CN107307062A - 一种魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂及其制备方法。魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂的制备方法，包括丝素蛋白的制备、丝素肽的制备和纯化、魔芋葡甘聚糖/丝素肽纳米纤维膜的制备、魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂的制备。本发明以天然多糖魔芋葡甘聚糖为主要成分，基于桑蚕“纺器”的丝链耦合穿孔仿生技术，将亚铁肽嵌入魔芋葡甘聚糖蚕丝蛋白微纤网状筒，制备一种鲜虾保鲜剂，所制备的产物安全绿色并且具有很好的抗氧化性，可明显提高虾的抗菌抗氧化稳定性，延长其货架期。该虾保鲜剂功能多、纯度高、效果好，并且原料绿色安全，成本低廉，工艺简单，无论从哪个角度都遵循安全绿色质优价廉应用潜力巨大的标准，具有很大的市场空间。
Description
技术领域
本发明涉及一种虾保鲜剂及其制备方法，具体涉及一种魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂及其制备方法，属水产品加工技术领域。
背景技术
虾肉味道鲜美营养丰富，含有丰富的矿物质，并且容易被人体消化吸收。但是虾中蛋白质较高，在捕捞、运输、加工及贮藏过程中易受细菌侵袭而腐败变质，不易长期保存，特别是虾体存在容易变黑的现象。目前我国普遍采用二氧化硫产生物(亚硫酸盐)抑制或延缓虾的黑变，但是亚硫酸盐在食品中的应用存在严重的安全性问题，因此其使用受到限制。其它方法基本是添加各种化学防腐剂，维持鲜虾的体色，延长鲜虾的保质期，却影响了鲜虾的肉质和口感，并且化学防腐剂对人体产生影响，也不是较佳的保质方法。
申请号为200810026304.X的发明专利“一种水溶性壳聚糖和生姜提取物制备虾保鲜剂”（申请日：2008.02.02），是以水溶性壳聚糖和生姜提取物为主要原料，复配以抗氧化剂、植酸、柠檬酸钠和糊精组成的复合保鲜剂浸泡剥壳虾,以达到保鲜的目的，但是该方法需要将虾剥壳，过程繁琐，保鲜性能不佳。
申请号为201010620850.3的发明专利“一种鲜虾保鲜剂”（申请日：2010.12.24）介绍了一种以三聚磷酸钠为主的鲜虾保鲜剂，具有保鲜期长的特点，但是加入的葡萄糖氧化酶作用条件较温和，实际操作过程中不易控制。
申请号为201410824273.8的发明专利“一种红虾保鲜剂及其制备方法”（申请日：2014.12.26）介绍了一种红虾保鲜剂，具有优异的抑菌、保鲜、护色、防黑变作用，能同时抑制红虾的褪色、黒变、腐败变质以及头胸甲脱落，能延长红虾保鲜时间，但是其涉及改性纳米SiO2无机材料，存在安全隐患，并且该发明原料较多，工艺复杂，成本较高。
近年来我国的带鱼渔获量每年都在120万吨左右，年产量居海产经济鱼类之首，带鱼成为我国主要的经济海产鱼类之一。带鱼肉质肥嫩而鲜美，深受人们喜爱，然而生产加工时会产大量的下脚料，质量占原料鱼的42%左右。这类废弃物中蛋白质资源丰富，营养价值高，这部分下脚料蛋白经可控酶解后可制备具有明显降脂功效的活性肽，带鱼蛋白酶解产物经亚铁螯合后不仅具有明显的抗贫血功效，还具有抗氧化和抗菌活性。因其亚铁缺电子结构特征易失活或变性，虽已成为国内外研究热点但尚未妥善解决。虾含有大量的多酚氧化酶，易催化体内多酚类物质反应，导致虾的腐败变质，因此亟需开发一种安全、绿色、成本低、效果好的虾保鲜剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种与现有虾保鲜剂不同的魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂及其制备方法。
本发明的目的由以下技术方案实现。
本发明一种魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂的制备方法，其特征在于制备步骤如下：
（1）丝素蛋白的制备: 按质量份，将8～12份家蚕丝在40～50份1 mg/mL的Na2CO3溶液中煮沸脱胶30min，去离子水清洗多次后，60℃干燥4h, 获得脱胶蚕丝；在72℃条件下，将8～12份脱胶蚕丝溶解于80-90份摩尔比为CaCl2: CH3CH2OH:H2O =1:2:8的溶液中，得混合液；将混合液装入透析袋，在去离子水中透析48h，截留分子量为9~12 KDa的肽，-80℃条件下冷冻干燥24h，获得丝素蛋白，存放于0~4℃的冰箱中，备用；
（2）丝素肽的制备和纯化：取步骤（1）的丝素蛋白90～100份，于50℃条件下，用0.1mol/L NaOH溶液调pH=9，加入1～2份碱性蛋白酶，酶解反应2h，然后100℃条件下灭酶，冷却至室温，离心取上清液；将上清液装入透析袋，在去离子水中透析24h，分段截留分子量范围区间为0.5~10 KDa的肽，-80℃条件下冷冻干燥24h获得丝素肽；
（3）魔芋葡甘聚糖/丝素肽纳米纤维膜的制备：取魔芋葡甘聚糖40～60份，常温下以600r/min的速度边搅拌边加入丝素肽4～6份，继续搅拌1.0～1.5h，然后置于真空干燥烘箱中抽真空5～10min后，用ES系列静电纺丝设备制备魔芋葡甘聚糖/丝素肽纳米纤维膜；纺丝各参数如下：电压16kv，接受距离13cm，推注速度0.15r/min，温度25℃，针孔内径0.6cm；
（4）魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂的制备：在真空条件下将1～2份亚铁肽均匀置于40～50份湿度为5～10%的魔芋葡甘聚糖/丝素肽纳米纤维膜表面，在常温下“浸染”3～5h，然后真空转入冷冻干燥机中，-80℃条件下处理12h后，粉碎，得魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂。
本发明的所有原料由市场购得，魔芋葡甘聚糖为食品级，产品魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂为固体。
本发明的优点及有益效果：本发明以天然多糖魔芋葡甘聚糖为主要成分，基于桑蚕“纺器”的丝链耦合穿孔仿生技术，将亚铁肽嵌入魔芋葡甘聚糖蚕丝蛋白微纤网状筒，制备一种鲜虾保鲜剂，所制备的产物安全绿色并且具有很好的抗菌、抗氧化活性，即解决了亚铁本身因缺电子而易失活或变性的弊端，又可抑制多酚氧化酶的活性，明显提高虾的抗菌抗氧化稳定性，能保持虾的鲜度，延长其货架期。该虾保鲜剂功能多、纯度高、效果好，并且原料绿色安全，成本低廉，工艺简单，无论从哪个角度都遵循安全、绿色、性优、价廉、应用潜力巨大的标准，具有很大的市场空间。本发明的魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂与市面上已有虾保鲜剂相关性能测试对比结果如表1所示。
表1 本发明一种魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂与市面上已有虾保鲜剂相关性能测试对比结果
经过上述测试对比，本发明在保鲜效果、安全性、原料价格、潜在市场等指标上都较市面上其他虾保鲜剂更优，可成为广大消费者食用的优质虾保鲜剂。
具体实施方式
为了充分公开本发明的魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂，下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1、一种魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）丝素蛋白的制备: 按质量份，将8份家蚕丝在40份1 mg/mL的Na2CO3溶液中煮沸脱胶30min，去离子水清洗多次后，60℃干燥4h, 获得脱胶蚕丝；在72℃条件下，将8份脱胶蚕丝溶解于80份摩尔比为CaCl2: CH3CH2OH:H2O =1:2:8的溶液中，得混合液；将混合液装入透析袋，在去离子水中透析48h，截留分子量为9~12 KDa的肽，-80℃条件下冷冻干燥24h，获得丝素蛋白，存放于0~4℃的冰箱中，备用；
（2）丝素肽的制备和纯化：取步骤（1）的丝素蛋白90份，于50℃条件下，用0.1mol/LNaOH溶液调pH=9，加入1份碱性蛋白酶，酶解反应2h，然后100℃条件下灭酶，冷却至室温，离心取上清液；将上清液装入透析袋，在去离子水中透析24h，分段截留分子量范围区间为0.5~10 KDa的肽，-80℃条件下冷冻干燥24h获得丝素肽；
（3）魔芋葡甘聚糖/丝素肽纳米纤维膜的制备：取魔芋葡甘聚糖40份，常温下以600r/min的速度边搅拌边加入丝素肽4份，继续搅拌1.0h，然后置于真空干燥烘箱中抽真空5min后，用ES系列静电纺丝设备制备魔芋葡甘聚糖/丝素肽纳米纤维膜；纺丝各参数如下：电压16kv，接受距离13cm，推注速度0.15r/min,温度25℃，针孔内径0.6cm；
（4）魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂的制备：在真空条件下将1份亚铁肽均匀置于40份湿度为5%的魔芋葡甘聚糖/丝素肽纳米纤维膜表面，在常温下“浸染”3h，然后真空转入冷冻干燥机中，-80℃条件下处理12h后，粉碎，得魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂。
实施例2、一种魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）丝素蛋白的制备: 按质量份，将10份家蚕丝在45份1 mg/mL的Na2CO3溶液中煮沸脱胶30min，去离子水清洗多次后，60℃干燥4h, 获得脱胶蚕丝；在72℃条件下，将10份脱胶蚕丝溶解于85份摩尔比为CaCl2: CH3CH2OH:H2O =1:2:8的溶液中，得混合液；将混合液装入透析袋，在去离子水中透析48h，截留分子量为9~12 KDa的肽，-80℃条件下冷冻干燥24h，获得丝素蛋白，存放于0~4℃的冰箱中，备用；
（2）丝素肽的制备和纯化：取步骤（1）的丝素蛋白95份，于50℃条件下，用0.1mol/LNaOH溶液调pH=9，加入2份碱性蛋白酶，酶解反应2h，然后100℃条件下灭酶，冷却至室温，离心取上清液；将上清液装入透析袋，在去离子水中透析24h，分段截留分子量范围区间为0.5~10 KDa的肽，-80℃条件下冷冻干燥24h获得丝素肽；
（3）魔芋葡甘聚糖/丝素肽纳米纤维膜的制备：取魔芋葡甘聚糖50份，常温下以600r/min的速度边搅拌边加入丝素肽5份，继续搅拌1.5h，然后置于真空干燥烘箱中抽真空8min后，用ES系列静电纺丝设备制备魔芋葡甘聚糖/丝素肽纳米纤维膜；纺丝各参数如下：电压16kv，接受距离13cm，推注速度0.15r/min,温度25℃，针孔内径0.6cm；
（4）魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂的制备：在真空条件下将2份亚铁肽均匀置于45份湿度为8%的魔芋葡甘聚糖/丝素肽纳米纤维膜表面，在常温下“浸染”4h，然后真空转入冷冻干燥机中，-80℃条件下处理12h后，粉碎，得魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂。
实施例3、一种魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）丝素蛋白的制备: 按质量份，将12份家蚕丝在50份1 mg/mL的Na2CO3溶液中煮沸脱胶30min，去离子水清洗多次后，60℃干燥4h, 获得脱胶蚕丝；在72℃条件下，将12份脱胶蚕丝溶解于90份摩尔比为CaCl2: CH3CH2OH:H2O =1:2:8的溶液中，得混合液；将混合液装入透析袋，在去离子水中透析48h，截留分子量为9~12 KDa的肽，-80℃条件下冷冻干燥24h，获得丝素蛋白，存放于0~4℃的冰箱中，备用；
（2）丝素肽的制备和纯化：取步骤（1）的丝素蛋白100份，于50℃条件下，用0.1mol/LNaOH溶液调pH=9，加入2份碱性蛋白酶，酶解反应2h，然后100℃条件下灭酶，离心取上清液；将上清液装入透析袋，在去离子水中透析24h，分段截留分子量范围区间为0.5~10 KDa的肽，-80℃条件下冷冻干燥24h获得丝素肽；
（3）魔芋葡甘聚糖/丝素肽纳米纤维膜的制备：取魔芋葡甘聚糖60份，常温下以600r/min的速度边搅拌边加入丝素肽6份，继续搅拌1.5h，然后置于真空干燥烘箱中抽真空10min后，用ES系列静电纺丝设备制备魔芋葡甘聚糖/丝素肽纳米纤维膜；纺丝各参数如下：电压16kv，接受距离13cm，推注速度0.15r/min,温度25℃，针孔内径0.6cm；
（4）魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂的制备：在真空条件下将2份亚铁肽均匀置于50份湿度为10%的魔芋葡甘聚糖/丝素肽纳米纤维膜表面，在常温下“浸染”5h，然后真空转入冷冻干燥机中，-80℃条件下处理12h后，粉碎，得魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂。
本发明的魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂使用方法如下：将魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂配制成质量百分浓度为1%～2%的水溶液，0～4℃预冷，得0～4℃魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂溶液；置鲜虾于所述0～4℃的魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂溶液中，浸泡3～5min后晾干，贮藏。该保鲜剂能有效抑制鲜虾黑变，且能保持虾的鲜度，延长货架期。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (5)
1.一种魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂的制备方法，其特征在于制备步骤如下：
（1）丝素蛋白的制备: 按质量份，将8～12份家蚕丝在40～50份1 mg/mL的Na2CO3溶液中煮沸脱胶30min，去离子水清洗多次后，60℃干燥4h, 获得脱胶蚕丝；在72℃条件下，将8～12份脱胶蚕丝溶解于80-90份摩尔比为CaCl2: CH3CH2OH:H2O =1:2:8的溶液中，得混合液；将混合液装入透析袋，在去离子水中透析48h，截留分子量为9~12 KDa的肽，-80℃条件下冷冻干燥24h，获得丝素蛋白，存放于0~4℃的冰箱中，备用；
（2）丝素肽的制备和纯化：取步骤（1）的丝素蛋白90～100份，于50℃条件下，用0.1mol/L NaOH溶液调pH=9，加入1～2份碱性蛋白酶，酶解反应2h，然后100℃条件下灭酶，冷却至室温，离心取上清液；将上清液装入透析袋，在去离子水中透析24h，分段截留分子量范围区间为0.5~10 KDa的肽，-80℃条件下冷冻干燥24h，获得丝素肽；
（3）魔芋葡甘聚糖/丝素肽纳米纤维膜的制备：取魔芋葡甘聚糖40～60份，常温下以600r/min的速度边搅拌边加入丝素肽4～6份，继续搅拌1.0～1.5h，然后置于真空干燥烘箱中抽真空5～10min后，用ES系列静电纺丝设备制备魔芋葡甘聚糖/丝素肽纳米纤维膜；纺丝各参数如下：电压16kv，接受距离13cm，推注速度0.15r/min，温度25℃，针孔内径0.6cm；
（4）魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂的制备：在真空条件下将1～2份亚铁肽均匀置于40～50份湿度为5～10%的魔芋葡甘聚糖/丝素肽纳米纤维膜表面，在常温下“浸染”3～5h，然后真空转入冷冻干燥机中，-80℃条件下处理12h后，粉碎，得魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂。
2.根据权利要求1所述的一种魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂的制备方法，其特征在于所述丝素蛋白的制备：将10份家蚕丝在45份1 mg/mL的Na2CO3溶液中煮沸脱胶30min，去离子水清洗多次后，60℃干燥4h, 获得脱胶蚕丝；在72℃条件下，将10份脱胶蚕丝溶解于85份摩尔比为CaCl2: CH3CH2OH:H2O =1:2:8的溶液中，得混合液；将混合液装入透析袋，在去离子水中透析48h，截留分子量为9~12 KDa的肽，-80℃条件下冷冻干燥24h，获得丝素蛋白。
3.根据权利要求1所述的一种魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂的制备方法，其特征在于所述丝素肽的制备和纯化：取步骤（1）的丝素蛋白95份，于50℃条件下，用0.1mol/L NaOH溶液调pH=9，加入2份碱性蛋白酶，酶解反应2h，然后100℃条件下灭酶，冷却至室温，离心取上清液；将上清液装入透析袋，在去离子水中透析24h，分段截留分子量范围区间为0.5~10 KDa的肽，-80℃条件下冷冻干燥24h获得丝素肽。
4.根据权利要求1所述的一种魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂的制备方法，其特征在于所述魔芋葡甘聚糖/丝素肽纳米纤维膜的制备：取魔芋葡甘聚糖50份，常温下以600r/min的速度边搅拌边加入丝素肽5份，继续搅拌1.5h，然后置于真空干燥烘箱中抽真空8min后，用ES系列静电纺丝设备制备魔芋葡甘聚糖/丝素肽纳米纤维膜。
5.由权利要求1-4所述的任一方法制备的魔芋葡甘聚糖虾保鲜剂。
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