CN105638855A

CN105638855A - 一种大豆蛋白复合纳米粒子鸡蛋涂膜保鲜剂及其制备方法

Info

Publication number: CN105638855A
Application number: CN201610007220.6A
Authority: CN
Inventors: 张华江; 李亮; 吕雪鹏; 迟玉杰; 石云娇; 支雅雯; 徐丽娜
Original assignee: Northeast Agricultural University
Current assignee: Northeast Agricultural University
Priority date: 2016-01-07
Filing date: 2016-01-07
Publication date: 2016-06-08

Abstract

本发明公开了一种大豆蛋白复合纳米粒子鸡蛋涂膜保鲜剂及其制备方法，大豆蛋白和纳米蒙脱土在SDS的参与协助下，在特定反应条件下经超声波二次梯度处理配合机械搅拌处理使大豆蛋白和纳米蒙脱土发生复合作用，改变了大豆蛋白和蒙脱土的内部结构，进一步选用特定含量抑菌剂、增塑剂组成及配比，使复合纳米涂膜剂涂膜更加稳定，跟大豆蛋白涂膜组相比，成膜抑菌性提高了43%，阻水性提高了20%，阻气性提高了25%，涂膜鸡蛋贮藏6周后失重率仅增加6%，蛋黄指数仅减少0.20，哈弗单位仅减少30，蛋清酸碱度仅升高0.5，且涂膜后鸡蛋表观良好，延长了鸡蛋贮藏期，本发明具有大幅度延长鸡蛋贮藏期且操作简单，涂膜安全，绿色环保，并易于工业化生产。

Description

一种大豆蛋白复合纳米粒子鸡蛋涂膜保鲜剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种大豆蛋白复合纳米粒子鸡蛋涂膜保鲜剂及其制备方法，属于鸡蛋包装保鲜技术领域。

背景技术

鸡蛋作为我国居民日常饮食必不可少的副食，不仅为人们提供人体必须的蛋白质、脂肪、矿物质及维生素等营养物质，还为人体提供含量丰富的脑磷脂和神经磷脂，特别是蛋白质品质最佳，最易被人体消化吸收，是仅次于母乳的蛋白质。

鸡蛋品质易发生变化，而导致鸡蛋营养品质下降直到鸡蛋彻底腐败变质。鸡蛋腐败变质外部原因有细菌污染、空气湿度、温度等，内部原因则包括蛋白质的分解、变质，胺类的含量逐渐增加，使鲜蛋蛋清的pH值增加，除此之外，CO₂通过蛋壳向外扩散也使得蛋清pH的升高，发生变质。最终使鸡蛋质量减少、蛋黄系数降低、蛋清pH升高，大大降低了鸡蛋的营养价值和经济价值，所以必须对鸡蛋进行保鲜。

涂膜保鲜是鸡蛋目前常见的保鲜方法之一，常用的涂膜剂有植物油、液体石蜡、凡士林、白油聚苯乙烯等。然而现实应用中这些涂膜剂保鲜效果并不突出，而且涂膜不均匀、干燥慢、易发生渗透现象，极易对鸡蛋内部品质造成污染，消费者感官满意度不高，也不能较好抵挡外来微生物污染。

发明内容

本发明的目：针对上述现有存在的问题和不足，本发明提供一种操作简单、周期短、无需复杂设备、能明显提高鸡蛋储藏期的一种大豆蛋白复合纳米粒子鸡蛋涂膜保鲜剂及其制备方法，并且有利于拓宽大豆蛋白利用途径，提高产品附加值。

本发明解决的技术问题：解决目前国内外鸡蛋涂膜研究领域所制备涂膜剂抗菌性差、涂膜不均匀、稳定性差，最终导致鸡蛋贮藏期缩短，限制涂膜剂应用于食品行业的问题。

本发明解决的技术方案：一种大豆蛋白复合纳米粒子鸡蛋涂膜保鲜剂及其制备方法，其特征在于按照以下步骤制备：

（1）纳米蒙脱土准备：0.25~0.80g纳米蒙脱土加入80ml蒸馏水浸泡膨胀12h左右；

（2）纳米二氧化钛溶液准备：将0.02~0.05g纳米二氧化钛分散于20ml无水乙醇中，搅拌20~30min；

（3）蒙脱土/大豆蛋白复合涂膜剂溶液的制备：将上述（1）、（2）溶液混合，混合过程超声波二次梯度处理配合机械搅拌处理，接着混合溶液中加入大豆蛋白3.0~6.0g，搅拌10~20min，使其充分溶解，加入0.3~0.5g十二烷基磺酸钠，再加入0.3~0.6g甘油，搅拌30~60min；

（4）将溶液调节pH至10.0~10.5，继续搅拌1~2min后，85~90℃水浴加热20~30min，采用超声脱气脱气处理后制得纳米蒙脱土-纳米二氧化钛/大豆蛋白复合涂膜剂溶液，备用；

（5）将复合涂膜剂热涂于鸡蛋表面，然后热风吹干成膜。

步骤（1）中所述的纳米蒙脱土为水溶性，且为改性纳米蒙脱土；步骤（3）中所述的超声功率为100~200Hz，分梯度，一段100~150Hz时间为20~25min，二段150~200Hz，时间20min；（5）中所述将复合涂膜剂涂与鸡蛋表面时，涂膜剂温度为50~80℃，然后用热风均匀吹干成膜。

根据步骤（1）到（4）所说制备方法制备的涂膜剂，其特征在于：经该涂膜剂涂膜保鲜处理的鸡蛋在6周贮藏期，贮藏温度25℃、湿度50%：

（1）在贮藏期6周内，涂膜鸡蛋失重率仅增加3~6%；及

（2）在贮藏期6周内，涂膜鸡蛋哈弗单位仅减少24.50~30；及

（3）在贮藏期6周内，涂膜鸡蛋蛋黄指数仅减少0.10~0.20；及

（4）在贮藏期6周内，涂膜鸡蛋蛋清pH仅升高0.20~0.50；及

（5）在贮藏期6周内，涂膜鸡蛋透水率仅增加1~2%；及

（6）在贮藏期6周内，涂膜鸡蛋表面菌数仅增加580~1100cfu/g。

本发明提供了一种大豆蛋白复合纳米粒子鸡蛋涂膜保鲜剂及其制备方法，其是利用上述制备方法制备而成。本发明制得涂膜剂操作简单、无需复杂设备、能明显提高鸡蛋储藏期的，在贮藏期6周后，依次对涂膜鸡蛋失重率、哈弗单位、蛋黄指数、蛋清pH、透水率和表面菌数进行测定（以未涂膜和大豆蛋白涂膜处理的鸡蛋为对照）：

（1）鸡蛋失重率的测定

采用重量法进行测定。分别用分析天平准确测定鸡蛋在贮藏前后的质量：

WL%=(m₁-m₂)/m₁×100%

式中：m₁—鸡蛋的贮前质量，g；

m₂—鸡蛋的贮后质量，g。

（2）鸡蛋哈弗单位的测定

将蛋品首先置于分析天平上精确称重，然后用适当力度横向从蛋中央打破倒在水平放置的蛋品检测台上，在保持蛋黄和浓蛋白完好的情况下，避开系带用精密游标卡尺测量蛋黄周围浓蛋白中心部分的高度，取三个等距离点的平均值为浓蛋白高度：

HU=100×lg（H-1.7w^0.37+7.57）

式中：HU—哈弗单位；

H—浓蛋白高度，mm；

w—蛋重，g。

（3）鸡蛋蛋黄指数（YI）的测定

将鸡蛋自蛋中央横向磕破至水平放置的蛋品检测台上，用高度测微尺测定蛋黄高度，再用精密游标卡尺测量蛋黄直径：

YI=h/d

式中：YI—蛋黄指数；

h—蛋黄高度，mm；

d—蛋黄直径，mm。

（4）鸡蛋蛋清pH的测定

将打破后的鸡蛋用蛋黄分离器将蛋清与蛋黄分开，置于烧杯中，用玻璃棒将浓蛋白与稀蛋白搅匀后用pH计检测。

(5)鸡蛋涂膜透水性的测定

采用参考拟杯子法的方法稍加改动：用微电钻小心在各组鸡蛋小头打直径1cm圆孔，到处蛋清蛋黄，去内膜。涂膜蛋壳开口朝上放置，称取19g经干燥的无水氯化钙双层纱布包裹并悬于蛋壳内，用石蜡密封蛋壳开口，通过涂膜蛋壳增加量计算水蒸气的透过量：

WVP＝(Δm×L×24)/(A×t×ΔP)；

WVTR＝Δm/(A×t)

式中：WVP—水蒸气透过系数，(g·mm/m²d·kPa)；

WVTR—水蒸气透过率，(g/h·m²)；

Δm—水蒸气迁移量，(g)；

A—膜的面积，(m²)；

t—测定时间，(h)；

L—膜厚，(mm)；

ΔP—膜两侧的水蒸气压差，(Kpa)；24为24h。

(6)鸡蛋表面菌数测定

将分组后的鸡蛋每组取蛋1枚，用蘸取无菌生理盐水的无菌棉拭子，以无菌操作方法充分擦拭蛋壳表面，并将其投入10mL无菌生理盐水中充分混匀。蛋壳表面菌落总数的测定参照中华人民共和国专业标准GB/T4789.2-2010。

本发明的有益效果：

（1）本发明创造性将纳米蒙脱土、大豆分离蛋白和纳米二氧化钛通过超声波改性处理进行复合；进一步选用特定的组分用量使用特定的增塑剂，制得涂膜剂涂膜保鲜的鸡蛋在贮藏期6周内与大豆分离蛋白涂膜和未涂膜鸡蛋组为对照相比，超声波复合大豆蛋白纳米蒙脱土涂膜剂保鲜效果更好，在贮藏期为6周内，涂膜鸡蛋失重率仅增加3~6%；蛋黄指数仅减少0.10~0.20；蛋清pH仅升高0.20~0.50；鸡蛋透水率仅增加1~2%；表面菌数仅增加580~1100cfu/g。且纳米蒙脱土/大豆蛋白复合物涂膜表面形态更为平整、光滑、质地紧密，复合物涂膜呈淡黄色或透明、无异味，整体感官品质更好。

大豆蛋白和纳米蒙拓土可发生复合反应，在经超声波分段梯度处理并在搅拌加热等综合作用过程中大豆蛋白分子四级结构解离，三级结构也不同程度破坏，大豆蛋白分子充分舒展，自身的水力半径加大，大豆蛋白分子插入到蒙脱土分子层之间，并可能通过羟基结合，蒙脱土也可发生阳离子的交换，产生吸附性，也可吸附大豆蛋白分子和纳米二氧化钛，并与二氧化钛相结合提高膜的致密性，此时，纳米二氧化钛起到协同作用，吸附在大豆蛋白和蒙脱土分子上，增强大豆蛋白分子抗菌性，而大豆蛋白分子和蒙脱土分子之间则通过复合作用，形成更为稳固的三维网状形态。

具体实施方式

实施例1一种大豆蛋白复合纳米粒子鸡蛋涂膜保鲜剂及其制备方法：

（1）纳米蒙脱土准备：0.25g纳米蒙脱土加入80ml蒸馏水浸泡膨胀12h左右；

（2）纳米二氧化钛溶液准备：将0.02g纳米二氧化钛分散于20ml无水乙醇中，搅拌20~30min；

（3）蒙脱土/大豆蛋白复合涂膜剂溶液的制备：将上述（1）、（2）溶液混合，混合过程超声波二次梯度处理配合机械搅拌处理，接着混合溶液中加入大豆蛋白6.0g，搅拌10~20min，使其充分溶解，加入0.3g十二烷基磺酸钠，再加入0.3g甘油，搅拌30~60min；

（5）将复合涂膜剂热涂于鸡蛋表面，然后热风吹干成膜。

步骤（1）中所述的纳米蒙脱土为水溶性，且为改性纳米蒙脱土。

步骤（3）中所述的超声功率为100~200Hz，分梯度，一段100~150Hz时间为20~25min，二段150~200Hz，时间20min。

步骤（5）中所述将复合涂膜剂涂与鸡蛋表面时，涂膜剂温度为50~80℃，然后用热风均匀吹干成膜。

涂膜鸡蛋在贮藏期为6周内在贮藏期6周内，涂膜鸡蛋失重率仅增加3.2%；涂膜鸡蛋哈弗单位仅减少28%；涂膜鸡蛋蛋黄指数仅减少0.12%；涂膜鸡蛋蛋清pH仅升高0.23%；涂膜鸡蛋透水率仅增加1.3%；涂膜鸡蛋表面菌数仅增加990cfu/g。

实施例2

（1）纳米蒙脱土准备：0.50g纳米蒙脱土加入80ml蒸馏水浸泡膨胀12h左右；

（5）将复合涂膜剂热涂于鸡蛋表面，然后热风吹干成膜。

涂膜鸡蛋在贮藏期为6周内在贮藏期6周内，涂膜鸡蛋失重率仅增加3%；涂膜鸡蛋哈弗单位仅减少24.5%；涂膜鸡蛋蛋黄指数仅减少0.10%；涂膜鸡蛋蛋清pH仅升高0.20%；涂膜鸡蛋透水率仅增加1%；涂膜鸡蛋表面菌数仅增加580cfu/g。

实施例3

（1）纳米蒙脱土准备：0.75g纳米蒙脱土加入80ml蒸馏水浸泡膨胀12h左右；

（3）蒙脱土/大豆蛋白复合涂膜剂溶液的制备：将上述（1）、（2）溶液混合，混合过程超声波二次梯度处理配合机械搅拌处理，接着混合溶液中加入大豆蛋白6.0g，搅拌10~20min，使其充分溶解，加入0.3g十二烷基磺酸钠，再加入0.3g甘油，超声搅拌30~60min；

（5）将复合涂膜剂热涂于鸡蛋表面，然后热风吹干成膜。

涂膜鸡蛋在贮藏期为6周内在贮藏期6周内，涂膜鸡蛋失重率仅增加6%；涂膜鸡蛋哈弗单位仅减少30；涂膜鸡蛋蛋黄指数仅减少0.20%；涂膜鸡蛋蛋清pH仅升高0.50%；涂膜鸡蛋透水率仅增加2%；涂膜鸡蛋表面菌数仅增加1100cfu/g。

对比例

分别以纯大豆蛋白涂膜鸡蛋和不对鸡蛋进行涂膜为两例对照组，增塑剂为常用的甘油、将溶液调节pH至10.0~10.5，搅拌1~2min后，85~90℃水浴加热20~30min，热涂膜鸡蛋；鸡蛋贮藏环境温度为25℃、湿度为50%：

表1贮藏期内对照组鸡蛋指标

对照组	失重率%	哈弗单位	蛋黄指数	蛋清pH	透水率%	表面菌数cfu/g
							大豆蛋白	14.19	散黄	散黄	9.5	21.6386	1600
不涂膜	10.14	散黄	0.22	9.27	20.9458	1020

注：每组试验都进行了十组平行试验，每个数值都是三组数据的平均值。

Claims

1.根据权利1所述的一种大豆蛋白复合纳米粒子鸡蛋涂膜保鲜剂及其制备方法，其特征在于：鸡蛋用的涂膜剂是大豆蛋白纳米蒙脱土复合涂膜剂，并且在大豆蛋白纳米蒙脱土复合涂膜剂中添加有纳米二氧化钛颗粒，使其形成纳米大豆蛋白抗菌涂膜剂。

2.根据权利1所述一种大豆蛋白复合纳米粒子鸡蛋涂膜保鲜剂及其制备方法，其特征在于：所述的大豆蛋白复合纳米粒子鸡蛋涂膜保鲜剂的制备步骤为：

(1)纳米蒙脱土准备：0.25~0.80g纳米蒙脱土加入80ml蒸馏水浸泡膨胀12h左右；

(2)纳米二氧化钛溶液准备：将0.02~0.05g纳米二氧化钛分散于20ml无水乙醇中，搅拌20~30min；

(3)蒙脱土/大豆蛋白复合涂膜剂溶液的制备：将上述（1）、（2）溶液混合，混合过程超声波二次梯度处理配合机械搅拌处理，接着混合溶液中加入大豆蛋白3.0~6.0g，搅拌10~20min，使其充分溶解，加入0.3~0.5g十二烷基磺酸钠，再加入0.3~0.6g甘油，搅拌30~60min；

(4)将溶液调节pH至10.0~10.5，继续搅拌1~2min后，85~90℃水浴加热20~30min，采用超声脱气脱气处理后制得纳米蒙脱土-纳米二氧化钛/大豆蛋白复合涂膜剂溶液；

(5)将复合涂膜剂采用浸泡方式热涂于鸡蛋表面，然后热风吹干成膜。

3.一种大豆蛋白复合纳米粒子鸡蛋涂膜保鲜剂及其制备方法，它包括鸡蛋保鲜用涂膜剂：在涂膜剂中添加有纳米二氧化钛颗粒，使其形成纳米抑菌涂膜剂，不仅提高了涂膜抑菌效果，还通过纳米二氧化钛与纳米蒙脱土之间的相互作用提高了涂膜的密封性。

4.根据权利要求1所述的一种大豆蛋白复合纳米粒子鸡蛋涂膜保鲜剂及其制备方法，其特征在于，纳米蒙脱土水溶性，且为改性纳米蒙脱土。

5.根据权利要求1所述的一种大豆蛋白复合纳米粒子鸡蛋涂膜保鲜剂及其制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的超声功率为100~200Hz，分梯度，一段100~150Hz时间为20~25min，二段150~200Hz，时间20min。

6.根据权利要求3所述一种大豆蛋白复合纳米粒子鸡蛋涂膜保鲜剂及其制备方法，其特征在于，涂膜剂涂膜鸡蛋时采用二次浸泡的方式，每次浸泡时间1~2min。

7.根据权利要求1所述一种大豆蛋白复合纳米粒子鸡蛋涂膜保鲜剂及其制备方法，其特征在于，将复合涂膜剂涂与鸡蛋表面时，涂膜剂温度为50~80℃，然后用热风均匀吹干成膜。

8.根据权利要求3所说制备方法制备的涂膜剂，其特征在于：经该涂膜剂涂膜保鲜处理的鸡蛋在6周贮藏期，贮藏温度25℃、湿度50%：

（1）在贮藏期6周内，涂膜鸡蛋失重率仅增加3~6%；及

（2）在贮藏期6周内，涂膜鸡蛋哈弗单位仅减少24.50~30；及

（3）在贮藏期6周内，涂膜鸡蛋蛋黄指数仅减少0.10~0.20；及

（4）在贮藏期6周内，涂膜鸡蛋蛋清pH仅升高0.20~0.50；及

（5）在贮藏期6周内，涂膜鸡蛋透水率仅增加1~2%；及

（6）在贮藏期6周内，涂膜鸡蛋表面菌数仅增加580~1100cfu/g。