CN105211260B - 一种水产品抑菌剂的制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水产品抑菌剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：取适量卡拉胶寡糖溶解于去离子水中，调节pH至5.5～6.5，加入质量比为1:2～4的氯化亚铁和氯化锌混合物，其中卡拉胶寡糖与氯化亚铁和氯化锌混合物的质量比为5～8:1，同时加入适量Vc加以保护，反应温度25～30℃，反应时间为2～3h；反应结束后，乙醇沉淀、离心后，获得的卡拉胶寡糖‑金属衍生物沉淀物，经冷冻干燥后获得卡拉胶寡糖‑金属衍生物；将制得的卡拉胶寡糖‑金属衍生物与卡拉胶寡糖以1～2.5:1混合均匀即得所需的水产品抑菌剂。该发明制备工艺简单，制备的抑菌剂抑菌效果显著，能较好地对冰冻水产品进行抑菌保护，且食用时易清洗无残留，在抑菌保鲜的同时能有效保证水产品的食用安全性。

Description

一种水产品抑菌剂的制备方法及应用
技术领域
本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种水产品抑菌剂的制备方法及应用。
背景技术
卡拉胶(Carrageenan)，又称角叉菜胶、鹿角菜胶，是自红藻中提取的一种酸性多糖，具有1,4-D-半乳吡喃糖和1,3-D-半乳吡喃糖(或3,6-内醚-D-半乳吡喃糖)二糖单元骨架结构。研究发现卡拉胶具有降血脂、抗凝血、抗血栓、免疫调节、刺激结缔组织生长等多种生物学活性，但由于卡拉胶分子量较大，溶解性和可吸收性较差，限制了其应用。
卡拉胶寡糖由卡拉胶降解酶降解卡拉胶得到，相对卡拉胶而言，卡拉胶寡糖分子量较小、溶解性较好、稳定性和安全性都有所改善，同时因分子链上的活性基团充分暴露，其原有的活性得到提高，甚至产生了新的活性。卡拉胶寡糖具有调节免疫、抗肿瘤、抗辐射、抗菌和抗病毒等作用。卡拉胶寡糖的凝胶化作用和增厚作用可显著增加免疫器官的重量，提高机体免疫IL-2(白细胞介素)和TNF-α(肿瘤坏死因子)的含量；卡拉胶寡糖能够明显减轻辐射引起的脾脏NK细胞活性的降低，造血功能受抑制、血细胞来源减少等症状，提高机体免疫功能，对辐射损伤有明显的防护作用；卡拉胶寡糖对单纯疱疹病毒1型(HSV-1)的吸附有抑制作用，并且呈现明显的量效关系，卡拉胶寡糖对肉仔鸡肠道菌增殖的抑制作用、促进小肠微绒毛生长发育和提高免疫反应及生产性能的实验中发现，卡拉胶寡糖对肉仔鸡盲肠内容物中大肠杆菌有抑制作用。
卡拉胶寡糖抗菌活性的应用已有报道，如申请号为201410043525.3(申请公布号CN 103789241A)的中国发明专利《一株ι-卡拉胶降解酶及其发酵方法和应用》中披露了酶解得到的ι-卡拉胶寡糖在制备抗菌药物、抗病毒药物、免疫调节剂、抗氧化剂等中的应用；又如申请号为201510062479.6(申请公布号为CN 104606659A)的中国发明专利《一种抗菌、抗病毒、调节代谢、增强免疫的口服液》中一种具有抗菌、抗病毒、调节代谢、增强免疫功效的口服液，卡拉胶寡糖为其主要有效原料之一。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术而提供一种水产品抑菌剂的制备方法，该制备方法成本低、工艺简单，且制备的水产品抑菌剂具有较好的抑菌效果。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术而提供一种上述抗菌剂在水产品保鲜中的应用。
本发明解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种水产品抑菌剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)取适量卡拉胶寡糖溶解于去离子水中，调节pH至5.5～6.5，加入质量比为1:2～4氯化亚铁和氯化锌混合物，卡拉胶寡糖、氯化亚铁和氯化锌混合物的质量比为5～8:1，同时加入Vc加以保护，Vc加入量与氯化亚铁的质量比为1:8～10，反应温度25～30℃，反应时间为2～3h；
(2)反应结束后，乙醇沉淀、离心后，获得的卡拉胶寡糖-金属衍生物沉淀物，经冷冻干燥后获得卡拉胶寡糖-金属衍生物；
(3)将制得的卡拉胶寡糖-金属衍生物与卡拉胶寡糖以1～2.5:1混合均匀即得所需的水产品抑菌剂。
作为优选，所述卡拉胶寡糖-金属衍生物中卡拉胶寡糖-亚铁衍生物与卡拉胶寡糖-锌衍生物的质量比为2～4:1～3。
作为优选，所述卡拉胶寡糖的分子量为1000～3000Da。
本发明解决第三个技术问题所采用的技术方案为：上述抑菌剂在水产品保鲜中的应用。
作为优选，上述抑菌剂在水产品保鲜中的应用包括以下步骤：取上述抑菌剂溶于无菌水中制成浓度为0.5～1.5％的抑菌剂溶液，将新鲜水产品经前处理后进行快速冷冻，在冷冻的水产品表面喷涂所述抑菌剂溶液，最后将水产品包装并于-20～-18℃下储藏；或取上述抑菌剂溶于无菌水中制成浓度为0.5～1.5％的抑菌剂溶液，将新鲜水产品经前处理后浸没于抑菌剂溶液中3～5s后，进行快速冻结，最后将水产品包装并于-20～-18℃下储藏。
进一步，所述快速冷冻的温度为-30℃～-35℃。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明由卡拉胶寡糖制备卡拉胶寡糖-金属衍生物(卡拉胶寡糖-亚铁衍生物和卡拉胶寡糖-锌衍生物)，该卡拉胶寡糖-金属衍生物与卡拉胶寡糖混合溶于无菌水制得水产品抑菌剂，该水产品抑菌剂制备工艺简单，当用于水产品保鲜时，卡拉胶寡糖-金属衍生物和卡拉胶寡糖能协同发挥抑菌效应，且该抑菌剂的质地均匀，喷洒于冰冻水产品表面时能较好地渗透扩散于冰冻层中，从而对水产品进行较好地抑菌保护，且食用时易清洗无残留，在抑菌保鲜的同时能有效保证水产品的食用安全性。
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：
取卡拉胶寡糖(分子量为1000Da)溶解于去离子水中，调节pH至5.5，加入质量比为1:2的氯化亚铁和氯化锌混合物，其中卡拉胶寡糖、氯化亚铁和氯化锌混合物的质量比为5:1，同时加入Vc加以保护，Vc加入量与氯化亚铁的质量比为1:8，反应温度25℃，反应时间为2h。反应结束后，乙醇沉淀、离心后，获得的卡拉胶寡糖-金属衍生物沉淀物，经冷冻干燥后获得卡拉胶寡糖-金属衍生物，该卡拉胶寡糖-金属衍生物由卡拉胶寡糖-亚铁衍生物和卡拉胶寡糖-锌衍生物组成。
将制得的卡拉胶寡糖-金属衍生物与卡拉胶寡糖以质量比1:1混合形成混合物得所需水产品抑菌剂，其中卡拉胶寡糖-金属衍生物中卡拉胶寡糖-亚铁衍生物与卡拉胶寡糖-锌衍生物的质量比为2:1。
实施例2：
取卡拉胶寡糖(分子量为2500Da)溶解于去离子水中，调节pH至6，加入质量比为1:3的氯化亚铁和氯化锌混合物，其中卡拉胶寡糖、氯化亚铁和氯化锌混合物的质量比为6:1，同时加入Vc加以保护，Vc加入量与氯化亚铁的质量比为1:9，反应温度30℃，反应时间为2.5h。反应结束后，乙醇沉淀、离心后，获得的卡拉胶寡糖-金属衍生物沉淀物，经冷冻干燥后获得卡拉胶寡糖-金属衍生物，该卡拉胶寡糖-金属衍生物由卡拉胶寡糖-亚铁衍生物和卡拉胶寡糖-锌衍生物组成。
将制得的卡拉胶寡糖-金属衍生物与卡拉胶寡糖以质量比2:1混合形成混合物，得所需水产品抑菌剂，其中卡拉胶寡糖-金属衍生物中卡拉胶寡糖-亚铁衍生物与卡拉胶寡糖-锌衍生物的质量比为3:1。
实施例3：
取卡拉胶寡糖(分子量为3000Da)溶解于去离子水中，调节pH至6.5，加入质量比为1:4的氯化亚铁和氯化锌混合物，其中卡拉胶寡糖、氯化亚铁和氯化锌混合物的质量比为8:1，同时加入Vc加以保护，Vc加入量与氯化亚铁的质量比为1:10，反应温度25～30℃，反应时间为3h。反应结束后，乙醇沉淀、离心后，获得的卡拉胶寡糖-金属衍生物沉淀物，经冷冻干燥后获得卡拉胶寡糖-金属衍生物，该卡拉胶寡糖-金属衍生物由卡拉胶寡糖-亚铁衍生物和卡拉胶寡糖-锌衍生物组成。
将制得的卡拉胶寡糖-金属衍生物与卡拉胶寡糖以质量比2.5:1混合形成混合物，得所需水产品抑菌剂，其中卡拉胶寡糖-金属衍生物中卡拉胶寡糖-亚铁衍生物与卡拉胶寡糖-锌衍生物的质量比为4:3。
实施例4：
试验组：任取实施例1～3中制备的水产品抑菌剂溶于无菌水中配制成抑菌剂溶液(抑菌剂浓度为0.5～1.5％)，将新鲜的鲐鱼经前处理后，-30℃～-35℃下快速冷冻，在冰冻鲐鱼表面喷涂上述抑菌剂溶液，放置片刻后将抑菌剂喷涂后的冰冻鲐鱼包装后于-20℃下储藏，12天后取冰冻鲐鱼样品进行细菌检测；或者任取实施例1～3中制备的水产品抑菌剂溶于无菌水中配制成抑菌剂溶液(抑菌剂浓度为0.5～1.5％)，将新鲜的鲐鱼经前处理后浸没于抑菌剂溶液中3～5s后，-30℃～-35℃下快速冷冻，包装后于-20℃下储藏，12天后取冰冻鲐鱼样品进行细菌检测。
比较组：取新鲜的鲐鱼经前处理后快速冷冻，在冷冻鲐鱼表面喷涂卡拉胶寡糖溶液(取分子量为2000Da的卡拉胶寡糖溶于无菌水中配制而成，浓度为0.5～1.5％)，放置片刻后将抑菌剂喷涂后的冰冻鲐鱼包装后于-20℃下储藏，12天后取冰冻鲐鱼样品进行细菌检测；
对照组：取新鲜的鲐鱼经前处理后-30℃～-35℃下快速冷冻，将快速冷冻的冰冻鲐鱼包装后于-20℃下储藏，12天后取冰冻鲐鱼样品进行细菌检测。
试验结果如表1所示，可见，该水产品抑菌剂可显著抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等常见水产品致病微生物，提升冷冻水产品保鲜效果。
表1水产品抑菌剂对冰冻鲐鱼的抑菌效果
类型 细菌总数(10<sup>4</sup>cfu/g) 金黄色葡萄球菌(cfu/g) 大肠杆菌(cfu/g)
原料鲐鱼 5.11±0.23 10±3 15±1
试验组1(0.5％) 2.33±0.28 NO NO
试验组2(1％) 2.01±1.53 NO NO
试验组3(1.5％) 1.20±0.36 NO NO
比较组1(0.5％) 4.45±1.34 8±1 12±1
比较组2(1％) 3.78±2.51 6±2 9±2
比较组3(1.5％) 2.55±1.27 4±1 4±3
对照组 8.51±0.40 73±5 95±6

Claims (1)

1.一种水产品抑菌剂在水产品保鲜中的应用，其特征在于，所述水产品抑菌剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)取适量卡拉胶寡糖溶解于去离子水中，调节pH至5.5～6.5，加入质量比为1:2～4的氯化亚铁和氯化锌混合物，卡拉胶寡糖与氯化亚铁和氯化锌混合物的质量比为5～8:1，同时加入Vc加以保护，Vc加入量与氯化亚铁的质量比为1:8～10，反应温度25～30℃，反应时间为2～3h；
(2)反应结束后，乙醇沉淀、离心后，获得的卡拉胶寡糖-金属衍生物沉淀物，经冷冻干燥后获得卡拉胶寡糖-金属衍生物；
(3)将制得的卡拉胶寡糖-金属衍生物与卡拉胶寡糖以1～2.5:1混合均匀即得所需的水产品抑菌剂，所述卡拉胶寡糖-金属衍生物中卡拉胶寡糖-亚铁衍生物与卡拉胶寡糖-锌衍生物的质量比为2～4:1～3，上述卡拉胶寡糖分子量为1000～3000Da；
所述水产品抑菌剂的应用包括以下步骤：
取上述抑菌剂溶于无菌水中制成浓度为0.5～1.5％的抑菌剂溶液，将新鲜水产品经前处理后-30℃～-35℃下进行快速冷冻，在冷冻的水产品表面喷涂所述抑菌剂溶液，最后将水产品包装后于-20～-18℃下储藏。
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