CN107286356B - 一种具有抗氧化活性的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种具有抗氧化活性的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜及其制备方法，属于食品可食用包材领域。制备该抗氧化性秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的方法操作简单，步骤少，成本低，可进行工业化生产，经济效益显著。所制得的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜抗氧化性能强，可食用且可降解性好，有良好的机械性能，均匀透明，阻气性能比较强，可进一步应用于药品包材。

Description

一种具有抗氧化活性的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的制备 方法

技术领域

本发明涉及食品包装领域。具体涉及一种具有抗氧化活性的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的制备方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，对食品安全及绿色环保的关注度越来越高，采用可食用或可降解的绿色包材成为了食品包装领域的研究热点，明胶作为胶原蛋白经过蛋白变性得到的大分子蛋白质，具有大分子蛋白质的共性，同时因其特殊的分子结构决定了其特殊的理化性质，明胶成膜性能好，具有较好的力学性能和较高的韧性和强度，并且有抗氧化性、生物相容性和可降解等多种优点，可用于明胶薄膜材料的制备。近年来，水产品加工业不断快速发展，在加工过程中会产生大量的鱼皮废弃物，如不能充分利用，不仅会污染环境还会造成资源浪费，因此研究和开发鱼皮胶原蛋白逐渐受到人们的高度重视。

秦皮甲素是中药秦皮的主要化学成分之一,经研究发现秦皮甲素具有抗炎、抑菌、利尿、抗肿瘤的作用,可用于治疗眼疾、痛风、预防癌症等，目前有研究表明秦皮甲素可明显增强明胶薄膜的抗氧化作用，同时可有效改善明胶薄膜的力学性能，提高薄膜的水溶性和透光率等，因此含有秦皮甲素的鱼皮明胶膜在食品包装中具有很好的利用潜力。

本发明采取了目前研究较少的鲟鱼鱼皮明胶作为研究对象。首次采用鲟鱼鱼皮明胶溶液中加入秦皮甲素的方法，使用膜液平板铺制法制备秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有抗氧化活性的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的制备方法。

本发明的实现过程如下：

一种具有抗氧化活性的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的制备方法，包括如下步骤：

1)将鲟鱼鱼皮明胶与蒸馏水按1：15～1：25(w/v)的比例于50-70℃机械搅拌下混合均匀，待明胶充分溶解后用单层滤纸抽滤得鱼皮明胶溶液；

2)按照鲟鱼鱼皮明胶：秦皮甲素：甘油＝1：0.3：0.1～1：0.6：0.2(w/w)的比例，向步骤1)所得鱼皮明胶溶液中加入适量秦皮甲素粉末以及含有30％蛋白质的甘油作为增塑剂，在30-50℃下持续搅拌30min后，双层滤纸抽滤；

3)将步骤2)所得滤液经减压旋蒸消泡处理后，平铺到洁净的有机玻璃板(15×15cm²) 上，使其均匀摊开，在25℃和50±5％相对湿度(RH)的通风烘箱中干燥24h，将干燥的膜样品手工剥离，放置于干燥器中进行保存，即得秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜。

步骤1)所述鲟鱼鱼皮明胶和蒸馏水的投料比为1:20(w/v)。

步骤1)所述的加热温度为60℃。

步骤2)所述的鲟鱼鱼皮明胶：秦皮甲素：甘油＝1：0.5：0.1(w/w)。

步骤2)所述的加热温度为45℃。

步骤(3)所述的鲟鱼鱼皮明胶滤液与秦皮甲素以及增塑剂甘油混合后使用减压旋蒸的方式消泡。

所述的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜在制备可食用食品与药品包装材料中的应用。

本发明的优点及积极效果：本发明利用营养价值较高的鲟鱼鱼皮明胶中加入药理活性较好的秦皮甲素的方式制备明胶薄膜，操作步骤简单易行，生产成本低，可用于工厂化生产，经济效益显著。所得秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜，即美观又有良好的机械性能，薄膜均匀透明，阻气性能较强，具有很好的降解性能，而且，从DPPH法和还原力分析发现秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜具有较好的抗氧化性；另外，富含高营养价值的鲟鱼鱼皮废料被做成鱼皮明胶进而与中药提取物秦皮甲素混合加工成秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜，达到了环保和资源充分利用的目的。

附图说明

图1为空白对照品表面图。

图2为空白对照品断面。

图3为薄膜样品表面。

图4为薄膜样品断面。

图5为薄膜FTIR图谱。

图6为热重测定(TGA)曲线。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述。这些实施例仅是出于解释说明的目的，而不限制本发明的范围和实质。

实施例1

本实施例采用1000g秦皮和235g鲟鱼鱼皮为起始原料，通过本发明的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的制备方法进行处理，包括以下步骤：

(1)秦皮甲素的制备：将1000g秦皮加入到含有95％乙醇的600mL烧瓶中，在70℃的水浴中加热搅拌2h，将上述方法重复3次，合并醇类提取物，减压浓缩后加入100mL水稀释，加热30min后过滤，滤液用等体积的氯仿萃取两次，将水层收集并加热除去剩余的氯仿，再加入等体积的乙酸乙酯萃取两次，收集水层中的黄色晶体，即得秦皮甲素粗品，将粗品通过硅胶色谱柱进一步分离纯化，洗脱液为甲醇：二氯甲烷(1:10)，流速为3BV/h，使用紫外(UV)检测器在254nm波长下检测级分，将收集到的产物在甲醇中进一步重结晶，干燥得秦皮甲素粉末25g，产率为2.5％。

(2)鲟鱼鱼皮明胶的制备：将235g鱼皮与含有1％H ₂O ₂(v/v)的0.1M NaOH碱溶液混合后形成皮肤/碱溶液比为1/20(w/v)的混合液，并以400rpm的速度在室温下搅拌 24h，且每8h更换1次碱溶液，用10％异丙醇(v/v)将碱处理过的鱼皮脱脂4h，并用冰水洗涤至中性或弱碱性，将脱脂后的鱼皮在4℃下以1:10(w/v)的皮肤/溶液比例在0.05M 乙酸中浸泡4h，并轻轻搅拌后用蒸馏水洗涤至中性，再浸泡于10倍量蒸馏水(w/v)中，连续搅拌直至提取出鱼皮明胶，然后将明胶溶液在室温下离心30min，将上清液浓缩后冷冻干燥于4℃下储存，所得鲟鱼鱼皮明胶质量为50g，产率为21.28％。

(3)秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的制备：将步骤(2)所得50g鱼皮明胶加入1000mL蒸馏水中于60℃下搅拌均匀，待明胶完全溶解后用单层滤纸抽滤，然后向滤液中加入25g秦皮甲素粉末和5g含有30％蛋白质的甘油，在45℃下持续搅拌30min，待充分溶解后用双层滤纸抽滤，所得滤液经减压旋蒸消泡处理后，平铺到洁净的有机玻璃板(15×15cm²)上，使其均匀摊开，在25℃和50±5％相对湿度(RH)的通风烘箱中干燥24h。将干燥的膜样品手工剥离，放置于干燥器中进行保存，即得秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜。

实施例2

本实施例采用1000g秦皮和235g鲟鱼鱼皮为起始原料，通过本发明的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的制备方法进行处理，包括以下步骤：

(1)秦皮甲素的制备：将1000g秦皮加入到含有95％乙醇的600mL烧瓶中，在70℃的水浴中加热搅拌2h，将上述方法重复3次，合并醇类提取物，减压浓缩后加入100mL水稀释，加热30min后过滤，滤液用等体积的氯仿萃取两次，将水层收集并加热除去剩余的氯仿，再加入等体积的乙酸乙酯萃取两次，收集水层中的黄色晶体，即得秦皮甲素粗品，将粗品通过硅胶色谱柱进一步分离纯化，洗脱液为甲醇：二氯甲烷(1:10)，流速为3BV/h，使用紫外(UV)检测器在254nm波长下检测级分，将收集到的产物在甲醇中进一步重结晶，干燥得秦皮甲素粉末25g，产率为2.5％。

(2)鲟鱼鱼皮明胶的制备：将235g鱼皮与含有1％H 2O 2(v/v)的0.1M NaOH碱溶液混合后形成皮肤/碱溶液比为1/20(w/v)的混合液，并以400rpm的速度在室温下搅拌 24h，且每8h更换1次碱溶液，用10％异丙醇(v/v)将碱处理过的鱼皮脱脂4h，并用冰水洗涤至中性或弱碱性，将脱脂后的鱼皮在4℃下以1:10(w/v)的皮肤/溶液比例在0.05M 乙酸中浸泡4h，并轻轻搅拌后用蒸馏水洗涤至中性，再浸泡于10倍量蒸馏水(w/v)中，连续搅拌直至提取出鱼皮明胶，然后将明胶溶液在室温下离心30min，将上清液浓缩后冷冻干燥于4℃下储存，所得鲟鱼鱼皮明胶质量为50g，产率为21.28％。

(3)秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的制备：将步骤(2)所得50g鱼皮明胶加入750mL蒸馏水中于50℃下搅拌均匀，待明胶完全溶解后用单层滤纸抽滤，然后向滤液中加入25g秦皮甲素粉末和10g含有30％蛋白质的甘油，在50℃下持续搅拌30min，待充分溶解后用双层滤纸抽滤，所得滤液经减压旋蒸消泡处理后，平铺到洁净的有机玻璃板(15×15cm²)上，使其均匀摊开，在25℃和50±5％相对湿度(RH)的通风烘箱中干燥24h。将干燥的膜样品手工剥离，放置于干燥器中进行保存，即得秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜。揭膜过程中发现比实施例1制得的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜透明性较差，不易剥离。

实施例3

本实施例采用1000g秦皮和235g鲟鱼鱼皮为起始原料，通过本发明的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的制备方法进行处理，包括以下步骤：

(1)秦皮甲素的制备：将1000g秦皮加入到含有95％乙醇的600mL烧瓶中，在70℃的水浴中加热搅拌2h，将上述方法重复3次，合并醇类提取物，减压浓缩后加入100mL水稀释，加热30min后过滤，滤液用等体积的氯仿萃取两次，将水层收集并加热除去剩余的氯仿，再加入等体积的乙酸乙酯萃取两次，收集水层中的黄色晶体，即得秦皮甲素粗品，将粗品通过硅胶色谱柱进一步分离纯化，洗脱液为甲醇：二氯甲烷(1:10)，流速为3BV/h，使用紫外(UV)检测器在254nm波长下检测级分，将收集到的产物在甲醇中进一步重结晶，干燥得秦皮甲素粉末25g，产率为2.5％。

(2)鲟鱼鱼皮明胶的制备：将235g鱼皮与含有1％H 2O 2(v/v)的0.1M NaOH碱溶液混合后形成皮肤/碱溶液比为1/20(w/v)的混合液，并以400rpm的速度在室温下搅拌 24h，且每8h更换1次碱溶液，用10％异丙醇(v/v)将碱处理过的鱼皮脱脂4h，并用冰水洗涤至中性或弱碱性，将脱脂后的鱼皮在4℃下以1:10(w/v)的皮肤/溶液比例在0.05M 乙酸中浸泡4h，并轻轻搅拌后用蒸馏水洗涤至中性，再浸泡于10倍量蒸馏水(w/v)中，连续搅拌直至提取出鱼皮明胶，然后将明胶溶液在室温下离心30min，将上清液浓缩后冷冻干燥于4℃下储存，所得鲟鱼鱼皮明胶质量为50g，产率为21.28％。

(3)秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的制备：将步骤(2)所得50g鱼皮明胶加入1000mL蒸馏水中于60℃下搅拌均匀，待明胶完全溶解后用单层滤纸抽滤，然后向滤液中加入15g秦皮甲素粉末和10g含有30％蛋白质的甘油，在30℃下持续搅拌30min，待充分溶解后用双层滤纸抽滤，所得滤液经减压旋蒸消泡处理后，平铺到洁净的有机玻璃板(15×15cm²)上，使其均匀摊开，在25℃和50±5％相对湿度(RH)的通风烘箱中干燥24h。将干燥的膜样品手工剥离，放置于干燥器中进行保存，即得秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜。经抗氧化活性测试发现比实施例1制得的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜抗氧化活性差。

通过比较以上各具体实施例所制得的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜，实施例1条件较优。

实施例4

秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜抗氧化活性测定—DPPH法

首先将实施例1秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜溶于5％SDS,并置于85℃水浴中保温1h，然后在室温下离心5min去除不溶性碎片。取1.5mL薄膜上清液与1.5mL0.15mM DPPH在95％乙醇中混合，将混合物充分混匀并在室温下避光反应30min。将混合物以8000×g离心5min，并使用分光光度计在517nm处测量吸光度Ai,同时测定1.5mL95％的乙醇与1.5mL薄膜上清液混合后的吸光度Aj以及1.5mL0.15mM DPPH溶液与1.5mL95％乙醇混合后的吸光度Ao，并以牛皮明胶薄膜作为对照，以DPPH清除法测定其抗氧化性能，用分光光度法依据吸光度的变化计算清除率。清除率(％)＝[1-(Ai-Aj)/Ao]×100％。

表1吸光度测定

由上表1可知，鱼皮明胶薄膜的清除率为31.7％，牛皮明胶薄膜为20.4％，因此秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的抗氧化性相较牛皮明胶薄膜更高。

实施例5

鲟鱼鱼皮明胶薄膜抗氧化活性测定—还原作用

将2mL薄膜水溶液加入2.5mL0.2M磷酸盐缓冲液(pH6.6)和2.5mL1％铁氰化钾中，混合物在50℃下反应20min后加入2.5mL10％三氯乙酸。混合物在50℃下反应20min，然后在2000×g，22℃下离心10min，将上清液(2.5mL)与2.5mL去离子水和0.5mL0.1％氯化铁混合，在反应10min后，于700nm下测量所得溶液的吸光度。使用含有1.0mg/mL维生素C的薄膜溶液作为阳性对照，吸光度越高表明还原能力越强。

表2吸光度测定

由表2可知，样品的抗氧化性能与含有1.0mg/mL维生素C的薄膜溶液接近，证明秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的还原作用较好。

实施例6

秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜厚度的测定

用测厚仪测定实施例1制备的秦皮甲素鲟鱼鱼皮薄膜样品厚度，测定薄膜样品5个随机位置的厚度，取平均值，即为厚度值。

表3薄膜厚度测量

注：d＝(d₁+d₂+d₃)/3＝5.12×10^-2mm

实验中，在超净工作台上放置有机玻璃板使其平整，采用倾倒平铺法，使配制好的明胶溶液在平置的平板上均匀展开，由厚度测定可以看出实验所制得的薄膜5个随机位置的厚度相差0.008mm左右，由此可以看出薄膜厚度较为均匀平整。

实施例7

秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜机械性能的测定

膜的机械性能取决于膜材料的分子量、交联度、溶剂和增塑剂等的性质及含量。膜的机械性能主要通过膜的抗拉强度(TS)和断裂伸长率(EAB)来反映，TS是反映膜强度的指标，而EAB反映膜的塑性。

在室温和50±5％RH下将实施例1制备的明胶薄膜放置72h。将膜制备成初始抓握长度为3cm的8个膜样品(2×5cm ²)以测试其机械性能。使用每个膜样品的平均厚度来估计横截面积。膜的初始夹持分离和机械十字头速度设定为30mm/min。使用最大负载和最终断裂延伸计算TS和EAB。将不含有秦皮甲素的鲟鱼鱼皮明胶薄膜作为空白对照做相同处理。具计算公式如下：

TS＝Fm/(d_O×W)

式中：TS—抗拉强度(MPa)；

Fm—试样断裂时承受的最大张力(N)；

d—薄膜的厚度(mm)；

W—膜的宽度(mm)

EAB＝(△L/L_O)×100％＝[(L₁-L_O)/L_O]×100％

式中：L₀—膜的原始长度(mm)；

△L—膜断裂时被拉伸的长度(mm)；

L₁—膜断裂时达到的最大长度(mm)。

经实验测得实施例1制备的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的TS和EAB分别为32.16±0.12MPa和43.86±0.11％，不含有秦皮甲素的鲟鱼鱼皮明胶薄膜的TS和EAB分别为 26.27±0.17MPa和53.83±0.94％，由此可见加入秦皮甲素的鲟鱼鱼皮明胶薄膜的机械性能较为良好。

实施例8

秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜水溶性测定

将实施例1制得的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜样品(3×2cm²)在105℃下干燥24h，称重(W₁)。然后将膜浸入15mL蒸馏水中，置于25℃的振荡水浴中。24h后，取出凝固膜，干燥(105℃，24h)，称重(W₂)。将不含有秦皮甲素的鲟鱼鱼皮明胶薄膜作为空白对照做相同处理，溶解的干物质的重量计算如下：

WS(％)＝(W₁-W₂)×100/W₁

经实验测得实施例1制备的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的溶解度为77.81±0.02％，不含有秦皮甲素的鲟鱼鱼皮明胶薄膜的溶解度为90.24±0.39％，说明加入秦皮甲素后的鲟鱼鱼皮明胶薄膜的水溶性一般，适合用于水分含量较低的食品包装材料。

实施例9

秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜水蒸气透过率(MVP)测定

膜的水蒸气透过系数是指在单位时间内，单位蒸汽压差下，透过单位厚度、单位面积膜的蒸汽量。膜的水蒸气透过系数是衡量膜透湿性能的一个非常重要的参数。水蒸气透过系数越小，说明水蒸气越不容易透过，它的阻水性就越好。水蒸气透过系数是衡量膜结构致密情况的指标。

将实施例1所制得的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶膜样品用硅胶真空润滑脂和橡胶垫圈密封在含有干燥硅胶(0％RH)的瓶中。将瓶子置于含有蒸馏水的干燥器中，在30℃下，每隔1h间隔称重10小时。WVP计算如下：

WVP(gm-1s-1Pa-1)＝(W×X)/(A×t×Δp)

式中：W—瓶子的重量变化(g)

X—薄膜厚度(m)

A—薄膜暴露面积(m²)

t—时间(s)

ΔP—大气与硅胶和纯水的部分蒸气压差(4245Pa at 30℃).

经实验测得实施例1制备的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的MVP值为1.42±1.02×10^-10g m^-1Pa^-1s^-1，不含有秦皮甲素的鲟鱼鱼皮明胶薄膜的MVP值为2.71±0.65×10^-10g m^{- 1}Pa^-1s^-1，由此看出秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜较为致密，具有较好的防水性能。

实施例10

秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜透光率和透明度的测定

从实施例1所制成的明胶薄膜样品中选取表面平整光滑的模样品，剪成4cm×1cm大小，紧贴在比色皿(1cm)的一侧，置于紫外可见分光光度计的样品池中，在600nm处测定其吸光度，从而计算出薄膜透光率和透明度。将不含秦皮甲素的鲟鱼鱼皮明薄膜作为空白对照做相同处理。透光率计算公式为：

T＝A600/d

式中：A600—600nm处的吸光度；

d—薄膜厚度(mm)

透明度的计算公式为：

T value＝log(T600)d^-1

式中：T600—600nm处的透光率

d—薄膜厚度(mm)

由上式可看出薄膜透光率越高，对应的透明度越低。

经实验测得实施例1制备的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜在600nm波长下的透光率为 80.04％，透明度为3.11±0.28，不含秦皮甲素的鲟鱼鱼皮明薄膜在600nm波长下的透光率为 89.88％，透明度为1.86±0.31，由实验数据可知秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的透光率比普通鲟鱼鱼皮明胶薄膜的低，具有较好的阻光性能，而且对应的透明度高于普通鲟鱼皮明胶薄膜，可以很好的体现被保鲜食品原有的色泽及外观，有利于食品的销售。

实施例11

秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜表征

(1)薄膜微观结构测定

扫描电镜(SEM)分析：将本发明所制备的薄膜样品在液氮中断裂得其断面，将样品的表面和断面贴于电镜台上，进行喷金处理后放入扫描电子显微镜下，观察膜的表面和断面结构，将不含秦皮甲素的鲟鱼鱼皮明胶薄膜作为空白对照做相同处理。

明胶薄膜的表面和冷冻断裂横截面的扫描电镜(SEM)显微照片如图所示。空白对照品的表面光滑均匀，没有脆性区域，多孔结构或气泡，分子呈有序排布。添加秦皮甲素的鲟鱼鱼皮明胶薄膜的显微照片显示出相似的特征，都观察到更平滑和更均匀的表面。对于断裂横截面，含有秦皮甲素的膜显示出比对照膜更紧凑的结构，没有颗粒或明显分层现象，说明秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜是一种均匀的分散体系，可用于食品的包装与保鲜。

(2)傅里叶变换红外光谱(FTIR)测定

使用FTIR光谱仪测定膜样品的FTIR光谱。在分析之前，将本发明薄膜在含有P₂O₅的干燥器中室温下放置10天以达到最大程度的脱水。在500-4000cm^-1范围内以4cm^-1的分辨率进行32次扫描并自动收集波谱图像进行分析。

1644.30cm^-1为酰胺I带(在平面N-H弯曲和CCN-变形模式下与C-N拉伸耦合的C＝O伸缩振动峰)；

1543.64cm^-1为酰胺II带(N-H弯曲振动峰)；

1237.27cm^-1为酰胺III带(CN-伸缩振动和来自酰胺键的N-H变形之间的组合峰以及由来自甘氨酸骨架的CH₂基团和明胶分子的脯氨酸侧链的摇摆振动引起的吸收峰)；

1398.30cm^-1为酰胺IV带(脯氨酸侧链中CH ₂的旋转引起的)；

3266.15cm^-1为酰胺A带(N-H伸缩振动峰)；

2920.15cm^-1为酰胺B带(明胶肽片段的＝CH和-NH₂的不对称拉伸振动引起的吸收峰)；

FTIR结果表明，秦皮甲素的掺入改变了膜基质的分子组织和分子间相互作用。明胶和秦皮甲素之间的相互作用建立了交联，并在一定程度上形成了更紧凑的膜网络。

(3)热重分析(TGA)

在分析之前，将本发明薄膜在含有P₂O₅的干燥器中室温条件下放置10天。使用热重分析仪，以10℃/min的速率从20℃至600℃扫描脱水膜。使用氮气作为净化气体，流速为20mlL/ min。

表4秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶膜的热降解温度(Td，Δ℃)和重量损失(Δw，％)

注：Δ₁，Δ₂，Δ₃分别表示薄膜的第一，第二和第三阶段的重量损失。

由热重分析(TGA)图可知，明胶薄膜显示出三个主要的减重阶段。第一阶段为54.3-81.2 ℃之间，明胶薄膜有缓慢失重，重量减轻(Δw₁＝8.05-12.06％)，主要与薄膜样品水分的损失有关。第二阶段为156.2-213.5℃之间，重量减轻(Δw₂＝17.47-19.02％)，这个阶段可能是由于低分子量肽和结合水的损失导致的。在312.5～326.9℃的温度下观察到第三阶段的重量减轻幅度较大(Δw₃＝38.79～51.84％)，这一结果主要与大分子蛋白质和明胶链的降解有关。通过TGA的研究发现，秦皮甲素的掺入促进了明胶膜的热稳定性。这种热稳定性的改善对于开发食品包装膜是重要的。

综上所述结构测定结果，由扫描电镜(SEM)分析得出秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的的表面平整光滑，各组分分散均匀，断面结构没有明显的颗粒或者分层现象，由表面和断面结构说明该明胶薄膜是一种均匀的分散体系，可用于食品的包装与保鲜；由傅里叶变换红外光谱(FTIR)测定图谱分析可以得出本发明的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的特征吸收峰为酰胺Ⅰ带、酰胺Ⅱ带和酰胺Ⅲ带；由热重分析(TGA)可以看出秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜具有一定的热稳定性。

本发明的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜具有较好的抗氧化性能及一定的热稳定性和机械性能，且透光率好透明度较高，可适用于食品包装膜的开发与研究。

Claims (6)

1.一种具有抗氧化活性的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将鲟鱼鱼皮明胶与蒸馏水按1：15~1：25w/v的比例于温度为50-70℃机械搅拌下混合均匀，待明胶充分溶解后用单层滤纸抽滤得鱼皮明胶溶液；

2）按照鲟鱼鱼皮明胶：秦皮甲素：甘油=1：0.3：0.1~1：0.6：0.2w/w的比例，向步骤1）所得鱼皮明胶溶液中加入适量秦皮甲素粉末以及含有30%蛋白质的甘油作为增塑剂，在温度30-50℃下持续搅拌30min后，双层滤纸抽滤；

3）将步骤2）所得滤液经减压旋蒸消泡处理后，平铺到洁净的有机玻璃板15×15cm²上，使其均匀摊开，在25℃和50±5％相对湿度RH的通风烘箱中干燥24h，将干燥的膜样品手工剥离，放置于干燥器中进行保存，即得秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种具有抗氧化活性的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1）所述鲟鱼鱼皮明胶和蒸馏水的投料比为1:20w/v。

3.根据权利要求1所述的一种具有抗氧化活性的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1）所述的温度为60℃。

4.根据权利要求1所述的一种具有抗氧化活性的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2）所述的鲟鱼鱼皮明胶：秦皮甲素：甘油=1：0.5：0.1w/w。

5.根据权利要求1所述的一种具有抗氧化活性的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2）所述的温度为45℃。

6.根据权利要求1所述的一种具有抗氧化活性的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜的制备方法，其特征在于，所述的秦皮甲素鲟鱼鱼皮明胶薄膜在制备可食用食品与药品包装材料中的应用。

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