CN105733008B - 一种抑菌生物保鲜膜的制备方法 - Google Patents

一种抑菌生物保鲜膜的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种抑菌生物保鲜膜的制备方法，适用于低温食品的保鲜包装领域，本发明利用的植物乳杆菌植物亚种(Lactobacillus plantarum subsp.plantarum)Zhang‑LL CGMCC No.6936，经活化、扩大培养、离心取上清、硫酸铵沉淀、透析制备得到将植物乳杆菌素Zhang‑LL溶液，然后将植物乳杆菌素Zhang‑LL溶液均匀喷洒在PE膜或PVDC膜上，经烘箱干燥，制备得到生物保鲜膜。本发明制作的抑菌保鲜膜具有良好的贮藏稳定性，常温贮藏抑菌活性至少保持六个月以上，仍可发挥抑菌的功效。本发明制作的抑菌保鲜膜，工艺简单，成本低廉，无毒副作用，且具有很好的抑菌效果，适于工业化生产。同时Zhang‑LL植物乳杆菌素还具有耐高温的特性，高温加热后不会影响其抑菌效果。

Description

一种抑菌生物保鲜膜的制备方法
技术领域
本发明涉及一种抑菌生物保鲜膜的制备方法,属于食品包装材料技术领域。
背景技术
用于制备食品保鲜膜的材料都是以乙烯母料为原料，根据乙烯母料的不同，保鲜膜可分为三大类：聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)和聚偏二氯乙烯(PVDC)。聚乙烯(PE)可分为二大类：高聚乙烯(HDPE)和低聚乙烯(LDPE)。但由于保鲜膜的使用往往会增加食品的微生物污染问题，食品抗菌保鲜膜的制备使得保鲜膜具有一定的抑菌性，可以增加食品的保质期。专利CN103319735B公开了一种魔芋葡甘聚糖抗菌保鲜膜的制备方法，将纳米二氧化钛与魔芋葡甘聚糖溶液混合，加入甘油后调至碱性得到保鲜液；将保鲜液均匀涂布在载体表面，65℃下干燥成膜。该保鲜膜可用于水果和蔬菜的包装，延长水果和蔬菜的保鲜期。由南宁市聚祥塑料制品有限责任公司韦春翔和韦德成申请的“一种抗菌保鲜膜”(公开号：CN105086305A)中使用大量的化学试剂，该抗菌膜成本高、用量有限、人体消化道不能消化吸收、对食品的保鲜效果一般。湖南农业大学谢玲等的“一种以聚乙烯醇为载体的中药果蔬保鲜膜”(公开号CN10496101A)中报道用涂膜的方法进行包裹水果，可将水果常温保藏时间延长至7d。
植物乳杆菌植物亚种作为一种益生菌，是对人体有益的活性微生物，植物乳杆菌植物亚种(Lactobacillus plantarum subsp.plantarum)Zhang-LLCGMCCNo.6936具有抑制病原菌单核细胞增生李斯特氏菌的作用(公开号：CN104560799A)。从该菌株中分离纯化得到的细菌素无毒副作用，其细菌素对单增李斯特氏菌具有较强的抑菌活性，且对热及酸碱稳定性较好，可被人体蛋白酶降解，是一种天然安全的生物防腐剂。将其细菌素用于生物保鲜膜的研究，对延长食品的货架期和安全性具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备工艺简单、热稳定性好的抑菌生物保鲜膜的制备技术。
本发明的技术方案是通过以下步骤来实现的：
1.植物乳杆菌植物亚种(Lactobacillus plantarum subsp.plantarum)Zhang-LL活化及发酵液制备：
(1)将-80℃下甘油保藏的植物乳杆菌乳酸亚种Zhang-LL转接入5mLMRS液体到10ml离心管中，37℃，180r/min的摇床上培养12h；
(2)以2％的接菌量扩大培养Zhang-LL到100ml的MRS培养基中。培养时间12h；
(3)以2％的接菌量扩大培养植物乳杆菌到1000ml的MRS培养基中。培养时间20h。
2.植物乳杆菌植物亚种(Lactobacillus plantarum subsp.plantarum)Zhang-LL细菌素提取液的制备：
(1)将Zhang-LL的发酵液于4℃，8000rpm，离心15min得到发酵上清液；
(2)将发酵上清液采用硫酸铵沉淀法4℃，并置于磁力搅拌器上边搅拌，边缓缓加入硫酸铵粉末，使硫酸铵的最终饱和度为75％；
(3)硫酸铵沉淀液经4℃冰箱沉淀12h后，8000r/min离心15min，将沉淀悬浮于体积为发酵液体积1/10的去离子水中复溶；
(4)4℃，12000r/min离心15min除去复溶液的不溶物，得到植物乳杆细菌素粗提溶液；
(5)对(4)得到的植物乳杆细菌素溶液进行透析，透析袋的截留分子量为3500Da，于4℃下去离子水中用磁力搅拌器缓慢搅拌，透析24h；
(6)进一步采用截留分子量为7000Da的透析带4℃透析24h，收集透析液，得到植物乳杆菌素Zhang-LL溶液。
3.将表面光滑、无皱褶、无破损的PE膜或PVDC膜平铺于搪瓷盘(长：28cm宽：18cm高：4.7cm)中，将植物乳杆菌素Zhang-LL溶液(51200AU)均匀喷洒在1m2面积大小的PE膜或PVDC膜上。
4.取出浸泡好的膜，烘箱37℃干燥2h，细菌素会粘附于PE膜或PVDC膜，即得细菌素抑菌保鲜膜。
所述方法中，植物乳杆菌植物亚种(Lactobacillus plantarumsubsp.plantarum)Zhang-LL，已于2012年12月04日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所)，其保藏号为：CGMCCNo.6936。在MRS培养基中培养2d，菌株Zhang-LL菌体呈短杆状，0.5×1.33～2.0μm，单个，成对或呈短链状排列，不生芽孢，革兰氏阳性。该菌发酵上清液对粪肠球菌、单增李斯特氏菌、干酪乳杆菌干酪亚种、戊糖乳杆菌、弯曲乳杆菌、褐腐菌的生长有抑制作用，其中对单增李斯特氏菌有较强的抑菌活性。
本发明将细菌素应用于食品保鲜膜中、扩宽了细菌素的应用领域,得到了具有抑菌性的食品保鲜膜，为食品包装材料的研究提供了新的研究方向和方法。
所述方法中，采用食物来源的植物乳杆菌植物亚种，并采用将植物乳杆菌素溶液喷洒在膜表面，干燥后获得细菌素抑菌保鲜膜，该膜的食用可以延长食品的货架期。植物乳杆菌素溶液制备方法简单，成本低，无毒副作用，且具有很好的抑菌效果。同时此株植物乳杆菌素还具有耐高温的特性，高温加热后不会影响其抑菌效果。
所述方法中，一种抑菌生物保鲜膜的制备方法属于本发明保护范围。
具体实施方式
下述实施例对本发明作进一步说明而不限制本发明的保护范围。
下述实施例中的实验方法，如无特别说明，均为常规方法。
下述实施例中的百分含量，如无特别说明，均为质量体积比浓度(W/V)。
实施例1、抑菌生物保鲜膜的制备方法
(1)将-80℃下甘油保藏的植物乳杆菌乳酸亚种Zhang-LL转接入5mLMRS液体培养基中，37℃，180r/min的摇床上培养12h；
(2)以2％的接菌量扩大培养Zhang-LL到100ml的MRS培养基中。培养时间12h；
(3)以2％的接菌量扩大培养Zhang-LL到1000ml的MRS培养基中。培养时间20h；
(4)将Zhang-LL的发酵液于4℃，8000r/min，离心15min，得到发酵上清液；
(5)将发酵上清液采用硫酸铵沉淀法4℃，并置于磁力搅拌器上边搅拌，边缓缓加入硫酸铵粉末，使硫酸铵的最终饱和度为75％；
(6)硫酸铵沉淀液经4℃冰箱沉淀12h后，8000r/min离心15min，用去离子水中复溶至100mL；
(7)4℃，12000r/min离心15min除去复溶液的不溶物；
(8)对(4)得到的植物乳杆菌素溶液进行透析，透析袋的截留分子量为3500Da，于4℃下去离子水中用磁力搅拌器缓慢搅拌，透析24h，得到植物乳杆菌素提取液约150mL；
(9)进一步采用截留分子量为7000Da的透析带4℃透析24h，收集透析液，得到植物乳杆菌素Zhang-LL溶液；
(10)取妙潔(PE)、妙潔(PVDC)悠自在(LDPE)、悠自在(HDPE)、惠相随(HDPE)、佳能(PE)等不同品牌的不同材质的食品级保鲜膜，将植物乳杆菌素Zhang-LL溶液(51200AU)均匀喷洒在1m2面积大小的保鲜膜上；取出浸泡好的膜，烘箱37℃干燥2h，然后将抑菌保鲜膜剪成直径为10mm的圆片。
(11)指示菌平板的制备：将单增李斯特氏菌菌液(107cfu/mL)100uL加入无菌培养皿，倾注法加入50℃的20mL李斯特培养基，将单增李斯特氏菌和培养基充分混匀；
(12)抑菌实验：将直径为10mm的抑菌保鲜膜圆片平铺于带有指示菌的平皿表面，检测保鲜膜的抑菌效果，37℃的温箱中培养10h，观察记录膜的抑菌圈直径；
(13)实验结果：各种材质的食品保鲜膜均可用Zhang-LL细菌素制备抑菌保鲜膜，并均能达到很好的抑菌效果。
表1不同处理抑菌食品保鲜膜对单增李斯特氏菌的抑菌效果
实施例2、抑菌食品保鲜膜的抑菌效果及贮藏稳定性试验
(1)按实施例1抑菌食品保鲜膜的制备方法(1)～(10)制备得到抑菌食品保鲜膜；
(2)将植物乳杆菌素Zhang-LL溶液(51200AU)均匀喷洒在1m2面积大小的保鲜膜上；取出浸泡好的膜，烘箱37℃干燥2h；
(3)指示菌平板的制备：将单增李斯特氏菌菌液(107cfu/mL)100uL加入无菌培养皿，倾注法加入50℃的20mL李斯特培养基，将单增李斯特氏菌和培养基充分混匀；
(4)抑菌实验：将抑菌保鲜膜剪成直径为10mm的圆片，将圆片平铺于指示菌的平皿表面来检测抑菌效果，37℃的温箱中培养10h，观察记录膜的抑菌效果；
(5)将圆片在常温下保存1天、7天、14天、21天、30天、60天、90天，180天按照上述的方法进行抑菌实验，观察记录膜的抑菌效果；
(6)实验结果：通过上述实验，在常温下储存1天～180天，保鲜膜的抑菌效果均没有减退。说明用植物乳杆菌植物亚种Zhang-LL浸泡各种材质的食品级保鲜膜的抑菌效果可以保持六个月以上。说明该抑菌保鲜膜具有良好的贮藏稳定性。
实施例3、抑菌食品保鲜膜的抑菌效果应用试验
(1)按实施例1抑菌食品保鲜膜的制备方法(1)～(10)制备得到PVDC抑菌保鲜膜；
(2)指示菌冷鲜肉样品的制备：将新鲜、卫生合格的冷鲜肉25g浸泡至单增李斯特氏菌菌液(106cfu/mL)100mL，5min后取出肉，沥干2min，得到带李斯特氏菌(104cfu/g)的冷鲜肉样品；
(3)用抑菌保鲜生物膜包裹(2)处理得到的样品肉，普通食品保鲜膜做对照，同样处理包裹样品肉，4℃冷藏保鲜0天、1天、3天、5天、7天；
(4)采用李斯特培养基检测冷藏后肉中单增李斯特氏菌的数量，记录检测结果；
(5)实验结果：抑菌保鲜膜与对照普通保鲜膜相比具备良好的抑制单增李斯特氏菌生长的效果，具体结果见表2，随着贮藏时间的延长抑菌效果越突出。
表2抑菌保鲜膜对含指示菌的冷鲜肉样品的抑菌效果
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (1)

1.一种抑菌生物保鲜膜的制备方法，其特征在于，是由以下步骤制备得到的：(1)将植物乳杆菌植物亚种Zhang-LL接种于MRS培养基中，37℃震荡培养12小时；扩大培养的Zhang-LL发酵液，经8000r/min离心15min，取上清溶液，使用75％硫酸铵沉淀分离蛋白，8000r/min离心15min；沉淀用去离子水溶解，采用截留分子量为3500Da的透析袋4℃透析24h，进一步采用截留分子量为7000Da的透析带4℃透析24h，收集透析液；(2)将植物乳杆菌素Zhang-LL溶液均匀喷洒在1m2面积大小的PE膜或PVDC膜上，37℃烘箱干燥2h，制备得到生物保鲜膜。
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