CN107083067A - 一种含原花青素的鱼明胶/壳聚糖可食性抗菌抗氧化膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含原花青素的鱼明胶/壳聚糖可食性抗菌抗氧化膜的制备方法，所述的可食性抗菌抗氧化膜的原料组分为：鱼明胶3‑8%(w/v)、壳聚糖0‑1%(w/v)、原花青素0.01‑1.00%(w/v)、甘油0.9‑2.4%(w/v)，其余为去离子水。本发明将鱼明胶和壳聚糖作为膜基质，原料来源广泛，且制备的膜材具有机械强度高、阻隔性能好及透明度高等优势。除此之外，本发明制备的可食膜具有良好的抗氧化和抗菌性能，并且制备工艺简单易行，成本低，安全无毒。

Description

一种含原花青素的鱼明胶/壳聚糖可食性抗菌抗氧化膜及其 制备方法
技术领域
本发明属于可食性包装技术领域，具体涉及一种含原花青素的鱼明胶/壳聚糖可食性抗菌抗氧化膜及其制备方法。
背景技术
近年来，随着塑料包装材料造成的白色污染及资源浪费等问题的日趋严重，加之人们环保意识的增强，这无疑对商品包装，尤其是对食物、药品的包装提出了更高的要求。利用天然高分子制成的绿色环保型生物材料越来越受到人们的重视。其中，可食性膜以其原材料来源广泛、安全无毒等优点，成为包装领域的研究热点之一，并取得了一定的成果。
用于制备可食性膜的生物材料主要包括蛋白质、脂类、多糖等。 其中蛋白质和淀粉等材料本身容易滋生微生物，而且有些被包装材料容易发生各种氧化反应，因此具有抗菌和抗氧化功能的可食性膜将倍受人们的青睐。鱼明胶是经鱼皮和鱼骨中提取的生物大分子，因其具有良好的成膜性、生物相容性和生物可降解性而被广泛用于蛋白类膜材料的开发。壳聚糖是从甲壳素中提取得到的天然多糖类大分子，因其结构中较多的氨基基团赋予其良好的抗菌活性，作为抗菌剂同样具有优越的生物相容性、可降解性及安全无毒性等优势。原花青素是一种有着特殊分子结构的生物类黄酮，是目前国际上公认的清除人体内自由基最有效的天然抗氧化剂。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种含原花青素的鱼明胶/壳聚糖可食性抗菌抗氧化膜及其制备方法，选用鱼明胶作为膜基质，壳聚糖作为抗菌剂，添加原花青素作为天然抗氧化剂，混合制备安全高效、且具有抗菌抗氧化功能的可食膜。除此之外，由于食用原花青素的独特性质，所制备膜材料还可以被用于可食用的化妆品面膜方面。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种含原花青素的鱼明胶/壳聚糖可食性抗菌抗氧化膜，所述可食膜的原料组分为：鱼明胶3-8 %(w/v)、壳聚糖0-1 %(w/v)、原花青素0.01-1.00 %(w/v)、甘油0.9-2.4 %(w/v)，其余为去离子水。
进一步的，所述可食膜的原料组分为：鱼明胶3 %(w/v)、壳聚糖1 %(w/v)、原花青素1.00 %(w/v)、甘油1 %(w/v)，余量为去离子水。
本发明还保护所述含原花青素的鱼明胶/壳聚糖可食性抗菌抗氧化膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）鱼明胶溶液的制备：称取适量的鱼明胶加入去离子水，置于50-60℃水浴中搅拌形成鱼明胶溶液；
（2）壳聚糖溶液的制备：称取适量的壳聚糖添加到1 %（w/v）的乙酸溶液中，置于50-60℃水浴中搅拌形成壳聚糖溶液；
（3）原花青素溶液的制备：将原花青素添加到适量去离子水中，搅拌均匀后形成原花青素溶液；
（4）可食膜的制备：按照配比，首先将步骤（1）的鱼明胶溶液和步骤（2）的壳聚糖溶液混合均匀，然后加入步骤（3）的原花青素溶液和作为增塑剂的甘油，经过搅拌后静置脱泡，最后在25-40℃条件下将膜液铺展在有机树脂板上干燥成膜24-48h，制得含原花青素的鱼明胶/壳聚糖可食性抗菌抗氧化膜。
进一步的，步骤（1）和步骤（2）的搅拌均为磁力搅拌，搅拌时间分别为30min和60min。
进一步的，步骤（4）中静置脱泡的温度为60℃。
此外，本发明所制备的原花青素的鱼明胶/壳聚糖可食性抗菌抗氧化膜对DPPH自由基清除率范围为50%-70%，ABTS自由基清除率范围为70-95%，其大肠杆菌的抑菌圈直径范围为15.0-25.0mm。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
（1）本发明选用鱼明胶作为膜材料基质，其来源丰富，价格低廉。其主要是从鱼皮和鱼骨经过酸或碱部分水解得到，具有良好的低温成膜性。
（2）本发明选用壳聚糖作为抗菌剂，其具备良好的生物相容性和生物可降解性，另外独特的抗菌性及安无毒性使膜材料的功能性增强。
（3）本发明将植物精油成分原花青素用于可食膜中，得到了具有抗菌抗氧化性的绿色包装膜，同时拓宽了原花青素的应用领域。
（4）本发明制备的可食膜具备诸多优势，即可食性、抗菌性、抗氧化、良好的机械性能和阻隔性能以及原料来源广泛，并且制备工艺简单易行，成本低，安全无毒。
附图说明
下面结合附图作进一步的说明：图1实施例1～2所制备膜对大肠杆菌的抑菌圈；
（a）、（b）、（c）分别表示鱼明胶膜、鱼明胶/壳聚糖可食膜、含原花青素的鱼明胶/壳聚糖可食膜；
图2为实施例1～2所制备膜的抗氧化活性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
实施例1
称取3g鱼明胶放于去离子水溶胀后在60℃水浴锅中进行磁力搅拌溶解制成鱼明胶溶液，同时称取1g壳聚糖添加到1 %（w/v）的乙酸溶液中置于水浴锅中磁力搅拌形成壳聚糖溶液，然后将两者混合，加入含0.01g原花青素的溶液和0.9g甘油，搅拌均匀，60℃静置脱泡。最后移取30mL的膜液铺展到有机树脂板上，成膜温度为25℃，成膜时间为48h，等到膜干后即可剥离获得鱼明胶/壳聚糖可食膜。采用挖孔法测定膜液抗菌活性，直径为10mm的圆孔，考察膜液对大肠杆菌的抑制效果，结果如图（1）所示。关于膜液的抗氧化性测试，结果如图（2）所示。
实施例2
称取3g鱼明胶放于去离子水溶胀后在60℃水浴锅中进行磁力搅拌溶解制成鱼明胶溶液，同时称取0.8g壳聚糖添加到1 %（w/v）的乙酸溶液中置于水浴锅中磁力搅拌形成壳聚糖溶液，然后将两者混合，加入含0.25g原花青素的溶液和0.9g甘油，搅拌均匀，60℃静置脱泡。最后移取30mL的膜液铺展到有机树脂板上，成膜温度为25℃，成膜时间为48h，等到膜干后即可剥离获得鱼明胶/壳聚糖可食膜。采用挖孔法测定膜液抗菌活性，直径为10mm的圆孔，考察膜液对大肠杆菌的抑制效果，结果如图（1）所示。关于膜液的抗氧化性测试，结果如图（2）所示。
由图1可看出，纯的鱼明胶膜液无抑菌圈。当添加壳聚糖后可见有明显的抑菌圈。添加原花青素后抑菌圈大小无变化，表明壳聚糖具有抑菌性，而原花青素无抑菌性。
DPPH是一种很稳定的氮中心的自由基，DPPH的清除率越大表明抗氧化能力越强。从图2可看出，鱼明胶/壳聚糖可食膜液清除DPPH自由基的能力随着原花青素浓度的增加逐渐增强，当原花青素的浓度达到1mg/mL时，可食膜液的清除能力达到69.85%。表明原花青素具有良好的抗氧化性。
本领域技术人员将会认识到，在不偏离本发明的保护范围的前提下，可以对上述实施方式进行各种修改、变化和组合，并且认为这种修改、变化和组合是在独创性思想的范围之内。

Claims (6)

1.一种含原花青素的鱼明胶/壳聚糖可食性抗菌抗氧化膜，其特征在于，所述的可食性抗菌抗氧化膜的原料组分为：鱼明胶3-8 %(w/v)、壳聚糖0-1 %(w/v)、原花青素0.01-1.00%(w/v)、甘油0.9-2.4 %(w/v)，其余为去离子水。
2.根据权利要求1所述的可食性抗菌抗氧化膜，其特征在于，所述的可食性抗菌抗氧化膜的原料组分为：鱼明胶3 %(w/v)、壳聚糖1 %(w/v)、原花青素1.00 %(w/v)、甘油1 %(w/v)，余量为去离子水。
3.权利要求1或2所述的所述的可食性抗菌抗氧化膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）鱼明胶溶液的制备：称取适量的鱼明胶加入去离子水，置于50-60℃水浴中搅拌形成鱼明胶溶液；
（2）壳聚糖溶液的制备：称取适量的壳聚糖添加到1 %（w/v）的乙酸溶液中，置于50-60℃水浴中搅拌形成壳聚糖溶液；
（3）原花青素溶液的制备：将原花青素添加到适量去离子水中，搅拌均匀后形成原花青素溶液；
（4）可食膜的制备：按照配比，首先将步骤（1）的鱼明胶溶液和步骤（2）的壳聚糖溶液混合均匀，然后加入步骤（3）的原花青素溶液和作为增塑剂的甘油，经过搅拌后静置脱泡，最后在25-40℃条件下将膜液铺展在有机树脂板上干燥成膜24-48h，制得含原花青素的鱼明胶/壳聚糖可食性抗菌抗氧化膜。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（2）的搅拌均为磁力搅拌，搅拌时间分别为30min和60min。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中静置脱泡的温度为60℃。
6.权利要求1或2所述的所述的可食性抗菌抗氧化膜，其特征在于，所述的可食性抗菌抗氧化膜对DPPH自由基清除率范围为50%-70%，ABTS自由基清除率范围为70-95%，其大肠杆菌的抑菌圈直径范围为15.0-25.0mm。
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