CN104877154A

CN104877154A - 制备肌原纤维蛋白-壳聚糖纳米微球复合膜的方法

Info

Publication number: CN104877154A
Application number: CN201510261049.7A
Authority: CN
Inventors: 迟长凤; 王斌; 孙坤来
Original assignee: Zhejiang Ocean University ZJOU
Current assignee: Zhejiang Ocean University ZJOU
Priority date: 2015-05-21
Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2015-09-02

Abstract

本发明公开了一种利用金枪鱼碎肉制备肌原纤维蛋白-壳聚糖纳米微球复合膜的方法，技术工艺包括金枪鱼碎肉肌原纤维蛋白的制备，金枪鱼鱼骨明胶塑化剂的制备，壳聚糖纳米微球的制备，然后将制备的肌原纤维蛋白、鱼骨明胶塑化剂、壳聚糖纳米微球和抗氧化剂按照一定比例依次加入到双蒸水中制成成膜溶液，最后将调制成功的成膜溶液倒在聚氯乙烯水晶板上进行刮制、干燥、揭膜、制成肌原纤维蛋白-壳聚糖纳米微球复合膜。本发明以金枪鱼碎肉为主要原料，为金枪鱼加工下脚料的高值化利用开辟了一条新途径；制备的肌原纤维蛋白-壳聚糖纳米微球复合膜具有抗氧化和抑菌等显著特点。

Description

制备肌原纤维蛋白-壳聚糖纳米微球复合膜的方法

技术领域

本发明属于食品质量与安全技术领域，涉及包装膜，尤其涉及一种利用金枪鱼碎肉制备肌原纤维蛋白-壳聚糖纳米微球复合膜的方法。

背景技术

不可降解塑料包装材料的大量使用，对环境造成越来越大的负面影响。因此，寻找不可降解塑料包装材料的替代品成为食品包装领域研究的热点。蛋白质资源丰富，生物兼容性好，塑化能力强，更重要的是在食品包装方面对氧气、二氧化碳等阻隔能力优于多糖类物质。因此，利用蛋白资源制备可食膜研究受到广泛重视。

金枪鱼是重要的大宗远洋性商品食用鱼，年捕获量超过600万吨。金枪鱼加工过程中，大量的碎肉、鱼骨未能有效利用，浪费了宝贵的渔业资源，也限制了产业的深入发展。经检索，利用金枪鱼碎肉制备的肌原纤维蛋白和壳聚糖制备的纳米微球制备包装用生物膜的研究未见报道。

基于此，申请者以金枪鱼碎肉为原料，通过系列工艺研究，制备一种具有抗氧化、抗菌活性的肌原纤维蛋白-壳聚糖纳米微球复合膜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用金枪鱼碎肉制备具有抗氧化、抗菌活性的肌原纤维蛋白-壳聚糖纳米微球复合膜的方法。它通过一定的工艺制备金枪鱼碎肉肌原纤维蛋白，鱼骨明胶塑化剂和壳聚糖纳米微球，并添加抗氧化剂，通过刮膜、干燥成型后获得肌原纤维蛋白-壳聚糖纳米微球复合膜，具体步骤如下：

(1) 金枪鱼碎肉肌原纤维蛋白的制备：取金枪鱼碎肉，按料液比1 g:8～10 mL加入Tris-Maleate缓冲液（0.05 mol/L，pH 7.5），于18000 r/min均质后，于6000 r/min离心10～15min，取沉淀再重复均质-离心2次，所得沉淀按照料液比1 g:4～5 mL加入0.1　mol/L NaCl 溶液清洗，于9000 r/min离心10～15min，所得沉淀物再按照料液比1 g:8～10 mL加入0.1 mol/L NaCl 溶液清洗，纱布过滤，滤液离心得沉淀，即为金枪鱼碎肉肌原纤维蛋白。

金枪鱼鱼骨明胶塑化剂的制备：取金枪鱼鱼骨搅碎，按料液比1 g:10～15 mL加入0.5 mol/L NaOH溶液于4℃下浸泡2～3 h，洗涤至中性后按料液比1 g:5～10 mL加入0.5 mol/L EDTA溶液，于4 ℃下浸泡3～5天脱钙，干燥，得鱼头粉末；按料液比1 g:5～10 mL向鱼头粉末中加入3～5% HCl溶液，浸泡15～18 h后，洗至中性，然后按照料液比1 g:10～15 mL加入双蒸水，于65～70℃保温4～5 h，过滤，滤液真空浓缩，于65～75℃真空干燥得鱼骨明胶；取鱼骨明胶按料液比1 g:10～15 mL加入到1 mol/L HCl溶液中，于100℃水解4～5 h后，冷却至室温，用1 mol/L NaOH调pH至7.0，然后用1 kDa超滤膜进行超滤，收集分子量大于1 kDa部分，即得明胶塑化剂。

壳聚糖纳米微球的制备：将壳聚糖按照料液比1g: 80～100 mL加入到1%的冰醋酸溶液中，搅拌至完全溶解，用0.8 μm滤膜过滤除杂，然后在剧烈搅拌下，按照三磷酸钠与壳聚糖质量比1:2～3将0.4%的三磷酸钠水溶液逐滴加入到壳聚糖溶液中反应45～60 min，于9000 r/min、4℃离心25～30 min，取沉淀用双蒸水洗涤三次，然后按照料液比1 g:80～100 mL将沉淀加入双蒸水中，于0～4℃下超声10～15 min后，冻干，得壳聚糖纳米微球。

肌原纤维蛋白-壳聚糖纳米微球复合膜成膜溶液的制备：按照料液比1g:40～50 mL将步骤(1)制备的金枪鱼碎肉肌原纤维蛋白加入到双蒸水中，于15000 r/min均质45～60秒，然后用1 mol/L HCl溶液调pH至3.0搅拌10～15 min，用纱布过滤除去不溶物；然后依次将肌原纤维蛋白重量40～60%的步骤(2)制备的明胶塑化剂、肌原纤维蛋白等量的步骤(3)制备的壳聚糖纳米微球，以及肌原纤维蛋白重量2～3%的抗氧化物加入到肌原纤维蛋白溶液中，于20～25℃搅拌50～60 min，脱泡，制成成膜溶液。

复合可食性膜的制备：将调制好的成膜溶液均匀地倒在聚氯乙烯水晶板上进行刮制成膜，在室温、相对湿度45～55%下干燥3～4天，脱膜即得金枪鱼碎肉肌原纤维蛋白-壳聚糖纳米微球复合膜。

作为改进，步骤(1)中所述金枪鱼为鲣鱼（Katsuwonus pelamis）。

作为改进，步骤(4)中所述抗氧化剂为维生素C和茶多酚按照1:1制成的混合物。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明利用金枪鱼碎肉为原料制备肌原纤维蛋白，以鱼骨为原料制备明胶塑化剂，既可以显著提高金枪鱼加工的附加值，又可以减少金枪鱼加工废弃物对环境的污染。另外，本发明采用的所有材料均为可食材料，制备的金枪鱼碎肉肌原纤维蛋白-壳聚糖纳米微球复合膜可以直接食用。因此，本发明是一种环境友好型食品加工技术。

2、本发明制备的肌原纤维蛋白-壳聚糖纳米微球复合膜含有维生素C和茶多酚，可以抑制由紫外线引起的食品脂质过氧化作用；同时，复合膜中的明胶塑化剂具有显著的抑菌活性。因此，该复合膜作为食品包装材料，可抑制脂质过氧化和致病微生物的生长，延长食品的货架期，提高食品质量。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例：

(1) 金枪鱼碎肉肌原纤维蛋白的制备：取金枪鱼碎肉，按料液比1 g:9 mL加入Tris-Maleate缓冲液（0.05 mol/L，pH 7.5），于18000 r/min均质后，于6000 r/min离心12min，取沉淀再重复均质-离心2次后，所得沉淀按照料液比1 g:4.5 mL加入0.1 mol/L NaCl溶液清洗，于9000 r/min离心10min，所得沉淀物再按照料液比1 g:9 mL加入0.1 mol/L NaCl 溶液清洗，纱布过滤，滤液离心得沉淀，即为金枪鱼碎肉肌原纤维蛋白。

金枪鱼鱼骨明胶塑化剂的制备：取金枪鱼鱼骨搅碎，按料液比1 g:12 mL加入0.5 mol/L NaOH溶液于4℃下浸泡2.5 h，洗涤至中性后按料液比1 g:8 mL加入0.5 mol/L EDTA溶液，于4 ℃下浸泡4天脱钙，干燥，得鱼头粉末；按料液比1 g:8 mL向鱼头粉末中加入4% HCl溶液，浸泡18 h后，洗至中性，然后按照料液比1 g:12 mL加入双蒸水，于65℃保温5 h，过滤，滤液真空浓缩，于70℃真空干燥得鱼骨明胶；取鱼骨明胶按料液比1 g:12 mL加入到1 mol/L HCl溶液中，于100℃水解4.5 h后，冷却至室温，用1 mol/L NaOH调pH至7.0，然后用1 kDa超滤膜进行超滤，收集分子量大于1 kDa部分，即得明胶塑化剂。

壳聚糖纳米微球的制备：将壳聚糖按照料液比1g: 90 mL加入到0.9%的冰醋酸溶液中，搅拌至完全溶解，用0.8 μm滤膜过滤除杂，然后在剧烈搅拌下，按照三磷酸钠与壳聚糖质量比1:2.5将0.4%的三磷酸钠水溶液逐滴加入到壳聚糖溶液中反应60 min，于9000 r/min、4℃离心25 min，取沉淀用双蒸水洗涤三次，然后按照料液比1 g:90 mL将沉淀加入双蒸水中，于4℃下超声15 min后，冻干，得壳聚糖纳米微球。

肌原纤维蛋白-壳聚糖纳米微球复合膜成膜溶液的制备：按照料液比1g:45 mL将步骤(1)制备的金枪鱼碎肉肌原纤维蛋白加入到双蒸水中，于15000 r/min均质60秒，然后用1 mol/L HCl溶液调pH至3.0搅拌12 min，用纱布过滤除去不溶物；然后依次将肌原纤维蛋白重量50%的步骤(2)制备的明胶塑化剂、肌原纤维蛋白等量的步骤(3)制备的壳聚糖纳米微球，以及肌原纤维蛋白重量3%的抗氧化物依次加入到肌原纤维蛋白溶液中，于20℃搅拌60 min，脱泡，制成成膜溶液。

复合可食性膜的制备：将调制好的成膜溶液均匀地倒在聚氯乙烯水晶板上进行刮制成膜，在室温、相对湿度45%下干燥3天，脱膜即得金枪鱼碎肉肌原纤维蛋白-壳聚糖纳米微球复合膜

本发明制备的肌原纤维蛋白-壳聚糖纳米微球复合膜含有维生素C和茶多酚，可以抑制由紫外线引起的食品脂质过氧化作用；同时，复合膜中的鱼骨明胶塑化剂具有显著的抑菌作用。因此，该复合膜作为食品包装材料，可抑制脂质过氧化和致病微生物的生长，延长食品的货架期，提高食品质量。另外，本发明利用金枪鱼碎肉为原料制备肌原纤维蛋白，以鱼骨为原料制备明胶塑化剂，既可以显著提高金枪鱼加工的附加值，又可以减少金枪鱼加工废弃物对环境的污染。因此，本发明是一种环境友好型食品加工技术。

最后，尚需注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims

1. 一种利用金枪鱼碎肉制备具有抗氧化、抗菌活性的肌原纤维蛋白-壳聚糖纳米微球复合膜的方法，其特征在于：它包括以下步骤：

(1) 金枪鱼碎肉肌原纤维蛋白的制备：取金枪鱼碎肉，按料液比1 g:8～10 mL加入Tris-Maleate缓冲液（0.05 mol/L，pH 7.5），于18000 r/min均质后，于6000 r/min离心10～15min，取沉淀再重复均质-离心2次后，所得沉淀按照料液比1 g:4～5 mL加入0.1mol/L NaCl 溶液清洗，于9000 r/min离心10～15min，所得沉淀物再按照料液比1 g:8～10 mL加入0.1mol/L NaCl 溶液清洗，纱布过滤，滤液离心得沉淀，即为金枪鱼碎肉肌原纤维蛋白。

2.取金枪鱼鱼骨搅碎，按料液比1 g:10～15 mL加入0.5 mol/L NaOH溶液于4℃下浸泡2～3 h，洗涤至中性后按料液比1 g:5～10 mL加入0.5 mol/L EDTA溶液，于4 ℃下浸泡3～5天脱钙，干燥，得鱼头粉末；按料液比1 g:5～10 mL向鱼头粉末中加入3～5% HCl溶液，浸泡15～18 h后，洗至中性，然后按照料液比1 g:10～15 mL加入双蒸水，于65～70℃保温4～5 h，过滤，滤液真空浓缩，于65～75℃真空干燥得鱼骨明胶；取鱼骨明胶按料液比1 g:10～15 mL加入到1 mol/L HCl溶液中，于100℃水解4～5 h后，冷却至室温，用1 mol/L NaOH调pH至7.0，然后用1 kDa超滤膜进行超滤，收集分子量大于1 kDa部分，即得明胶塑化剂。

3.将壳聚糖按照料液比1g: 80～100 mL加入到1%的冰醋酸溶液中，搅拌至完全溶解，用0.8 μm滤膜过滤除杂，然后在剧烈搅拌下，按照三磷酸钠与壳聚糖质量比1:2～3将0.4%的三磷酸钠水溶液逐滴加入到壳聚糖溶液中反应45～60 min，于9000 r/min、4℃离心25～30 min，取沉淀用双蒸水洗涤三次，然后按照料液比1 g:80～100 mL将沉淀加入双蒸水中，于0～4℃下超声10～15 min后，冻干，得壳聚糖纳米微球。

4.按照料液比1g:40～50 mL将步骤(1)制备的金枪鱼碎肉肌原纤维蛋白加入到双蒸水中，于15000 r/min均质45～60秒，然后用1 mol/L HCl溶液调pH至3.0搅拌10～15 min，用纱布过滤除去不溶物；然后依次将肌原纤维蛋白重量40～60%的步骤(2)制备的明胶塑化剂、肌原纤维蛋白等量的步骤(3)制备的壳聚糖纳米微球，以及肌原纤维蛋白重量2～3%的抗氧化物依次加入到肌原纤维蛋白溶液中，于20～25℃搅拌50～60 min，脱泡，制成成膜溶液。

5.将调制好的成膜溶液均匀地倒在聚氯乙烯水晶板上进行刮制成膜，在室温、相对湿度45～55%下干燥3～4天，脱膜即得金枪鱼碎肉肌原纤维蛋白-壳聚糖纳米微球复合膜。

6.根据权利要求1 所述的一种利用金枪鱼碎肉制备肌原纤维蛋白-壳聚糖纳米微球复合膜的方法，其特征在于：步骤(1)中金枪鱼为鲣鱼（Katsuwonus pelamis）。

7.根据权利要求1 所述的一种利用金枪鱼碎肉制备肌原纤维蛋白-壳聚糖纳米微球复合膜的方法，其特征在于：步骤(4)中抗氧化剂为维生素C和茶多酚按照1:1制成的混合物。