制備，ZnO納米溶液的制備，然后將制備的明膠加入到ZnO納米溶液中，并輔以抗氧化劑和增塑劑制成成膜溶液，最后將調(diào)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、制成明膠-ZnO納米復(fù)合膜。本發(fā)明以金槍魚魚頭為主要原料，為金槍魚加工下腳料的高值化利用開辟了一條新途徑；制備的明膠-ZnO納米復(fù)合膜具有抗氧化和抑菌等顯著特點。
【IPC分類】C08K13-02, C08K5-1535, C08L89-04, C08K5-1545, C08K3-22, C08J5-18, C08K5-053
【公開號】CN104877155
【申請?zhí)枴緾N201510261166
【發(fā)明人】遲長鳳, 王斌, 孫坤來
【申請人】浙江海洋學(xué)院
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月21日