一種改善腸道微生物的金針菇多糖可食用膜的制作方法
【專利說明】
一、技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種改善腸道微生物的金針菇多糖可食用膜，本發(fā)明屬于食品包裝技術(shù)領(lǐng)域，涉及農(nóng)產(chǎn)品及食品的保鮮與貯藏過程。
二、【背景技術(shù)】
[0002]目前，食品包裝主要采用塑料包裝、紙質(zhì)包裝、膠囊包裝等多種包裝形式，這些包裝不僅容易給食品帶來諸多安全隱患，也易造成環(huán)境污染。因此，開發(fā)一些綠色、安全、可降解的可食用膜成為食品包裝領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。目前存在的可食用膜主要有蛋白質(zhì)類可食用膜、多糖類可食用膜、脂質(zhì)類可食用膜、復(fù)合型可食用膜等。這些可食用膜均具有綠色、安全、易于消化吸收等特性，但單一成分制備的可食用薄膜存在機(jī)械性能不足、阻隔性能差、無特殊的生理功能等問題，從而會(huì)借助在成膜液中添加增塑劑、交聯(lián)劑、耐水劑、防腐劑、抗菌劑等成膜助劑來改善膜的性能，以達(dá)到理想效果。但隨著成膜助劑的選用及添加，必然會(huì)引入降低薄膜可食性的因素并帶來一定程度上的食品安全隱患。
[0003]近年來，尋求具有優(yōu)良成膜性能的天然生物大分子提取物，使得在降低甚至不添加成膜助劑的基礎(chǔ)上，通過獨(dú)立成膜或復(fù)配成膜技術(shù)即可得到機(jī)械性能與阻隔性能優(yōu)良的可食用薄膜的技術(shù)，成為研究熱點(diǎn)之一。多糖類可食用薄膜是由高分子多糖聚合物在一定溶劑中通過分子內(nèi)和分子間的氫鍵等作用形成的一層具有阻隔作用的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)薄膜，其多以淀粉、植物多糖、微生物多糖、食用膠及纖維衍生物等主要原料制成。金針燕(Flammulinavelutipes)屬真菌門，擔(dān)子菌亞門，層菌綱，傘菌目，口磨科，金錢菌屬，金針菇多糖含量豐富、來源穩(wěn)定、綠色安全、且具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、調(diào)節(jié)腸道微生物等多種生理活性，是極具開發(fā)潛力的生物大分子活性物質(zhì)。金針菇多糖在溶劑蒸發(fā)過程中，分子間相互作用能形成緊密的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，特殊的成膜性質(zhì)可使得無需添加增塑劑、交聯(lián)劑、耐水劑、防腐劑、抗菌劑等成膜助劑，即可得到成膜性和氣體阻隔性好，機(jī)械性能強(qiáng)的可食用膜，而且還有調(diào)節(jié)腸道菌群，促進(jìn)有益菌生長(zhǎng)繁殖的作用。因此，開發(fā)金針菇多糖可食用膜無論從加工工藝簡(jiǎn)單、食品安全性、還是營養(yǎng)功能特性方面都具有重要的意義。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)問題
[0005]現(xiàn)有的可食用膜普遍存在以下問題:原材料單一;為實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的機(jī)械性能、阻隔性能以及顯著的抑菌效果，需額外添加增塑劑、交聯(lián)劑、耐水劑、防腐劑、抗菌劑等成膜助劑，用料復(fù)雜且安全性難以保障。本發(fā)明提供了一種工序合理、工藝簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)的金針菇多糖可食用膜的制備方法。由于金針菇多糖自身的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其具有良好的成膜性能，本發(fā)明在不添加任何成膜助劑的條件下，利用單一的金針菇多糖成分在一定PH環(huán)境形成致密的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，經(jīng)過均質(zhì)、脫氣、一定溫濕度條件下干燥成膜，制備的可食用薄膜具備良好的機(jī)械性能與氣體阻隔性能，同時(shí)具有輔助改善腸道菌群微生態(tài)，促進(jìn)益生菌生長(zhǎng)的效用，可用于糖果包裝、農(nóng)副產(chǎn)品保鮮等領(lǐng)域。
[0006]技術(shù)解決方案
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案步驟為:
[0008](I)金針菇粉在80?90 °C熱水、固液比1:40?50條件下浸提4h，提取液用Sevag試劑去除蛋白，再加入3.5?4倍體積無水乙醇沉淀多糖，多糖沉淀用3500Da孔徑透析袋透析、凍干得到金針菇多糖粉。
[0009](2)按固液比1:100?300向金針菇多糖粉中加入去離子水，調(diào)節(jié)pH在3.5?4.0之間；
[0010](3)將金針菇多糖粉與去離子水混合后，使用均質(zhì)機(jī)均質(zhì)6?18h，直至形成均一成膜溶液；
[0011](4)將金針菇多糖溶液置于真空裝置中抽真空脫氣I?4h;
[0012](5)將10?20mL成膜液均勻涂布于直徑為8?12cm的成膜容器中，置于恒溫恒濕箱中，參數(shù)設(shè)定為溫度30°C?65°C，相對(duì)濕度40%?70%，干燥時(shí)間為6?18h;
[0013](6)揭膜，所制得的金針菇多糖可食用膜厚度為0.15?0.35mm。
[0014]有益效果
[0015]與一般可食用薄膜相比，本發(fā)明的成膜液原料均提取于新鮮金針菇，依靠金針菇多糖自身生物大分子所具有的優(yōu)良戍膜特性，在特定成膜條件下形成致密的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)薄膜，在無需添加其他的成膜助劑的狀態(tài)下，得到機(jī)械強(qiáng)度高，氣體阻隔性良好的可食用性薄膜，使可食用膜的成膜工藝變得簡(jiǎn)單，排除了添加成膜助劑帶來的安全隱患，可應(yīng)用于糖果、糕點(diǎn)、調(diào)料粉包等商品的包裝。
[0016]另一方面，金針菇多糖賦予了可食用膜改善人體腸道微生態(tài)的性能，食用后，對(duì)腸道中乳酸菌等放線菌門類有益菌有明顯的增殖作用，從而對(duì)于機(jī)體腸道菌群紊亂的微生態(tài)情形，能夠輔助腸道菌群平衡狀態(tài)的重新建立，對(duì)人體健康有益。
四、【附圖說明】
[0017]附圖1是金針菇多糖可食用膜樣品圖；
[0018]附圖2是菌群結(jié)構(gòu)分析柱狀圖；
[0019]附圖3不同固液比成膜液制成的金針菇多糖可食用膜的機(jī)械性能圖；
[0020]附圖4不同固液比成膜液制成的金針菇多糖可食用膜的水分透過率(WVP)圖。
[0021]五、發(fā)明的
【具體實(shí)施方式】
[0022]結(jié)合以下具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0023]實(shí)施例1
[0024]按固液比1:100向金針菇多糖粉中加入去離子水，將成膜粉與去離子水混合后，調(diào)節(jié)PH為3.8，使用均質(zhì)機(jī)均質(zhì)10h，直至形成均一成膜溶液。成膜溶液置于真空裝置中脫氣2h后，將15mL成膜液均勻涂布于直徑為12cm的成膜容器中，置于恒溫恒濕箱，參數(shù)設(shè)定為溫度52°C，相對(duì)濕度60%，干燥12h后取出揭膜。
[0025]實(shí)施例2
[0026]本實(shí)施例制備金針菇多糖可食用膜方法與實(shí)施例1中的步驟相同，區(qū)別在于按固液比1: 150向成膜粉中加入去離子水。
[0027]實(shí)施例3
[0028]本實(shí)施例制備金針菇多糖可食用膜方法與實(shí)施例1中的步驟相同，區(qū)別在于按固液比1:200向成膜粉中加入去離子水。
[0029]實(shí)施例4
[0030]本實(shí)施例制備金針菇多糖可食用膜方法與實(shí)施例1中的步驟相同，區(qū)別在于按固液比1:250向成膜粉中加入去離子水。
[0031]實(shí)施例5
[0032]本實(shí)施例制備金針菇多糖可食用膜方法與實(shí)施例1中的步驟相同，區(qū)別在于按固液比1:300向成膜粉中加入去離子水。
[0033]實(shí)施例6機(jī)械性能測(cè)定
[0034]將實(shí)施例1?5中由不同固液比制成的金針菇多糖可食用膜剪裁成長(zhǎng)1cm寬2cm的樣品，使用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定樣品的拉伸強(qiáng)度(TS)和斷裂延伸率(EAB)，結(jié)果見附圖2。由圖可以看出，固液比為1:150所制得的金針菇多糖可食用膜具有最強(qiáng)的拉仲強(qiáng)度和最低的斷裂延伸率，說明該固液比下所成膜的機(jī)械性能為五種梯度中最優(yōu)的，且優(yōu)于常見可食用膜的機(jī)械性能數(shù)據(jù)，說明本發(fā)明的金針菇多糖可食用膜具有良好的機(jī)械性能。
[0035]實(shí)施例7水分透過性測(cè)定
[0036]將干燥劑(無水CaCl2)放入廣口瓶直至距離瓶口I cm處，使用實(shí)施例1?5中不同固液比所制得的金針菇多糖可食用膜密封瓶口，然后將廣口瓶放在相對(duì)濕度為50%，溫度為25°C的恒溫恒濕箱中，每2h檢測(cè)一次瓶的增重量，共測(cè)定8次。經(jīng)相應(yīng)計(jì)算公式可得金針菇多糖可食用膜的水分透過率(WVP)，結(jié)果見附圖3。由圖可看出固液比為1:150的金針菇多糖可食用膜水分透過率最低，且低于普遍可食用薄膜的水分透過率，說明本發(fā)明的金針菇多糖可食用膜具有良好的水分阻隔性。
[0037]實(shí)施例8改善腸道微生物試驗(yàn)
[0038]按厭氧培養(yǎng)液配方配置腸道菌群厭氧培養(yǎng)液(不含氮源)，加入金針菇多糖(每30ml培養(yǎng)液添加0.24g)替代氮源，設(shè)置陽性對(duì)照，分別加入牛肉膏和魚粉(每30ml培養(yǎng)液添加0.12g牛肉膏、魚粉)作為氮源。稱取一定量人體糞便樣品制成糞便懸液，在厭氧培養(yǎng)箱中接種糞便懸液，在37°C下進(jìn)行液體厭氧培養(yǎng)(每Sh混勻一次)，即通過對(duì)腸道菌群的培養(yǎng)，分析金針菇多糖對(duì)腸道微生物的影響。培養(yǎng)48h后取出，提取培養(yǎng)基中的DNA，進(jìn)行DNA測(cè)序后可進(jìn)行菌群結(jié)構(gòu)統(tǒng)計(jì)和菌群組成數(shù)據(jù)，見附圖3。本試驗(yàn)說明金針菇多糖所培養(yǎng)出的腸道菌群長(zhǎng)勢(shì)良好，且相對(duì)陽性對(duì)照的培養(yǎng)結(jié)果，對(duì)腸道微生物的生長(zhǎng)有一定的改善作用。其中，金針菇多糖能促進(jìn)乳桿菌、雙歧桿菌等放線菌門微生物生長(zhǎng)，抑制大部分變形菌的增殖，變形菌能引起尿道感染，它們也是繼發(fā)性感染菌，能引起機(jī)體其他部位的腐敗性損傷，說明金針菇多糖具有一定的抗炎癥及抗感染的效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種改善腸道微生物的金針菇多糖可食用膜，其特征在于:包括以下步驟:金針菇干粉在80?90 0C熱水、固液比1:40?50條件下浸提4h，提取液用Sevag試劑去除蛋白后，加入3.5?4倍體積無水乙醇沉淀多糖，多糖沉淀用3500Da孔徑透析袋透析、凍干得到金針菇多糖粉，即為成膜粉待用； 按固液比1: 100?300向成膜粉中加入去離子水，調(diào)節(jié)pH至3.5?4.0，將成膜粉與去離子水混合后，使用均質(zhì)機(jī)均質(zhì)6?18h，直至形成均一多糖溶液，將多糖溶液置于真空裝置中脫氣I?4h，將10?20mL多糖溶液均勻涂布于直徑為8?12cm的平整成膜容器中，置于恒溫恒濕箱，參數(shù)設(shè)定為溫度30°C?65°C，相對(duì)濕度40 %?70 %，成膜時(shí)間為6?18h，所制得的金針菇多糖可食用膜厚度為0.15?0.35mm。。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法得到的改善腸道微生物的金針菇多糖可食用膜。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種改善腸道微生物的金針菇多糖可食用膜，屬于食品包裝技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明中利用單一的金針菇多糖制備可食用薄膜，其制備原料均提取于金針菇，主要采取溶解、調(diào)節(jié)pH、均質(zhì)、真空脫氣、干燥成膜、揭膜等工藝，制備過程中不添加其它成膜助劑。本發(fā)明的金針菇多糖可食用膜具有良好的機(jī)械性能與阻隔性能，透明度高，金針菇多糖在發(fā)揮成膜大分子作用的同時(shí)，還使產(chǎn)品具有一定輔助改善腸道菌群微生態(tài)的功能，可用于糖果包裝、農(nóng)副產(chǎn)品保鮮等領(lǐng)域。
【IPC分類】C08B37/00, C08L5/00, C08J5/18, A23L33/105
【公開號(hào)】CN105670047
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610015274
【發(fā)明人】楊文建, 杜恒君, 胡秋輝, 裴斐, 方勇, 馬寧, 趙立艷, 安辛欣
【申請(qǐng)人】南京財(cái)經(jīng)大學(xué), 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年1月7日