CN110506785A - 一种卡拉胶-壳聚糖共混复合膜及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种保鲜用卡拉胶‑壳聚糖共混复合膜及其制备方法及其在冷鲜肉中的应用，属于食品加工技术研究领域。由以下质量百分比的原料组成：3‑5份的卡拉胶、1‑3份壳聚糖和0.5‑1.5份的甘油。其制备方法包括以下步骤：步骤一，预处理龙虾壳；步骤二，脱灰分处理；步骤三，甲壳素的提取；步骤四，壳聚糖的提取；步骤五，保鲜用卡拉胶‑壳聚糖共混复合膜制作。所述的保鲜用卡拉胶‑壳聚糖共混复合膜应用在冷鲜肉的保鲜上。保鲜能力强且具有一定的抑菌作用以及能维持其保鲜物品的颜色，气味等性状的作用，在很大程度上延缓了肉制食品腐败变质快的问题，而且能够提高城市废弃物如小龙虾壳的利用率，实现小龙虾资源的多重利用。
Description
本发明涉及一种保鲜用卡拉胶-壳聚糖共混复合膜制备方法及其在冷鲜肉保鲜中的应用，属于食品加工技术研究领域。
背景技术
目前，食品保鲜膜在食品领域应用广泛，并且处于初步发展阶段。如，2019年郗泽文等报道了柠檬精油乳液可食用膜对保鲜卤鸭脖进行研究。2019年张涵等报道了利用聚赖氨酸复合膜协同真空包装的综合包装方法对金鲳鱼进行研究，发现可以显著提高冷鲜肉制品的保鲜效果。
壳聚糖为天然多糖中仅有的带正电荷的高分子物质，它具有良好的稳定性，吸湿性，生物官能性，抑菌性等。因此能够在医药，金属提取等方面广泛应用[3]。以壳聚糖为原材料制得薄膜，具有优良的抑菌保鲜功能。小龙虾壳是食物加工或人们食用后的废弃物，长时间以来并没有得到很好的运用。运用小龙虾壳为原料生产壳聚糖既充分利用了原料又很好地保护了生活环境，对未来发展以及壳聚糖的研究都具有深远意义。
卡拉胶主要由大分子的膳食纤维组成。卡拉胶可用来增加食品的粘稠度，同样也可以用于制作可食性膜，增加膜的可塑性以及延展性。甘油是一种无色、透明、无臭、粘稠的液体，味甜，具有吸湿性。在食品中有广泛的应用。在制作保鲜涂膜中可起到增加延展性的作用。
目前，有多种肉制品保鲜的方法，如物理保鲜，化学保鲜以及生物保鲜。倪清艳研究了微生物源保鲜剂对鱼糜的防腐效果很好，在现阶段的实际生产过程中，基本上都会采取多种保鲜方法结合的方式，比如真空与低温手段结合，这样比单独采用一种保鲜方式的效果更加显著。罗红霞采用真空的物理方法与重组牛乳蛋白多肽的生物方法结合，应用于猪肉的保鲜。这些现有技术普遍存在的问题是冷鲜肉的感官评定较低，抑菌效果不是很理想。因此，开发可食用材料制作食品保鲜膜及其在冷鲜肉中的应用具有广阔的市场和发展前景。
发明内容
为本发明的目的在于提供一种性能优、保鲜能力好且抑菌效果强的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜，以解决现有技术中冷鲜肉的感官评定差、抑菌效果不理想、城市废弃物利用率低的问题。
本发明的另一目的在于提供上述保鲜用卡拉胶-壳聚糖共混复合膜的制作方法和所述的保鲜膜在冷鲜肉保鲜中的应用。
本发明的具体技术方案如下所述：
一种卡拉胶-壳聚糖共混复合膜，由以下质量百分比的原料组成：
卡拉胶 3-5份，
壳聚糖 1-3份，
甘油 0.5-1.5份。
优选地，所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜由以下质量百分比的原料组成：
卡拉胶 3份，
壳聚糖 1份，
甘油 0.5份。
优选地，所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜由以下质量百分比的原料组成：
卡拉胶 3份，
壳聚糖 3份，
甘油 1.5份。
优选地，所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜由以下质量百分比的原料组成：
卡拉胶 4份，
壳聚糖 1份，
甘油 1份。
优选地，所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜由以下质量百分比的原料组成：
卡拉胶 4份，
壳聚糖 2份，
甘油 1.5份。
优选地，所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜由以下质量百分比的原料组成：
卡拉胶 4份，
壳聚糖 3份，
甘油 0.5份。
优选地，所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜由以下质量百分比的原料组成：
卡拉胶 5份，
壳聚糖 1份，
甘油 1.5份。
优选地，所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜由以下质量百分比的原料组成：
卡拉胶 5份，
壳聚糖 2份，
甘油 0.5份。
优选地，所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜由以下质量百分比的原料组成：
卡拉胶 5份，
壳聚糖 3份，
甘油 1份。
一种制备所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜的方法，包含以下步骤：
步骤一，预处理龙虾壳：
称取200g的Na2CO3放入水桶中，向水桶中加入适量的水，并加入适量的洗洁精，将回收的龙虾壳放入水桶中，充分洗净，待洗净后放入干燥箱中烘干，后粉碎，得到龙虾壳粉，备用；
步骤二，脱灰分处理：
向烧杯中加入20g龙虾壳粉以及200ml的9％的盐酸溶液，并置于75℃水中，进行水浴加热，得到脱灰分后的龙虾壳粉；
步骤三，甲壳素的提取：
对步骤二中的脱灰分后的龙虾壳粉末用去离子水洗至中性，然后向烧杯中加入200mlNaOH溶液，在90℃水浴下培养6h,制得甲壳素；
步骤四，壳聚糖的提取：
将步骤三中制得的甲壳素用粉碎机磨碎，过筛,用10％的NaOH溶液浸泡，后用布氏漏斗过滤，烘干，即可得到壳聚糖；
步骤五，保鲜用卡拉胶-壳聚糖共混复合膜制作：
称取3g的步骤四制备得到的壳聚糖，并溶于100ml的2％的醋酸溶液中，在40℃水浴下搅拌至壳聚糖完全溶解，并加入甘油和卡拉胶，搅拌均匀，制得混合溶液，取50ml所述的混合溶液均匀平铺于15×15cm的有机玻璃盒中，放入烘干机里，80℃下烘8小时以上，干燥成膜，将所述的膜放入1％浓度氢氧化钠到里面浸泡，待膜从有机玻璃盒中脱落下来以后，放入蒸馏水洗净，最后风干，制得所述的保鲜用卡拉胶-壳聚糖共混复合膜。
所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜应用在冷鲜肉的保鲜上。
本发明的有益效果：本发明提供了一种保鲜用卡拉胶-壳聚糖共混复合膜的制备方法和应用，其所制得的保鲜涂膜的性状及厚度是上佳的。制得的保鲜涂膜外观呈淡黄偏白，质硬，膜完整，具颗粒。其保鲜能力强且具有一定的抑菌作用以及能维持其保鲜物品的颜色，气味等性状的作用，在很大程度上延缓了肉制食品腐败变质快的问题。所述的壳聚糖，通过进行原料预处理、脱灰分处理、甲壳素的提取以及壳聚糖提取等步骤实现的，其脱乙酰度可达99.5％，壳聚糖在其中能够起到防腐延长保鲜的作用。而且能够提高城市废弃物如小龙虾壳的利用率，实现小龙虾资源的多重利用。所述的膜的保鲜肉制品的综合感官评定高，而且在本实验中没有加入其他抑菌物质如精油等。所述的抑菌效果明显，强于一般方法保存下的肉制品。本发明中的食品保鲜涂膜壳广泛的应用在保鲜肉制品中。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种卡拉胶-壳聚糖共混复合膜，由以下质量百分比的原料组成：
卡拉胶 3-5份，
壳聚糖 1-3份，
甘油 0.5-1.5份。
所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜的方法，包含以下步骤：
步骤一，预处理龙虾壳：
称取200g的Na2CO3放入水桶中，向水桶中加入适量的水，并加入适量的洗洁精，将回收的龙虾壳放入水桶中，充分洗净，待洗净后放入干燥箱中烘干，后粉碎，得到龙虾壳粉，备用；
步骤二，脱灰分处理：
向烧杯中加入20g龙虾壳粉以及200ml的9％的盐酸溶液，并置于75℃水中，进行水浴加热，得到脱灰分后的龙虾壳粉；
步骤三，甲壳素的提取：
对步骤二中的脱灰分后的龙虾壳粉末用去离子水洗至中性，然后向烧杯中加入200mlNaOH溶液，在90℃水浴下培养6h,制得甲壳素；
步骤四，壳聚糖的提取：
将步骤三中制得的甲壳素用粉碎机磨碎，过筛,用10％的NaOH溶液浸泡，后用布氏漏斗过滤，烘干，即可得到壳聚糖；
步骤五，卡拉胶-壳聚糖共混复合膜制作：
称取3g的步骤四制备得到的壳聚糖，并溶于100ml的2％的醋酸溶液中，在40℃水浴下搅拌至壳聚糖完全溶解，并加入甘油和卡拉胶，搅拌均匀，制得混合溶液，取50ml所述的混合溶液均匀平铺于15×15cm的有机玻璃盒中，放入烘干机里，80℃下烘8小时以上，干燥成膜，将所述的膜放入1％浓度氢氧化钠到里面浸泡，待膜从有机玻璃盒中脱落下来以后，放入蒸馏水洗净，最后风干，制得所述的保鲜用卡拉胶-壳聚糖共混复合膜。
所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜应用在冷鲜肉的保鲜上。
实施例2
一种卡拉胶-壳聚糖共混复合膜，包括如下重量份的原料组分：卡拉胶3份，壳聚糖2份，甘油1份。
卡拉胶-壳聚糖共混复合膜的制作方法与实施例1相同。
实施例3
一种卡拉胶-壳聚糖共混复合膜，包括如下重量份的原料组分：卡拉胶3份，壳聚糖3份，甘油1.5份。
卡拉胶-壳聚糖共混复合膜的制作方法与实施例1相同。
实施例4
一种卡拉胶-壳聚糖共混复合膜，包括如下重量份的原料组分：卡拉胶4份，壳聚糖1份，甘油1份。
卡拉胶-壳聚糖共混复合膜的制作方法与实施例1相同。
实施例5
一种卡拉胶-壳聚糖共混复合膜，包括如下重量份的原料组分：卡拉胶4份，壳聚糖2份，甘油1.5份。
卡拉胶-壳聚糖共混复合膜的制作方法与实施例1相同。
实施例6
一种卡拉胶-壳聚糖共混复合膜，包括如下重量份的原料组分：卡拉胶4份，壳聚糖3份，甘油0.5份。
卡拉胶-壳聚糖共混复合膜的制作方法与实施例1相同。
实施例7
一种卡拉胶-壳聚糖共混复合膜，包括如下重量份的原料组分：卡拉胶5份，壳聚糖1份，甘油1.5份。
卡拉胶-壳聚糖共混复合膜的制作方法与实施例1相同。
实施例8
一种卡拉胶-壳聚糖共混复合膜，包括如下重量份的原料组分：卡拉胶5份，壳聚糖2份，甘油0.5份。
卡拉胶-壳聚糖共混复合膜的制作方法与实施例1相同。
实施例9
一种卡拉胶-壳聚糖共混复合膜，包括如下重量份的原料组分：卡拉胶5份，壳聚糖3份，甘油1份。
卡拉胶-壳聚糖共混复合膜的制作方法与实施例1相同。
性能测试：
选取冷鲜鸡胸肉，购买后带至实验室进行后续处理。先用酒精将刀具擦拭干净，尽量去除鸡胸肉表面的脂肪以及筋膜，在剩下的鸡肉组织中切取数份5g的鸡肉样品，鸡肉样品直接进行冷藏处理，备用。
将实施例1-9制得的保鲜用卡拉胶-壳聚糖共混复合膜所处理保存的鸡肉进行感官分析、PH值测定以及菌落总数的测定：
1.感官分析
参照感官评价标准对上述抑菌处理过的鸡肉进行评价，将装入鸡肉的烧杯从冰箱中取出，待温度趋于室温时请五位同学对鸡肉进行感官评价，评定人员分别从外形、颜色、气味以及触感四个方面对鸡肉进行评定，具体的标准及分值如表2。
表2鸡肉的感官评价标准
按照上表2对各实验组，对照组第4d的鸡肉进行打分，可以得到表3。本次实验所得的分数为五个实验员的分数相加，分别从外形、颜色、气味以及触感四个方面进行打分。
结果如下：
表3鸡肉的感官评价成绩
根据上述实验方法测定结果表明：对比组中的鸡肉样品在培养了4d后，其感官评价成绩低于另外九组实验组，表明壳聚糖膜对鸡肉有一定的保鲜作用，观察另外九组实验组，可以明显看出第7、8、9实验组得分较高，其他实验组得分差距不明显，表明按照第7、8、9组配比比例所制得的壳聚糖膜具有较好的保鲜作用。
2.pH值测定
准确称取5g冷鲜鸡肉于50ml小烧杯中，分别用所制得的壳聚糖膜覆盖，一组为空白实验，将其放入冰箱(4℃)冷藏，分别于2、4、6、8d时取出样品，测定pH值。
测定时，将上述的鸡肉样品切取适量放入盛有50ml去离子水的烧杯之中，均质(2500r/min)1min,用电子pH计直接插入混合物中，读数，重复三次取平均值，作为最后的结果。参考标准为：一级鲜度：pH<6.3；二级鲜度：pH为6.4--6.6；腐败变质：pH>6.7。
表4pH值测定
由表数据可知：第2d所有鸡肉样品的pH都低于6.3，属于一级鲜度；第4d，第一组以及对照组的样品pH已经大于6.3,其中对比组的pH已经大于二级鲜度范围；第6d只有第5、6、7、8、9这五组的样品pH仍低于6.7，其中第九组鸡肉样品仍属于一级鲜度范围，当培养到第8d只有第8、9组的鸡肉样品仍属于鲜度范围，且很明显的看出第九组所制得的壳聚糖膜覆盖的鸡肉样品pH还未到二级鲜度范围，表明其保鲜能力最强。
3.菌落总数的测定
首先进行预实验，取上述培养第4d的样品放入盛有50ml的去离子水中，均质(8000r/min)1min,无菌操作下取25ml放于225ml的灭菌生理盐水中，经振摇制成1：10的均匀稀释液，然后分别配置1:100；1:1000；1：10000的稀释度的稀释液，用灭过菌的吸管分别吸取各1ml于灭菌培养皿中，每个稀释度做两个培养皿，最后经过对比发现，1:1000这一稀释度下所制得的培养皿中的菌落数都基本为30--300CFU之间，所以选取这一稀释度为标准，比较第2、4、6d的菌落数。
表4菌落数的变化
以下数据以菌落总数的对数(lg(CFU/g))表示，从下表可知：对比组的菌落数明显多于实验组，说明壳聚糖的抑菌效果明显，实验组中第九组的菌落数明显低于其他组，则表明第九组的配比所制得的壳聚糖膜的抑菌效果最佳。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征等同替换所组成的技术方案。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。
Claims (11)
1.一种卡拉胶-壳聚糖共混复合膜，其特征在于，
由以下质量百分比的原料组成：
卡拉胶 3-5份，
壳聚糖 1-3份，
甘油 0.5-1.5份。
2.根据权利要求1所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：
卡拉胶 3份，
壳聚糖 1份，
甘油 0.5份。
3.根据权利要求1所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：
卡拉胶 3份，
壳聚糖 3份，
甘油 1.5份。
4.根据权利要求1所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：
卡拉胶 4份，
壳聚糖 1份，
甘油 1份。
5.根据权利要求1所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：
卡拉胶 4份，
壳聚糖 2份，
甘油 1.5份。
6.根据权利要求1所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：
卡拉胶 4份，
壳聚糖 3份，
甘油 0.5份。
7.根据权利要求1所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：
卡拉胶 5份，
壳聚糖 1份，
甘油 1.5份。
8.根据权利要求1所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：
卡拉胶 5份，
壳聚糖 2份，
甘油 0.5份。
9.根据权利要求1所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：
卡拉胶 5份，
壳聚糖 3份，
甘油 1份。
10.一种制备如权利要求1至9任意一项所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤一，预处理龙虾壳：
称取200g的Na2CO3放入水桶中，向水桶中加入适量的水，并加入适量的洗洁精，将回收的龙虾壳放入水桶中，充分洗净，待洗净后放入干燥箱中烘干，后粉碎，得到龙虾壳粉，备用；
步骤二，脱灰分处理：
向烧杯中加入20g龙虾壳粉以及200ml的9％的盐酸溶液，并置于75℃水中，进行水浴加热，得到脱灰分后的龙虾壳粉；
步骤三，甲壳素的提取：
对步骤二中的脱灰分后的龙虾壳粉末用去离子水洗至中性，然后向烧杯中加入200mlNaOH溶液，在90℃水浴下培养6h,制得甲壳素；
步骤四，壳聚糖的提取：
将步骤三中制得的甲壳素用粉碎机磨碎，过筛,用10％的NaOH溶液浸泡，后用布氏漏斗过滤，烘干，即可得到壳聚糖；
步骤五，保鲜用卡拉胶-壳聚糖共混复合膜制作：
称取3g的步骤四制备得到的壳聚糖，并溶于100ml的2％的醋酸溶液中，在40℃水浴下搅拌至壳聚糖完全溶解，并加入甘油和卡拉胶，搅拌均匀，制得混合溶液，取50ml所述的混合溶液均匀平铺于15×15cm的有机玻璃盒中，放入烘干机里，80℃下烘8小时以上，干燥成膜，将所述的膜放入1％浓度氢氧化钠到里面浸泡，待膜从有机玻璃盒中脱落下来以后，放入蒸馏水洗净，最后风干，制得所述的保鲜用卡拉胶-壳聚糖共混复合膜。
11.一种权利要求1至9任意一项所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜的应用，其特征在于，所述的卡拉胶-壳聚糖共混复合膜应用在冷鲜肉的保鲜上。
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