CN101982378B

CN101982378B - 抗氧化鱼肉蛋白可食膜的制备方法

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Publication number: CN101982378B
Application number: CN2010102882520A
Authority: CN
Inventors: 翁武银; 曹敏杰; 刘光明; 苏文金
Original assignee: Jimei University
Current assignee: Jimei University
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2030-09-17
Also published as: CN101982378A

Abstract

本发明公开了一种抗氧化鱼肉蛋白可食膜的制备方法，技术工艺包括将搅碎的鱼肉浆溶解在酸性水溶液、通过加热、离心分离、添加增塑剂以及抗氧化剂、搅拌脱泡等步骤制备成膜液，将调制成的膜液倒在有机硅树脂框内、通过干燥、揭膜、可制备成抗氧化鱼肉蛋白可食膜。本发明利用国内高产淡水鱼为主要原料，为淡水鱼的深加工开辟新途径；通过调节抗氧化剂的添加量可以达到控制蛋白膜抗氧化性能；制备的透明蛋白膜不仅具有良好的机械强度、氧气和紫外线阻隔性能，而且还具有防渗透性能、热封性能，可替代方便面调味料包、模拟蟹足棒等包装的塑料膜，可以与被包装食品一起食用，不会对食品和环境造成污染。

Description

抗氧化鱼肉蛋白可食膜的制备方法

技术领域

本发明涉及一种环境友好包装膜的开发领域，具体地说涉及一种抗氧化鱼肉蛋白可食膜的制备方法。

背景技术

可食膜，主要是利用人体能消化吸收的蛋白质和淀粉作为基本原料，添加甘油、山梨糖醇等可食性增塑剂，通过一定的处理工序使之在干燥后形成一种具有一定机械强度和选择透过性的结构致密、可部分替代塑料包装材料的薄膜。由于可食膜可以与被包装食品一起食用，不对食品和环境造成污染，近年来已经成为国内外包装材料的研究热点并开始被食品业界所采用。

可食膜的种类根据成膜原料主要可分多糖类、脂肪类和蛋白质类。多糖类可食膜虽然具有良好的机械性能和透明度，但由于多糖类分子带有较多亲水基，阻湿性能较差。脂肪类可食膜由于自身柔软性和抗张强度都比较差，通常与蛋白质或多糖并用制成复合型包装膜。蛋白质自身具有良好成膜能力和营养价值，在国际上作为可食膜研究材料受到广泛重视。蛋白质可食膜不仅具有良好的机械性能，氧气阻隔性能也比多糖类可食膜和脂类可食膜优越。目前被广泛研究报道的蛋白质可食膜的原料有大豆蛋白、面筋蛋白、玉米醇溶蛋白以及胶原蛋白等，但对于以鱼类蛋白质为原料方面的研究还是比较贫乏。

我国是淡水渔业最发达的国家，其产量占渔业总产量50％以上，但淡水鱼加工发展却严重滞后。据FAO统计，我国淡水水产品的加工比例不足5％，鲜销比例超过95％，严重制约了我国淡水渔业的生产发展。因此，利用淡水鱼为主要原料制备可食膜，不仅可以为淡水鱼的深加工开辟新途径，促进淡水养殖业的良性循环，而且，制备的可食膜还可以与被包装食品一起食用，不会对食品和环境造成污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绿色、无污染、可提高淡水鱼加工附加值的抗氧化鱼肉蛋白可食膜的制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

本发明是一种抗氧化鱼肉蛋白可食膜的制备方法，它通过在酸性条件下加热促进鱼肉蛋白质溶解于水溶液，然后在溶解的鱼肉蛋白溶液中添加抗氧化剂，使制备的鱼肉蛋白膜能够保持较高的抗氧化性能。具体工艺步骤是：

(1)鱼肉蛋白质的溶解：将原料鱼绞碎，再将绞碎后的鱼肉浆溶解在冰冷蒸馏水中，用酸度调节剂将鱼肉水溶液的pH调至3.0～4.0，经保温加热后迅速冷却至10℃以下；(2)膜液的调制：将加热冷却后的鱼肉水溶液通过离心(5000×g，4℃，30min)去除不溶性物质，然后用pH3.0～4.0的酸性水溶液调整成蛋白质含量为2～3％，并添加0.1％～0.5％抗氧化剂、0.2％～1.0％增塑剂，搅拌均匀后利用脱泡机进行脱泡，制备成鱼肉蛋白膜膜液；(3)蛋白膜的制备：将调制好的鱼肉蛋白膜膜液均匀地倒在有机硅树脂框内(1.4kg～1.8kg/m²)，利用恒温恒湿箱在25℃、相对湿度50％下干燥18～36h后，从有机硅树脂上剥离后即可获得透明的鱼肉蛋白可食膜。

步骤(1)中原料鱼肉在冰冷蒸馏水中的添加量14g～20g/100ml。

步骤(1)中分散在酸性水溶液中的蛋白质需要通过加热促进溶解，保温加热条件为70～100℃下加热10～30min。

步骤(1)中酸度调节剂为盐酸、柠檬酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、乙酸中的一种。

步骤(1)为了提高鱼肉蛋白膜膜液的机械强度，在鱼肉搅拌溶解过程中溶液的温度需要维持在10℃以下。

为了提高膜的致密性和透明度，膜液需要通过离心去除不溶性物质。

为了提高蛋白膜的抗氧化性能，步骤(2)中添加的抗氧化剂为BHA、BHT、TBHQ合成的抗氧化剂或维生素C、维生素E、茶多酚、迷迭香等天然抗氧化剂。

为了提高蛋白膜的柔软性和可塑性，步骤(2)中添加的增塑剂为甘油、甘油脂肪酸酯，山梨糖醇。

步骤(3)中需要在有机硅树脂上均匀铺上1.4kg～1.8kg/m^2的鱼肉蛋白膜膜液。

所述的原料为鲢鱼、青鱼、草鱼、鳙鱼、鲤鱼等淡水鱼肉及鱼浆。

由于本发明以淡水鱼肉或鱼浆为原料，通过降低鱼肉水溶液的pH并对其进行加热，导致了原来包埋在蛋白质内部的疏水性残基暴露于水相中，可以促进鱼肉蛋白质在水中溶解。在干燥过程中，随着膜液中水分的蒸发，疏水性氨基酸集中到与空气接触的表面，蛋白质间的疏水性相互作用对膜的形成起到主要的作用，进而提高膜的强度。本发明利用离心去除不溶性物质，不仅可以提高膜的机械强度和透明度，而且还可以提高膜的致密性降低膜的氧气透过性起到抗氧化作用。由于芳香族氨基酸在280nm附近能够强烈吸收紫外线，因此制备的鱼肉蛋白膜具有紫外线阻隔性能，而且添加抗氧化剂还可以进一步提高紫外线阻隔性能和抗氧化性能。故，本发明具有以下优点：

1、本发明利用国内高产淡水鱼为主要原料，可以提高淡水鱼加工的附加值。

2、本发明制备的蛋白可食膜的机械强度为10MPa～20MPa，在600nm下透光率可以达到80～92％，可以与LDPE塑料膜相比美。

3、本发明制备的蛋白膜的氧气透过性比OPP塑料膜低100倍，对防止包装食品的自动氧化可以起到很好的保护作用。

4、本发明制备的蛋白膜在200～280nm波长范围内紫外线透光率为0，添加抗氧化剂还可以扩大紫外线不透过的波长范围，因此，利用抗氧化鱼肉蛋白膜包装可以抑制由于紫外线引起的食品脂质氧化。

5、本发明中采用的添加剂都是国家允许使用的食品添加剂，因此保留了鱼肉蛋白膜的可食性。

6、本发明制备的蛋白膜可替代方便面调味料包、模拟蟹足棒等包装的塑料膜，可以与被包装食品一起食用，不会对食品和环境造成污染，具有广阔的市场前景。

本发明制备的透明蛋白膜不仅具有良好的机械强度、氧气和紫外线阻隔性能、而且还具有防渗透性能、热封性能，可替代部分塑料包装膜，不会对环境造成污染，可减少塑料包装膜带来的环境污染等社会问题，具有良好的社会经济效益。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1为OPP塑料膜包装对沙丁鱼油自动氧化的影响；

图2为抗氧化鱼肉蛋白膜包装对沙丁鱼油自动氧化的影响。

具体实施方式

实施例1

1、蛋白质的溶解：将鲢鱼绞碎，再将14g的绞碎后的鲢鱼鱼肉浆溶解在100ml冰冷蒸馏水中，用盐酸将鱼肉水溶液的pH调至3.0，在70℃下保温加热30min后迅速用冰水冷却至10℃以下。

2、离心：将加热冷却后的鱼肉蛋白质溶液通过离心(5000×g，4℃，30min)去除不溶性物质。

3、膜液的制备：将离心获得的鱼肉上清液中蛋白质浓度调整为2.0％，然后添加0.2％甘油、0.1％BHT，搅拌均匀后利用脱泡机进行脱泡，制备成鱼肉蛋白可食膜膜液。

4、蛋白膜的制备：将调制好的4g膜液倒在5cm×5cm的有机硅树脂框内(1.6kg/m²)，利用恒温恒湿箱在25℃、相对湿度50％下干燥24h后，从有机硅树脂上剥离即可获得透明的鱼肉蛋白可食膜。并对制备的蛋白膜的厚度、机械强度、透光率、水蒸气透过率、氧气透过率以及热封强度等指标进行了测定，结果如表1所示。

5、抗氧化性实验：利用本发明制备的蛋白膜密封包装鱼油并保存在40℃下，定期测定鱼油的过氧化值(POV)和巴比妥酸反应物(TBARS)值等指标，同时以OPP塑料膜包装鱼油作为对照组，结果如图1、2所示。

实施例2

1、蛋白质的溶解：将鲤鱼绞碎，再将20g的绞碎后的鲤鱼鱼肉浆溶解在100ml冰冷蒸馏水中，用柠檬酸将鱼肉水溶液的pH调至3.5，在100℃下保温加热10min后迅速用冰水冷却至10℃以下。

2、离心：离心方法与实例1相同。

3、膜液的制备：将离心获得的鱼肉上清液中蛋白质浓度调整为3.0％，然后添加1.0％甘油脂肪酸酯、0.5％迷迭香，搅拌均匀后利用脱泡机进行脱泡，制备成鱼肉蛋白可食膜膜液。

4、蛋白膜的制备：将调制好的3.5g膜液倒在5cm×5cm的有机硅树脂框内(1.4kg/m²)，利用恒温恒湿箱在25℃、相对湿度50％下干燥18h后，从有机硅树脂上剥离即可获得透明的鱼肉蛋白可食膜。并对制备的蛋白膜的厚度、机械强度、透光率、水蒸气透过率、氧气透过率以及热封强度等指标进行了测定，结果如表1所示。

实施例3

1、蛋白质的溶解：将草鱼绞碎，再将17g的绞碎后的草鱼鱼肉浆溶解在100ml冰冷蒸馏水中，用乙酸将鱼肉水溶液的pH调至4.0，在80℃下保温加热20min后迅速用冰水冷却至10℃以下。

2、离心：离心方法与实例1相同。

3、膜液的制备：将离心获得的鱼肉上清液中蛋白质浓度调整为2.5％，然后添加0.5％山梨糖醇、0.3％维生素C，搅拌均匀后利用脱泡机进行脱泡，制备成鱼肉蛋白可食膜膜液。

4、蛋白膜的制备：将调制好的4.5g膜液倒在5cm×5cm的有机硅树脂框内(1.8kg/m²)，利用恒温恒湿箱在25℃、相对湿度50％下干燥36h后，从有机硅树脂上剥离即可获得透明的鱼肉蛋白可食膜。并对制备的蛋白膜的厚度、机械强度、透光率、水蒸气透过率、氧气透过率以及热封强度等指标进行了测定，结果如表1所示。

由表1可知，蛋白膜的厚度与铺在有机硅树脂上蛋白质的量呈正相关关系，也就是蛋白质的添加量越多，制备的蛋白膜越厚。蛋白膜的机械强度、水蒸气透过率以及热封强度主要受增塑剂的种类和添加量的影响，而且各种蛋白膜的机械强度都已经达到或接近LDPE塑料膜。蛋白膜的透光率主要是表达膜的透明度，本发明制备的蛋白膜的透光率在82-92％，接近甚至超过了塑料包装膜，而且经过离心去除不溶性物质后，蛋白膜的氧气透过率都很低，比OPP塑料膜低100多倍(表1)。图1显示了OPP塑料膜包装对沙丁鱼油自动氧化的影响，由图可以看出，在40℃下经过5天保存后沙丁鱼油的氧化指标POV和TBARS都迅速升高，这主要是沙丁鱼油中富含ω-3、ω-6系列不饱和脂肪酸容易发生自动氧化，而OPP塑料膜氧气透过率高，且膜的本身又不具备抗氧化功能。当利用本发明制备的抗氧化蛋白膜对沙丁鱼油进行包装时(图2)，在40℃下100天期间内都没有发现鱼油被氧化的现象。因此本发明制备的鱼肉蛋白膜具有明显抗氧化性能。

综上所述，在溶解的鱼肉蛋白质溶液中加入0.1％～0.5％抗氧化剂，0.2％～1.0％增塑剂后制备成膜液后，均匀地倒在有机硅树脂上，在25℃、相对湿度50％下干燥可以获得具有良好的机械强度、防渗透性能、紫外线阻隔性能、抗氧化性能的透明蛋白膜。

上述仅为本发明的具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

表1为不同条件下制备的蛋白膜的物理性质。

Claims

1.一种抗氧化鱼肉蛋白可食膜的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：(1)鱼肉蛋白质的溶解：将原料鱼绞碎，再将绞碎后的鱼肉浆溶解在冰冷蒸馏水中，用酸度调节剂将鱼肉水溶液的pH调至3.0～4.0，在70～100℃下保温加热后迅速冷却至10℃以下；(2)膜液的调制：将加热冷却后的鱼肉水溶液通过离心去除不溶性物质，然后用pH3.0～4.0的酸性水溶液调整成蛋白质含量为2～3％，并添加0.1％～0.5％抗氧化剂、0.2％～1.0％增塑剂，搅拌均匀后利用脱泡机进行脱泡，制备成鱼肉蛋白膜膜液；(3)蛋白膜的制备：将调制好的鱼肉蛋白膜膜液均匀地倒在有机硅树脂框内，利用恒温恒湿箱在25℃、相对湿度50％下干燥18～36h后，从有机硅树脂上剥离后即可获得透明的鱼肉蛋白可食膜。

2.根据权利要求1所述的抗氧化鱼肉蛋白可食膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中原料鱼肉在冰冷蒸馏水中的添加量为14g～20g/100ml。

3.根据权利要求1所述的抗氧化鱼肉蛋白可食膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中保温加热条件为70～100℃下加热10～30min。

4.根据权利要求1所述的抗氧化鱼肉蛋白可食膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，在鱼肉搅拌溶解过程中溶液的温度需要维持在10℃以下。

5.根据权利要求1所述的抗氧化鱼肉蛋白可食膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中酸度调节剂选自盐酸、柠檬酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、乙酸中的一种。

6.根据权利要求1所述的抗氧化鱼肉蛋白可食膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中添加的抗氧化剂选自BHA、BHT、TBHQ合成的抗氧化剂、维生素C、维生素E、茶多酚、迷迭香中的一种。

7.根据权利要求1所述的抗氧化鱼肉蛋白可食膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中添加的增塑剂选自甘油、甘油脂肪酸酯，山梨糖醇中的一种。

8.根据权利要求1所述的抗氧化鱼肉蛋白可食膜的制备方法，其特征在于：步骤(3)中需要在有机硅树脂上均匀铺上1.4kg～1.8kg/m²的鱼肉蛋白膜膜液。

9.根据权利要求1所述的抗氧化鱼肉蛋白可食膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中离心条件为5000×g，4℃，30min。

10.根据权利要求1所述的一种抗氧化鱼肉蛋白可食膜的制备方法，其特征在于：所述的原料鱼为鲢鱼、青鱼、草鱼、鳙鱼、鲤鱼。