CN110066520B - 一种可延缓油脂氧化的花色苷纳米复合物明胶可食用膜 - Google Patents
一种可延缓油脂氧化的花色苷纳米复合物明胶可食用膜 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种可延缓油脂氧化的花色苷纳米复合物明胶可食用膜，制备方法包括以下步骤：(1)将花色苷加入到壳聚糖盐酸盐溶液中，搅拌均匀，得到花色苷与壳聚糖盐酸盐的混合溶液；(2)将羧甲基壳聚糖溶液缓慢加入到花色苷与壳聚糖盐酸盐的混合溶液中，使具有正电荷的壳聚糖盐酸盐与具有负电荷的羧甲基壳聚糖相互交联，制得花色苷纳米复合物悬浮液；(3)向花色苷纳米复合物悬浮液中逐渐加入明胶溶液而形成成膜液，之后向成膜液中加入甘油，搅拌均匀，然后静置处理，最后经过成型和干燥，得到所述可食用膜。本发明制得的可食用膜抗拉强度达到1.54MPa以上，断裂延伸率达到206.57以上，和纯明胶可食用膜相比，透光率降低了73.7％。
Description
技术领域
本发明涉及可食性包装技术领域，具体地说涉及一种可延缓油脂氧化的花色苷纳米复合物明胶可食用膜。
背景技术
可食用膜是一类利用多糖、蛋白、脂类等材料制成的可以食用的薄膜，可以在食品的保藏、流通和销售过程中保持食品的品质，而且具有生物降解和营养的特性。在可食膜中添加防腐剂、着色剂或其他物质后也可以使可食用膜具有抗氧化、抗菌以及改善食品感官等功能特性，进一步拓展可食膜的应用范围，但是防腐剂大多不安全，不符合现代消费者的心理需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种绿色安全的可延缓油脂氧化的花色苷纳米复合物明胶可食用膜。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种可延缓油脂氧化的花色苷纳米复合物明胶可食用膜，制备方法包括以下步骤：
(1)将花色苷加入到壳聚糖盐酸盐溶液中，搅拌均匀，得到花色苷与壳聚糖盐酸盐的混合溶液；
(2)将羧甲基壳聚糖溶液缓慢加入到花色苷与壳聚糖盐酸盐的混合溶液中，使具有正电荷的壳聚糖盐酸盐与具有负电荷的羧甲基壳聚糖相互交联，制得包封花色苷的壳聚糖纳米颗粒悬浮液，即花色苷纳米复合物悬浮液；
(3)向花色苷纳米复合物悬浮液中逐渐加入明胶溶液而形成成膜液，之后向成膜液中加入甘油，搅拌均匀，然后静置处理，最后经过成型和干燥，得到所述可延缓油脂氧化的花色苷纳米复合物明胶可食用膜。
进一步地，所述壳聚糖盐酸盐溶液的浓度为4～8wt％。在实施本发明的过程中，发明人发现，在此浓度范围内，更易形成稳定的壳聚糖纳米颗粒。
进一步地，所述羧甲基壳聚糖溶液的浓度为10～20wt％。在实施本发明的过程中，发明人发现，在此浓度范围内，更易形成稳定的壳聚糖纳米颗粒。
进一步地，壳聚糖盐酸盐与羧甲基壳聚糖的质量比为1:1.2；花色苷与壳聚糖总量(即壳聚糖盐酸盐+羧甲基壳聚糖)的质量比为2:1。在实施本发明的过程中，发明人发现，在这个配比下，花色苷纳米复合物悬浮液稳定性更好，得到的可食用膜的机械性能和热力学特性最佳。
进一步地，所述明胶溶液的浓度为3～5wt％，加入量为包封花色苷的壳聚糖纳米颗粒悬浮液的同等体积。在实施本发明的过程中，发明人发现，在这个条件下，得到的可食用膜的机械性能和热力学特性最佳。
进一步地，甘油的加入量为成膜液质量的0.4～1％。在实施本发明的过程中，发明人发现，在这个条件下，得到的可食用膜的机械性能和热力学特性最佳。
进一步地，搅拌转速为500～800rpm，以便使加入的各成分能够均匀混合。
本发明的有益效果为：
花色苷结构中有多个酚羟基，容易受到光、热、pH或氧气等因素的影响，而本发明利用羧甲基壳聚糖(Carboxymethyl chitosan)和壳聚糖盐酸盐(Chitosanhydrochloride)这两种水溶性壳聚糖通过离子交联法自组装形成纳米颗粒，可以包封花色苷形成纳米颗粒，从而提高花色苷的稳定性，检测本发明制得的可食用膜在25℃条件下储存56天后的橄榄油过氧化值比纯明胶膜降低了25.4％，具有良好的预防橄榄油氧化的效果。
本发明制得的可食用膜抗拉强度达到1.54MPa以上，断裂延伸率达到206.57以上，和纯明胶可食用膜相比，透光率降低了73.7％。
本发明首次利用壳聚糖盐酸盐与羧甲基壳聚糖作为纳米颗粒壁材，与天然抗氧化剂花色苷结合形成纳米颗粒悬浮液，提高花色苷的稳定性，并利用明胶作为成膜基质，制得的可食用膜具有良好的阻油性能，而且具有比单纯明胶膜更高的机械强度和更低的光透过率，组成可食膜的成分均为水溶性物质，制备过程简单易行，条件温和，是一种具有潜力的绿色安全包装材料。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
以下实施例所使用的各种原料，如未作特别说明，均为本领域公知的市售产品。
实施例1
可延缓油脂氧化的花色苷纳米复合物明胶可食用膜的制备
(1)将明胶加入到蒸馏水中，充分溶胀后置于45℃水浴中于650rpm的转速下搅拌形成浓度为4wt％的明胶溶液；
(2)将花色苷加入到浓度为6wt％的壳聚糖盐酸盐溶液中，常温下于650rpm的转速下搅拌均匀，得到花色苷与壳聚糖盐酸盐的混合溶液；
(3)将浓度为15wt％的羧甲基壳聚糖溶液缓慢滴加入花色苷与壳聚糖盐酸盐的混合溶液中，并保证壳聚糖盐酸盐与羧甲基壳聚糖的质量比为1:1.2，花色苷与壳聚糖总量的质量比为2:1，使具有正电荷的壳聚糖盐酸盐与具有负电荷的羧甲基壳聚糖相互交联，制得包封花色苷的壳聚糖纳米颗粒悬浮液，即花色苷纳米复合物悬浮液；
(4)按体积比1:1的比例向花色苷纳米复合物悬浮液中逐滴加入上述明胶溶液而形成成膜液，之后向成膜液中加入占成膜液质量0.6％的甘油，在转速为650rpm的条件下搅拌45min，然后静置1h，最后倒入平面皿中，再在40℃的烘箱中干燥24h，得到所述可延缓油脂氧化的花色苷纳米复合物明胶可食用膜，揭下后备用。
实施例2
可延缓油脂氧化的花色苷纳米复合物明胶可食用膜的制备
(1)将明胶加入到蒸馏水中，充分溶胀后置于40℃水浴中于800rpm的转速下搅拌形成浓度为3wt％的明胶溶液；
(2)将花色苷加入到浓度为4wt％的壳聚糖盐酸盐溶液中，常温下于500rpm的转速下搅拌均匀，得到花色苷与壳聚糖盐酸盐的混合溶液；
(3)将浓度为10wt％的羧甲基壳聚糖溶液缓慢滴加入花色苷与壳聚糖盐酸盐的混合溶液中，并保证壳聚糖盐酸盐与羧甲基壳聚糖的质量比为1:1.2，花色苷与壳聚糖总量的质量比为2:1，使具有正电荷的壳聚糖盐酸盐与具有负电荷的羧甲基壳聚糖相互交联，制得包封花色苷的壳聚糖纳米颗粒悬浮液，即花色苷纳米复合物悬浮液；
(4)按体积比1:1的比例向花色苷纳米复合物悬浮液中逐滴加入上述明胶溶液而形成成膜液，之后向成膜液中加入占成膜液质量0.4％的甘油，在转速为500rpm的条件下搅拌60min，然后静置1h，最后倒入平面皿中，再在40℃的烘箱中干燥24h，得到所述可延缓油脂氧化的花色苷纳米复合物明胶可食用膜，揭下后备用。
实施例3
可延缓油脂氧化的花色苷纳米复合物明胶可食用膜的制备
(1)将明胶加入到蒸馏水中，充分溶胀后置于50℃水浴中于500rpm的转速下搅拌形成浓度为5wt％的明胶溶液；
(2)将花色苷加入到浓度为8wt％的壳聚糖盐酸盐溶液中，常温下于800rpm的转速下搅拌均匀，得到花色苷与壳聚糖盐酸盐的混合溶液；
(3)将浓度为20wt％的羧甲基壳聚糖溶液缓慢滴加入花色苷与壳聚糖盐酸盐的混合溶液中，并保证壳聚糖盐酸盐与羧甲基壳聚糖的质量比为1:1.2，花色苷与壳聚糖总量的质量比为2:1，使具有正电荷的壳聚糖盐酸盐与具有负电荷的羧甲基壳聚糖相互交联，制得包封花色苷的壳聚糖纳米颗粒悬浮液，即花色苷纳米复合物悬浮液；
(4)按体积比1:1的比例向花色苷纳米复合物悬浮液中逐滴加入上述明胶溶液而形成成膜液，之后向成膜液中加入占成膜液质量1％的甘油，在转速为800rpm的条件下搅拌30min，然后静置1h，最后倒入平面皿中，再在40℃的烘箱中干燥24h，得到所述可延缓油脂氧化的花色苷纳米复合物明胶可食用膜，揭下后备用。
实施例4
以橄榄油为例，检测本发明可食用膜对油脂的抗氧化能力
在实施例1的基础上省去花色苷纳米复合物，作为对照组1，实施例1至3、对照组1以及纯明胶可食用膜的各项性能检测结果对比见下表1。
表1
注：橄榄油初始过氧化值为6.2O2/kg。
检测实施例1至3、对照组1以及纯明胶可食用膜的水分含量和热力学稳定性，结果见下表2。
表2
| 组别 | 水分含量(％) | 相变温度(℃) |
| 实施例1 | 27.90 | 211.30 |
| 实施例2 | 28.34 | 208.67 |
| 实施例3 | 26.71 | 219.64 |
| 对照组1 | 33.04 | 197.23 |
| 纯明胶可食用膜 | 31.37 | 194.03 |
从以上可以看出，和对照组1以及纯明胶可食用膜相比，本发明制得的可食用膜可以有效延缓橄榄油氧化，而且透光率大大降低，机械性能和热学性能更好。
应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本发明，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种可延缓油脂氧化的花色苷纳米复合物明胶可食用膜，其特征在于：制备方法包括以下步骤：
（1）将花色苷加入到壳聚糖盐酸盐溶液中，搅拌均匀，得到花色苷与壳聚糖盐酸盐的混合溶液；
（2）将羧甲基壳聚糖溶液缓慢加入到花色苷与壳聚糖盐酸盐的混合溶液中，使具有正电荷的壳聚糖盐酸盐与具有负电荷的羧甲基壳聚糖相互交联，制得包封花色苷的壳聚糖纳米颗粒悬浮液，即花色苷纳米复合物悬浮液，壳聚糖盐酸盐与羧甲基壳聚糖的质量比为1:1.2；花色苷与壳聚糖总量的质量比为2:1；
（3）向花色苷纳米复合物悬浮液中逐渐加入明胶溶液而形成成膜液，之后向成膜液中加入甘油，甘油的加入量为成膜液质量的0.4~1%，搅拌均匀，然后静置处理，最后经过成型和干燥，得到所述可延缓油脂氧化的花色苷纳米复合物明胶可食用膜。
2.如权利要求1所述的可延缓油脂氧化的花色苷纳米复合物明胶可食用膜，其特征在于：所述壳聚糖盐酸盐溶液的浓度为4~8wt%。
3.如权利要求1或2所述的可延缓油脂氧化的花色苷纳米复合物明胶可食用膜，其特征在于：所述羧甲基壳聚糖溶液的浓度为10~20wt%。
4.如权利要求1或2所述的可延缓油脂氧化的花色苷纳米复合物明胶可食用膜，其特征在于：所述明胶溶液的浓度为3~5wt%，加入量为花色苷纳米复合物悬浮液的同等体积。
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