CN110720580A - 一种百里香粗提物复配鱼鳞胶原蛋白食品保鲜膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及天然食品保鲜剂技术领域，公开了一种百里香粗提物复配鱼鳞胶原蛋白食品保鲜膜的制备方法，步骤为：（1）用醇提法从百里香粉末中提取百里香粗提物；（2）利用鱼鳞下脚料提取鱼鳞胶原蛋白；（3）将提取的鱼鳞胶原蛋白溶于水中，依次加入增塑剂、交联剂、百里香粗提物和乳化剂，经均质、消泡后延流至玻璃板上，干燥后取出揭膜即得所述食品保鲜膜。本发明制得的食品保鲜膜中百里香粗提物可以抑制腐败微生物生长繁殖，并且百里香含有很多有益的活性成分，对人类健康有益；鱼鳞胶原蛋白具有良好的成膜性和较高的营养价值，口感好、透性小；并且利用鱼鳞下脚料制备食品保鲜膜，可以实现废物利用，具有较高的经济价值。
Description
技术领域
本发明涉及天然食品保鲜剂技术领域，尤其是涉及一种百里香粗提物复配鱼鳞胶原蛋白食品保鲜膜的制备方法。
背景技术
食品安全已成为全球关注的公共卫生问题，由于食源性微生物造成的食品腐败变质而导致的严重的食品安全风险与食物的损失后的经济损失不计其数。随人们生活水平的提高和对品位生活的尊崇，食品的食用安全和保质、保鲜已经成为人们对食品的一种健康和时尚的需求。而食品的安全、保质、保鲜最关键的就是食品添加剂的使用，食品保鲜剂是用于对食品的保质、保鲜、防止食品因微生物引起质变，提高食品储存性能，延长食品保质期的一种食品添加剂，它兼具防腐、抑菌、消毒的功能，有时可以起到防止食物中毒的效果。
目前食品应用中以人工合成保鲜剂使用较为广泛，但长期食用此类保鲜剂对人体健康存在安全隐患。因此，寻求绿色的保鲜剂，控制其在冷藏食品中的生长、存活，对食品安全和产业发展具有重要意义。目前也有一些关于天然食品保鲜剂的研究，例如，在中国专利文献上公开的“一种食品保鲜剂”，其公告号CN107173663A，以纳他霉素和酸性物质组成食品保鲜剂的基料，纳他霉素作为一种微生物源天然食品防腐剂，可以满足食品防腐保鲜要求及人们对于食品安全性的要求。
植物源和动物源食品防腐剂也同样证明可以应用于食品保鲜领域，但是目前尚未有利用中草药提取物和动物胶原蛋白复配制备食品保鲜剂的应用研究。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的食品保鲜剂多为人工合成保鲜剂，长期食用此类保鲜剂对人体健康存在安全隐患的问题，提供一种百里香粗提物复配鱼鳞胶原蛋白食品保鲜膜的制备方法，以鱼鳞等下脚料进行胶原蛋白提取，并利用醇提法对百里香进行粗提，加入增塑剂、交联剂、乳化剂制成食品级抗菌保鲜蛋白基膜，鱼鳞胶原蛋白有良好的成膜性，百里香粗提物具有抗菌作用，并含有很多有益的活性成分，如抗氧化剂和抗炎特性，对人类健康十分有益，制得的保鲜膜可食用，是一种安全的食品保鲜剂。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种百里香粗提物复配鱼鳞胶原蛋白食品保鲜膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)用醇提法从百里香粉末中提取百里香粗提物；
(2)利用鱼鳞下脚料提取鱼鳞胶原蛋白；
(3)将提取的鱼鳞胶原蛋白溶于水中，依次加入增塑剂、交联剂、百里香粗提物和乳化剂，经均质、消泡后延流至玻璃板上，干燥后取出揭膜即得所述食品保鲜膜。
百里香是国际标准化组织1970年就公布并被世界许多国家承认的香辛料之一，广泛分布于非洲北部、殴洲及亚洲温带，百里香可药用及提取芳香油，民间用作香料，具有温中散寒、驱风止痛、止咳化痰等作用，外用能防腐、杀虫等，我国大部分地区通常将百里香当作茶叶一样饮用，是一种具有杀菌性能的可食用材料。
近年来，淡水鱼加工业随着我国淡水鱼产量的增长而得到了较快的发展，鱼品加工也越来越广泛。但是，许多淡水鱼加工过程仅局限于对鱼体肌肉的利用，而对鱼鳞等废弃物的加工利用甚少。每年淡水鱼加工业的废弃物总量达到200万吨以上，其中鱼鳞约占15％，即30万吨。若能合理利用，可有效减少环境污染，又可提高企业效益。鱼鳞是鱼类体表的一种皮肤衍生物，大概占鱼体质量的2.0％-3.0％，鱼鳞中含有蛋白质、脂肪和多种维生素，其中胶原蛋白尤为丰富，鱼鳞胶原蛋白有良好的成膜性，将其用于制备食品保鲜膜，不仅可以很好的起到食品的保鲜的作用，而且可食用，是一种安的食品添加剂。
本发明以鱼鳞等下脚料进行胶原蛋白提取，并利用醇提法对百里香进行粗提，加入增塑剂、交联剂和乳化剂制成食品级抗菌保鲜蛋白基膜，将该食品保鲜膜涂覆在食品表面，可以抑制食品与环境间的气体交换，减少食品内部水分的蒸发，阻止空气中的氧与食品之间所发生的氧化作用。其中的百里香粗提物含有抗菌活性物质，可以损害食品中有害微生物的细胞结构，抑制腐败微生物生长繁殖，甚至杀死微生物以达到对食品保鲜的效果，并且百里香含有很多有益的活性成分，如抗氧化剂和抗炎特性，对人类健康有益。鱼鳞胶原蛋白具有良好的成膜性和较高的营养价值，口感好、透性小，是食品保鲜膜的理想材料，并且利用鱼鳞下脚料制备食品保鲜膜，可以实现废物利用，具有较高的经济价值。
作为优选，步骤(1)中百里香粗提物的提取方法为：将百里香粉末与乙醇按1:5～1：20(w/v)的比例混合，超声处理10～40分钟；然后在130～160rpm，37℃下孵育20～30h；用滤纸过滤，再在40～50℃下旋转蒸发过滤，浓缩物在40～50℃烘箱中除去多余乙醇；添加10％～30％的二甲基亚砜，测定提取物的含量，使得百里香粗提物的最终浓度为10％～30％(w/w)。采用超声辅助萃取技术对百里香粉末进行醇提，可以有效提取百里香中的抗菌活性物质，得到的粗提物具有良好的抑菌性能，用于食品保鲜膜中可有效实现食品抑菌和防腐。
作为优选，步骤(2)中鱼鳞胶原蛋白的提取步骤为：
(A)向干燥后的鱼鳞下脚料中加入盐酸，室温搅拌提取2～5h后过滤，将产物用蒸馏水洗净；
(B)向步骤(A)所得产物中加入氯化钠溶液，室温搅拌提取22～25h后过滤，将产物用蒸馏水洗净；
(C)向步骤(B)所得产物中加入乙酸，室温搅拌提取12～72h后离心分离得鱼鳞胶原蛋白粗提液；
(D)向鱼鳞胶原蛋白粗提液中加入氯化钠，使其终浓度达到0.5～1.0mol/L，盐析过夜后离心分离，留沉淀得到鱼鳞胶原蛋白粗品；
(E)将鱼鳞胶原蛋白粗品注入透析袋，用蒸馏水透析2～5d，每天更换一次透析液，留沉淀冻干即为所述鱼鳞胶原蛋白。
作为优选，步骤(A)中加入的盐酸浓度为0.3～0.8mol/L，固液比1:22～1:35(w/v)。
作为优选，步骤(B)中加入的氯化钠溶液质量浓度为2～4％，固液比1:22～1:35(w/v)。
作为优选，步骤(C)中加入的乙酸浓度为0.3～0.8mol/L，固液比1:22～1:35(w/v)。
作为优选，步骤(C)和(D)中离心转速8000～10000r/min，离心时间8～18min。
本发明中先通过步骤(A)用盐酸对鱼鳞下脚料进行预处理，对鱼鳞进行脱钙，并使鱼鳞内部结构疏松，有利于后续胶原蛋白的提取；再通过步骤(B)用氯化钠溶液去除鱼鳞中的水溶性杂蛋白和盐溶性杂蛋白，反应条件温和，可以有效避免胶原蛋白变性；然后通过步骤(C)，用适当浓度的乙酸提取胶原蛋白，保证提取过程中酸度适中，在不破坏胶原蛋白结构的情况下高效地对胶原蛋白进行提取；在通过步骤(D)加入氯化钠进行盐析，可以有效沉淀胶原蛋白，进一步提高胶原蛋白的纯度；最后通过步骤(E)的透析，可以去除胶原蛋白中的无机离子，从而得到较为纯净的鱼鳞胶原蛋白。
作为优选，步骤(3)中鱼鳞胶原蛋白和水的固液比为1:5～1:20(w/v)，以干胶原蛋白计，加入1～20％增塑剂，1～10％交联剂，1～5％百里香粗提物，1～15％乳化剂。
作为优选，步骤(3)中所述增塑剂为甘油，交联剂为谷氨酰胺转氨酶，乳化剂为吐温80。
作为优选，步骤(3)中加入的水为0～60℃的去离子水，均质时间5～30min，干燥温度50～70℃，干燥时间2～24h。
采用本发明中的增塑剂、交联剂、乳化剂种类和用量，可以使得百里香粗提物和鱼鳞蛋白之间有效交联，并且具有良好的流平性和成膜性，制得的食品保鲜膜具有良好的抑菌性和防腐性。
因此，本发明具有如下有益效果：以鱼鳞等下脚料进行胶原蛋白提取，并利用醇提法对百里香进行粗提，加入增塑剂、交联剂和乳化剂制成食品级抗菌保鲜蛋白基膜，百里香粗提物含有抗菌活性物质，可以抑制腐败微生物生长繁殖，并且百里香含有很多有益的活性成分，如抗氧化剂和抗炎特性，对人类健康有益；鱼鳞胶原蛋白具有良好的成膜性和较高的营养价值，口感好、透性小，是食品保鲜膜的理想材料，并且利用鱼鳞下脚料制备食品保鲜膜，可以实现废物利用，具有较高的经济价值。
附图说明
图1是实施例1中制得的食品保鲜膜对大肠杆菌的抑菌圈图片；
图2是实施例1中制得的食品保鲜膜对金黄色葡萄球菌的抑菌圈图片。
图中：0阴性对照、4食品保鲜膜的抑菌圈。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例1：
一种百里香粗提物复配鱼鳞胶原蛋白食品保鲜膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)用醇提法从百里香粉末中提取百里香粗提物：将百里香粉末与乙醇按1:10(w/v)的比例混合，超声处理30分钟；然后在150rpm，37℃下孵育25小时；用滤纸过滤，再在45℃下旋转蒸发过滤；浓缩物在45℃烘箱中除去多余乙醇；添加20％的二甲基亚砜，测定提取物的含量(以克为单位)，使得百里香粗提物的最终浓度为20％(w/w)。
(2)利用鱼鳞下脚料提取鱼鳞胶原蛋白：(A)在干燥后的鱼鳞下脚料中加入0.5mol/L的盐酸，固液比1:30(w/v)，室温下搅拌提取3h后过滤，将产物用蒸馏水洗净；(B)向所得产物中加入3％的氯化钠溶液，固液比1:30(w/v)，室温下搅拌提取24h后过滤，将产物用蒸馏水洗净；(C)向所得产物中加入0.5mol/L的乙酸，室温下搅拌提取48h，之后在10000r/min下离心15min，得到鱼鳞胶原蛋白粗提液；(D)向鱼鳞胶原蛋白粗提液中加入氯化钠使其终浓度达到0.8mol/L，盐析过夜，10000r/min离心15min，留沉淀得到鱼鳞胶原蛋白粗品；(E)将鱼鳞胶原蛋白粗品注入透析袋，用蒸馏水透析3d，每天更换一次透析液，留沉淀冻干即得到鱼鳞胶原蛋白。
(3)保鲜膜的制备：将上述提取的鱼鳞胶原蛋白溶于30℃的去离子水中，固液比为1:10(w/v)，以干胶原蛋白计，依次加入10％的甘油、5％的谷氨酰胺转氨酶3％的百里香粗提物和10％的吐温80，全部混合后均质20min，消泡,延流至玻璃板上，放入烘箱60℃下干燥10h，取出揭膜即得食品保鲜膜。
实施例2：
一种百里香粗提物复配鱼鳞胶原蛋白食品保鲜膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)用醇提法从百里香粉末中提取百里香粗提物：将百里香粉末与乙醇按1:5(w/v)的比例混合，超声处理10分钟；然后在130rpm，37℃下孵育20小时；用滤纸过滤，再在40℃下旋转蒸发过滤；浓缩物在40℃烘箱中除去多余乙醇；添加10％的二甲基亚砜，测定提取物的含量(以克为单位)，使得百里香粗提物的最终浓度为10％(w/w)。
(2)利用鱼鳞下脚料提取鱼鳞胶原蛋白：(A)在干燥后的鱼鳞下脚料中加入0.3mol/L的盐酸，固液比1:22(w/v)，室温下搅拌提取2h后过滤，将产物用蒸馏水洗净；(B)向所得产物中加入2％的氯化钠溶液，固液比1:22(w/v)，室温下搅拌提取22h后过滤，将产物用蒸馏水洗净；(C)向所得产物中加入0.3mol/L的乙酸，室温下搅拌提取12h，之后在8000r/min下离心8min，得到鱼鳞胶原蛋白粗提液；(D)向鱼鳞胶原蛋白粗提液中加入氯化钠使其终浓度达到0.5mol/L，盐析过夜，8000r/min离心8min，留沉淀得到鱼鳞胶原蛋白粗品；(E)将鱼鳞胶原蛋白粗品注入透析袋，用蒸馏水透析2d，每天更换一次透析液，留沉淀冻干即得到鱼鳞胶原蛋白。
(3)保鲜膜的制备：将上述提取的鱼鳞胶原蛋白溶于0℃的去离子水中，固液比为1:5(w/v)，以干胶原蛋白计，依次加入1％的甘油、1％的谷氨酰胺转氨酶1％的百里香粗提物和1％的吐温80，全部混合后均质5min，消泡,延流至玻璃板上，放入烘箱50℃下干燥2h，取出揭膜即得食品保鲜膜。
实施例3：
一种百里香粗提物复配鱼鳞胶原蛋白食品保鲜膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)用醇提法从百里香粉末中提取百里香粗提物：将百里香粉末与乙醇按1:20(w/v)的比例混合，超声处理40分钟；然后在160rpm，37℃下孵育30小时；用滤纸过滤，再在50℃下旋转蒸发过滤；浓缩物在50℃烘箱中除去多余乙醇；添加30％的二甲基亚砜，测定提取物的含量(以克为单位)，使得百里香粗提物的最终浓度为30％(w/w)。
(2)利用鱼鳞下脚料提取鱼鳞胶原蛋白：(A)在干燥后的鱼鳞下脚料中加入0.8mol/L的盐酸，固液比1:35(w/v)，室温下搅拌提取5h后过滤，将产物用蒸馏水洗净；(B)向所得产物中加入4％的氯化钠溶液，固液比1:35(w/v)，室温下搅拌提取25h后过滤，将产物用蒸馏水洗净；(C)向所得产物中加入0.8mol/L的乙酸，室温下搅拌提取72h，之后在10000r/min下离心18min，得到鱼鳞胶原蛋白粗提液；(D)向鱼鳞胶原蛋白粗提液中加入氯化钠使其终浓度达到1.0mol/L，盐析过夜，10000r/min离心18min，留沉淀得到鱼鳞胶原蛋白粗品；(E)将鱼鳞胶原蛋白粗品注入透析袋，用蒸馏水透析5d，每天更换一次透析液，留沉淀冻干即得到鱼鳞胶原蛋白。
(3)保鲜膜的制备：将上述提取的鱼鳞胶原蛋白溶于60℃的去离子水中，固液比为1:20(w/v)，以干胶原蛋白计，依次加入20％的甘油、10％的谷氨酰胺转氨酶5％的百里香粗提物和15％的吐温80，全部混合后均质30min，消泡,延流至玻璃板上，放入烘箱70℃下干燥24h，取出揭膜即得食品保鲜膜。
将上述实施例中制得的食品保鲜膜研磨成粉末，采用琼脂打孔法将食品保鲜膜粉末稀释液添加至含有大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的标准菌株的培养基中，使其充分扩散至培养基中，于37℃生化培养箱中培养20h后测量其抑菌圈的直径，结果如表1所示。
表1：抑菌圈直径(mm)。
| 编号 | 大肠杆菌 | 金黄色葡萄球菌 |
| 实施例1 | 15.9 | 17.3 |
| 实施例2 | 15.6 | 15.7 |
| 实施例3 | 16.1 | 16.3 |
从表1中可以看出，按照本发明中的方法制得的食品保鲜膜具有良好的抑菌作用，可以用于食品保鲜。
Claims (10)
1.一种百里香粗提物复配鱼鳞胶原蛋白食品保鲜膜的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
（1）用醇提法从百里香粉末中提取百里香粗提物；
（2）利用鱼鳞下脚料提取鱼鳞胶原蛋白；
（3）将提取的鱼鳞胶原蛋白溶于水中，依次加入增塑剂、交联剂、百里香粗提物和乳化剂，经均质、消泡后延流至玻璃板上，干燥后取出揭膜即得所述食品保鲜膜。
2.根据权利要求1所述的一种百里香粗提物复配鱼鳞胶原蛋白食品保鲜膜的制备方法，其特征是，步骤（1）中百里香粗提物的提取方法为：将百里香粉末与乙醇按1: 5~1：20（w/v）的比例混合，超声处理10~40分钟；然后在130~160rpm，37℃下孵育20~30h；用滤纸过滤，再在40~50℃下旋转蒸发过滤，浓缩物在40~50℃烘箱中除去多余乙醇；添加10％~30％的二甲基亚砜，测定提取物的含量，使得百里香粗提物的最终浓度为10％~30％ (w/w)。
3.根据权利要求1所述的一种百里香粗提物复配鱼鳞胶原蛋白食品保鲜膜的制备方法，其特征是，步骤（2）中鱼鳞胶原蛋白的提取步骤为：
（A）向干燥后的鱼鳞下脚料中加入盐酸，室温搅拌提取2~5h后过滤，将产物用蒸馏水洗净；
（B）向步骤（A）所得产物中加入氯化钠溶液，室温搅拌提取22~25h后过滤，将产物用蒸馏水洗净；
（C）向步骤（B）所得产物中加入乙酸，室温搅拌提取12~72h后离心分离得鱼鳞胶原蛋白粗提液；
（D）向鱼鳞胶原蛋白粗提液中加入氯化钠，使其终浓度达到0.5~1.0 mol/L，盐析过夜后离心分离，留沉淀得到鱼鳞胶原蛋白粗品；
（E）将鱼鳞胶原蛋白粗品注入透析袋，用蒸馏水透析2~5d，每天更换一次透析液，留沉淀冻干即为所述鱼鳞胶原蛋白。
4.根据权利要求3所述的一种百里香粗提物复配鱼鳞胶原蛋白食品保鲜膜的制备方法，其特征是，步骤（A）中加入的盐酸浓度为0.3~0.8 mol/L，固液比 1:22~1:35（w/v）。
5.根据权利要求3所述的一种百里香粗提物复配鱼鳞胶原蛋白食品保鲜膜的制备方法，其特征是，步骤（B）中加入的氯化钠溶液质量浓度为2~4%，固液比 1:22~1:35（w/v）。
6.根据权利要求3所述的一种百里香粗提物复配鱼鳞胶原蛋白食品保鲜膜的制备方法，其特征是，步骤（C）中加入的乙酸浓度为0.3~0.8 mol/L，固液比 1:22~1:35（w/v）。
7.根据权利要求3所述的一种百里香粗提物复配鱼鳞胶原蛋白食品保鲜膜的制备方法，其特征是，步骤（C）和（D）中离心转速8000~10000 r/min，离心时间8~18min。
8.根据权利要求1所述的一种百里香粗提物复配鱼鳞胶原蛋白食品保鲜膜的制备方法，其特征是，步骤（3）中鱼鳞胶原蛋白和水的固液比为1:5~1:20（w/v），以干胶原蛋白计，加入1~20％增塑剂，1~10％交联剂，1~5％百里香粗提物，1~15％乳化剂。
9.根据权利要求1或8所述的一种百里香粗提物复配鱼鳞胶原蛋白食品保鲜膜的制备方法，其特征是，步骤（3）中所述增塑剂为甘油，交联剂为谷氨酰胺转氨酶，乳化剂为吐温80。
10.根据权利要求1或8所述的一种百里香粗提物复配鱼鳞胶原蛋白食品保鲜膜的制备方法，其特征是，步骤（3）中加入的水为0~60℃的去离子水，均质时间5~30min，干燥温度50~70℃，干燥时间2~24h。
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|---|
| 杨敏: "百里香精油的提取工艺", 《热带农业科学》 * |
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