采用甲殼類動物制備復(fù)合膜的方法
【專利說明】采用甲殼類動物制備復(fù)合膜的方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于食品加工領(lǐng)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(fù)合膜的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]可食性膜是以多糖、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等為原料，通過不同分子間相互作用而形成的具有多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的薄膜。成膜材料按功能特性可分為:主劑(多糖類、蛋白質(zhì))、疏水劑(蠟質(zhì)、脂肪酸等)和增塑劑(多元醇、脂類等)?？墒承阅ねㄟ^預(yù)防氣體、水氣和溶質(zhì)等的迀移，來避免或者延緩食品發(fā)生風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)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(fā)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(chǎn)過程中，加入抗菌劑、抗氧化劑、色素、風(fēng)味物質(zhì)、營養(yǎng)強化劑、香辛料等物質(zhì)。因此，復(fù)合膜成為新的發(fā)展趨勢。
[0005]近年來，隨著我國水產(chǎn)加工業(yè)的發(fā)展，下腳料的產(chǎn)量越來越大，合理開發(fā)水產(chǎn)加工下腳料成為水產(chǎn)行業(yè)急需解決的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]已有研究表明，水產(chǎn)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(yōu)質(zhì)原料，具有較大的開發(fā)潛力。蟹類加工和使用過程中，蟹殼常作為廢物扔棄，給環(huán)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(fā)將產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益?；诖?，根據(jù)可食性膜和蟹殼的研究現(xiàn)狀，以蟹殼為原料，通過系列工藝處理，制備一種復(fù)合抗菌、抗氧化膜。
[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種采用甲殼類動物制備復(fù)合膜的方法。其制備獲得的產(chǎn)品按重量份數(shù)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(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
本發(fā)明是一種采用甲殼類動物制備復(fù)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(fù)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(zhì)、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(tài)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(fù)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(xù)攪拌60?90 min脫氣泡，制成成膜溶液。
[0011](4)復(fù)合抗菌、抗氧化膜的制備: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40°C相對濕度40~50%下干燥I?1.5天后，脫膜即得蟹殼復(fù)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(tǒng)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(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1、本發(fā)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(chǎn)加工下腳料對環(huán)境的污染。
[0016]2、本發(fā)明制備的復(fù)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(fā)明制備的復(fù)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(zhì)過氧化反應(yīng)，延長食品的貨架期。同時，復(fù)合膜中的明膠塑化劑具有顯著的抑菌活性。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，提尚食品質(zhì)量。
[0018]
【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0020]一種采用甲殼類動物制備復(fù)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(fù)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(tǒng)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(zhì)、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(tài)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(fù)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(xù)攪拌70 min脫氣泡，制成成膜溶液。
[0024](4)復(fù)合抗菌、抗氧化膜的制備: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40°C相對濕度45%下干燥1.5天后，脫膜即得蟹殼復(fù)合抗菌膜。本發(fā)明所制備的復(fù)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(lǐng)域推廣使用。
[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】
1.一種采用甲殼類動物制備復(fù)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(zhì)、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(tài)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(fù)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(xù)攪拌60?90 min脫氣泡，制成成膜溶液； (4)復(fù)合抗菌、抗氧化膜的制備: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40°C相對濕度40~50%下干燥I?1.5天后，脫膜即得蟹殼復(fù)合抗菌、抗氧化膜。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用甲殼類動物制備復(fù)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用甲殼類動物制備復(fù)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用甲殼類動物制備復(fù)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(fā)明公開了一種采用甲殼類動物制備復(fù)合膜的方法，技術(shù)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(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、制成復(fù)合抗菌、抗氧化膜。本發(fā)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(fù)合抗菌、抗氧化膜具有顯著的生物活性，在食品包裝領(lǐng)域具有很好的應(yīng)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?zhí)枴緾N201510399381
【發(fā)明人】楊立業(yè), 徐銀峰, 王斌, 陳蔭, 孫坤來
【申請人】浙江海洋學(xué)院
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年7月9日