CN113243417B - 一种亚硝酸钠-明胶微球及其制备方法和应用 - Google Patents
一种亚硝酸钠-明胶微球及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113243417B CN113243417B CN202110501119.7A CN202110501119A CN113243417B CN 113243417 B CN113243417 B CN 113243417B CN 202110501119 A CN202110501119 A CN 202110501119A CN 113243417 B CN113243417 B CN 113243417B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gelatin
- sodium nitrite
- stirring
- microsphere
- microspheres
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 title claims abstract description 227
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 title claims abstract description 227
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 title claims abstract description 201
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 title claims abstract description 114
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 114
- 239000011734 sodium Substances 0.000 title claims abstract description 114
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims abstract description 116
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims abstract description 114
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims abstract description 114
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 79
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 38
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 28
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 108010010779 glutamine-pyruvate aminotransferase Proteins 0.000 claims abstract description 10
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 22
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 16
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 claims description 16
- 239000005457 ice water Substances 0.000 claims description 10
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 7
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 7
- 239000002285 corn oil Substances 0.000 claims description 7
- 235000005687 corn oil Nutrition 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 2
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 12
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 12
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 12
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 11
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 11
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 11
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 9
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 8
- NWGKJDSIEKMTRX-AAZCQSIUSA-N Sorbitan monooleate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O NWGKJDSIEKMTRX-AAZCQSIUSA-N 0.000 description 8
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 8
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 6
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 6
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 6
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 6
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 description 5
- 235000015177 dried meat Nutrition 0.000 description 5
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N aspartic acid group Chemical group N[C@@H](CC(=O)O)C(=O)O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 description 4
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 4
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 3
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 3
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000013365 molecular weight analysis method Methods 0.000 description 3
- 235000015277 pork Nutrition 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 101100379060 Amorphotheca resinae GAMP gene Proteins 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001157 Fourier transform infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 2
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 2
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 description 2
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 2
- 235000015278 beef Nutrition 0.000 description 2
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 2
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 2
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 2
- 125000000404 glutamine group Chemical group N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)* 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 235000013622 meat product Nutrition 0.000 description 2
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 2
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 2
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- 238000006276 transfer reaction Methods 0.000 description 2
- 108020000946 Bacterial DNA Proteins 0.000 description 1
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 241000192125 Firmicutes Species 0.000 description 1
- -1 NO free radical Chemical class 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000005679 Peltier effect Effects 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 239000000022 bacteriostatic agent Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 210000002808 connective tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- CHNUOJQWGUIOLD-NFZZJPOKSA-N epalrestat Chemical compound C=1C=CC=CC=1\C=C(/C)\C=C1/SC(=S)N(CC(O)=O)C1=O CHNUOJQWGUIOLD-NFZZJPOKSA-N 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 101150022010 gam gene Proteins 0.000 description 1
- 208000005017 glioblastoma Diseases 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000003859 lipid peroxidation Effects 0.000 description 1
- 239000012160 loading buffer Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 1
- CMFNMSMUKZHDEY-UHFFFAOYSA-N peroxynitrous acid Chemical compound OON=O CMFNMSMUKZHDEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- ZZIZZTHXZRDOFM-XFULWGLBSA-N tamsulosin hydrochloride Chemical compound [H+].[Cl-].CCOC1=CC=CC=C1OCCN[C@H](C)CC1=CC=C(OC)C(S(N)(=O)=O)=C1 ZZIZZTHXZRDOFM-XFULWGLBSA-N 0.000 description 1
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 1
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
- A23B4/00—General methods for preserving meat, sausages, fish or fish products
- A23B4/10—Coating with a protective layer; Compositions or apparatus therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
- A23B4/00—General methods for preserving meat, sausages, fish or fish products
- A23B4/14—Preserving with chemicals not covered by groups A23B4/02 or A23B4/12
- A23B4/18—Preserving with chemicals not covered by groups A23B4/02 or A23B4/12 in the form of liquids or solids
- A23B4/24—Inorganic compounds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23P—SHAPING OR WORKING OF FOODSTUFFS, NOT FULLY COVERED BY A SINGLE OTHER SUBCLASS
- A23P10/00—Shaping or working of foodstuffs characterised by the products
- A23P10/30—Encapsulation of particles, e.g. foodstuff additives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
Abstract
本发明公开了一种亚硝酸钠‑明胶微球及其制备方法和应用，先将明胶加入去离子水中、搅拌至完全溶解，得到明胶溶液；然后将亚硝酸钠加入至所述明胶溶液中，继续搅拌至完全溶解，得到混合溶液；再将谷氨酰胺转氨酶加入至上述混合溶液中，然后搅拌反应得到交联溶液；接着向油相中加入乳化剂，然后在搅拌条件下逐滴滴加交联溶液，并继续在搅拌条件下进行乳化反应形成乳液；最后将所述乳液在搅拌条件下冷却，并经超声处理、抽滤分离、洗涤等操作后，最终得到亚硝酸钠‑明胶微球。整体操作简单，且制备得到的亚硝酸钠‑明胶微球表面光滑、粒径均匀，平均粒径为5‑40μm，在弱酸性环境下可以缓慢释放NO，可在食品抗菌剂中应用。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，更具体的说是涉及一种亚硝酸钠-明胶微球及其制备方法和应用。
背景技术
目前，亚硝酸钠(NaNO2)作为一种最常用的呈色剂及抑菌剂被广泛应用于肉制品加工。相关研究表明，NaNO2可产生NO自由基(NO·)、二氧化氮(NO2·)、三氧化二氮(N2O3)和过氧亚硝酸盐(ONOO·)等活性物质，这些活性物质通过自由基诱导细菌DNA链断裂，促进脂质过氧化，进而杀死细菌。此外，在微生物产生的弱酸性环境下NaNO2产生NO，NO在抗菌方面起着至关重要的作用，不仅能够有效地杀死单一菌株，而且能够杀死混合微生物菌株。
但是，当NaNO2应用于食品外部时，NaNO2生成NO的速度非常快，释放时间非常短(1-5s)，由此导致利用亚硝酸钠无法获得长效抑菌效果、少量使用抑菌效果不明显、实际使用量大。所以，为了提高亚硝酸钠的抑菌效果、获得长效抑菌性，并减少亚硝酸盐在肉制品中的使用量，深入研究控释抗菌、探索能控释NO的关键技术尤为重要。
微球是一种用高分子材料制备的、包埋一种或多种药物的微小球状聚合物，其具有比表面积大、表面能高、较好的流动性和扩散性、载药率和封装率高等特点，可以持续几周至几个月缓慢释放包埋的药物，并且可以控制药物的释放速率，并最终达到长期有效的作用，同时还能保护药物尤其是蛋白多肽类药物不受破坏或减少破坏。但是，目前并没有成熟的技术将NaNO2包埋成微球以获得长期缓释的效果。
因此，开发一种可以较好包埋NaNO2抑菌剂的蛋白微球，将其应用到肉制品表面，以延长NO的释放达到长期抑菌的效果是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种亚硝酸钠-明胶微球及其制备方法和应用，利用谷氨酰胺转氨酶(TGase)交联蛋白质，制备了包埋NaNO2的A型和B型明胶微球，采用的制备方法操作简单，控释抗菌，可以连续、缓慢以一定动力学规律将抗菌剂释放到肉品表面，针对不同微生物不同时间所需的抗菌剂浓度调控抗菌剂的释放速率，可以获得更好的肉品品质、更长的保质期。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种亚硝酸钠-明胶微球的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将明胶加入去离子水中、搅拌至完全溶解，得到明胶溶液；
(2)然后将亚硝酸钠加入至所述明胶溶液中，继续搅拌至完全溶解，得到混合溶液；
(3)将谷氨酰胺转氨酶(TGase)加入至上述混合溶液中，然后搅拌反应得到交联溶液；
(4)向油相中加入乳化剂，然后在搅拌条件下逐滴滴加所述交联溶液，并继续在搅拌条件下进行乳化反应形成乳液；
(5)将所述乳液在搅拌条件下冷却，并经超声处理后制得包含所述亚硝酸钠-明胶微球的产物。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明公开的制备方法操作简单，采用明胶作为微球载体材料，制备得到的亚硝酸钠-明胶微球可以连续、缓慢以一定动力学规律将NO释放到肉品表面，从而达到控释抗菌的效果，并且可针对不同微生物不同时间所需的抗菌剂浓度调控抗菌剂的释放速率。
优选的，步骤(1)中所述明胶包括A型明胶或B型明胶，所述明胶溶液的质量浓度为0.01～0.1g/mL；所述搅拌的温度为50-55℃，所述搅拌的转速为100-500r/min。
其中明胶是从新鲜动物皮、骨中经脱脂、漂洗、中和、水解等十几道工序提取的胶原蛋白质，由动物皮肤、骨、肌腱等结缔组织中的胶原部分降解而成，含有人体必需的18种氨基酸，蛋白质的含量在82％以上，也含有少量其它有机和无机杂质。按照制备方法明胶可分为两类，胶原蛋白经过酸性预处理可得到A型明胶，经过碱性预处理得到的是B型明胶。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明采用天然高分子材料明胶作为微球的载体，具有来源广泛、性质稳定、无毒、价格低廉、可生物降解、成膜性及成球性好的特点。
进一步优选的，步骤(1)所述搅拌采用水浴方式加热，所述水浴的温度为50-55℃。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明利用明胶可以与生物交联剂或化学交联剂进行交联固化，进而形成具有网状聚合物骨架的微球体。
优选的，步骤(2)中所述亚硝酸钠与所述明胶的质量比为1∶(5-15)，所述搅拌的温度为15-30℃，所述搅拌的转速为100-500r/min。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明中亚硝酸钠与明胶的用量适宜，从而可以利用明胶的交联固化反应将亚硝酸钠包埋，得到包埋NaNO2的A型或B型明胶微球，具有控释抗菌的效果。
优选的，步骤(3)中所述谷氨酰胺转氨酶的体积为1-5mL，酶活为120U/mL，所述搅拌反应的时间为1-3h，温度为15-30℃，转速为100-500r/min。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明采用谷氨酰胺转氨酶(TGase)作为酶试剂，利用TGase交联蛋白发生酶促反应，使蛋白形成更加紧密的内部结构，为明胶包埋NaNO2及控制其缓释提供良好的载体。
优选的，步骤(4)所述油相预热至50-55℃，油相与步骤(1)中所述去离子水的体积比为(2-10)∶1，所述油相包括玉米油；所述搅拌的转速为50-200r/min，所述乳化反应的温度为30-60℃，所述乳化反应的时间为1-2h。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明采用油包水(W/O)乳化交联法，通过此法可以得到稳定性高、表面光滑且粒径均匀、彼此之间无明显粘连的亚硝酸钠-明胶微球。
进一步优选的，所述乳化剂包括Span 80和Tween 80，所述油相与所述Span 80的体积比为80∶1，所述油相与Tween 80的体积比为160∶1。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明利用Span 80和Tween 80两种乳化剂复合使用，Span 80具有亲油性，Tween 80具有亲水性，两者之间混合使用时明胶微球乳化体系更容易达到亲水亲脂平衡，比单一乳化剂效果好。
优选的，步骤(5)中冷却至15～30℃；所述超声处理在冰水浴中进行，所述超声的功率为200W、总时间为10min，每次超声时间为3s、间隙时间为2s。
优选的，还包括：
(6)向所述产物中加入无水乙醇并置于冰水浴条件下搅拌，接着抽滤分离得固体，然后采用无水乙醇洗涤后于干燥器内干燥即得到所述亚硝酸钠-明胶微球。
优选的，步骤(6)中所述无水乙醇的温度为0-8℃，所述无水乙醇与所述产物的体积比为(2-10)：1；所述搅拌采用顶置式机械搅拌器，所述搅拌的速度100-500r/min，搅拌的时间为30-60min；所述洗涤的次数为1-3次，所述抽滤采用真空抽滤装置。
本发明还提供了一种亚硝酸钠-明胶微球，采用上述方法制备得到，且所述亚硝酸钠-明胶微球的粒径为25-40μm。
本发明还提供了一种如上所述亚硝酸钠-明胶微球在食品抗菌剂中的应用。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明公开的亚硝酸钠-明胶微球，在弱酸性环境下，涂覆到肉干和肉脯表面具有优异的抑菌效果，可以有效延长肉干和肉脯的保质期。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种亚硝酸钠-明胶微球及其制备方法和应用，具有如下有益效果：
(1)本发明利用TGase交联蛋白发生酶促反应，使蛋白形成更加紧密的内部结构，为明胶包埋NaNO2及控制其缓释提供良好的载体；
(2)本发明采用天然高分子材料明胶作为微球载体材料，具有来源广泛、性质稳定、无毒、价格低廉、可生物降解、成膜性及成球性好的特点；
(3)本发明公开的制备方法操作简单，制得的亚硝酸钠-明胶微球控释抗菌，可以连续、缓慢以一定动力学规律将抗菌剂释放到肉品表面，针对不同微生物不同时间所需的抗菌剂浓度调控抗菌剂的释放速率，可以获得更好的肉品品质、更长的保质期。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的不同浓度TGase交联包埋的亚硝酸钠-明胶微球的扫描电子显微镜图(A：实施例1～5制备的亚硝酸钠-明胶微球(A型)，B：实施例6～10制备的亚硝酸钠-明胶微球(B型))；
图2附图为本发明提供的不同浓度TGase交联包埋的亚硝酸钠-明胶微球的粒径分布图(A：实施例1～5制备的亚硝酸钠-明胶微球(A型)，B：实施例6～10制备的亚硝酸钠-明胶微球(B型))；
图3附图为本发明提供的不同浓度TGase交联包埋的亚硝酸钠-明胶微球的分子量分析(左侧：实施例1～5制备的亚硝酸钠-明胶微球(A型)，右侧：实施例6～10制备的亚硝酸钠-明胶微球(B型))；
图4附图为本发明提供的不同浓度TGase交联包埋的亚硝酸钠-明胶微球的傅立叶变换红外光谱图(A：实施例1～5制备的亚硝酸钠-明胶微球(A型)，B:实施例6～10制备的亚硝酸钠-明胶微球(B型))；
图5附图为本发明提供的不同浓度TGase交联包埋的亚硝酸钠-明胶微球粘度随剪切速率的变化(A：实施例1～5制备的亚硝酸钠-明胶微球(A型)，B:实施例6～10制备的亚硝酸钠-明胶微球(B型))；
图6附图为本发明提供的不同浓度TGase交联包埋的亚硝酸钠-明胶微球的储存模量(G')和损耗模量(G”)随频率的变化(A：实施例1～5制备的亚硝酸钠-明胶微球(A型)，B:实施例6～10制备的亚硝酸钠-明胶微球(B型))；
图7附图为本发明提供的不同浓度TGase交联的亚硝酸钠-明胶微球的NaNO2包埋率(GAMs：实施例1～5制备的亚硝酸钠-明胶微球(A型)，GBMs实施例6～10制备的亚硝酸钠-明胶微球(B型))；
图8附图为本发明提供的不同浓度TGase交联的亚硝酸钠-明胶微球的NO累积释放量(小图为前4h释放情况；A：实施例1～5制备的亚硝酸钠-明胶微球(A型)，B:实施例6～10制备的亚硝酸钠-明胶微球(B型))；
图9附图为本发明提供的A型亚硝酸钠-明胶微球和B型亚硝酸钠-明胶微球对三种细菌的抑菌圈(A：实施例1～5制备的亚硝酸钠-明胶微球(A型)，B:实施例6～10制备的亚硝酸钠-明胶微球(B型))；
图10附图为本发明提供的A型亚硝酸钠-明胶微球和B型亚硝酸钠-明胶微球对三种细菌的抑菌圈大小(A：实施例1～5制备的亚硝酸钠-明胶微球(A型)，B:实施例6～10制备的亚硝酸钠-明胶微球(B型))。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种亚硝酸钠-明胶微球的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将明胶加入去离子水中、搅拌至完全溶解，得到质量浓度为0.01～0.1g/mL明胶溶液；其中，明胶包括A型明胶或B型明胶；且搅拌过程中采用50-55℃水浴方式加热，搅拌的转速为100-500r/min；
(2)然后将亚硝酸钠按照与明胶的质量比为为1∶(5-15)加入至上述明胶溶液中，继续搅拌至完全溶解，得到混合溶液；其中搅拌过程的温度为15-30℃，搅拌的转速为100-500r/min；
(3)将体积为1-5mL、酶活为120U/mL的谷氨酰胺转氨酶(TGase)加入至上述混合溶液中，然后搅拌反应得到交联溶液；谷氨酰胺转氨酶的，所述搅拌反应的时间为1-3h，温度为15-30℃，转速为100-500r/min；
(4)油相预热至50-55℃后向油相中加入乳化剂，然后在搅拌条件下逐滴滴加所述交联溶液，并继续在搅拌条件下进行乳化反应形成乳液；其中油相与步骤(1)中去离子水的体积比为(2-10)∶1，且油相包括玉米油；搅拌的转速为50-200r/min，乳化反应的温度为30-60℃、时间为1-2h；并且，乳化剂包括Span 80和Tween 80，油相与Span 80的体积比为80∶1，油相与Tween 80的体积比为160∶1。
(5)将所述乳液在搅拌条件下冷却至15～30℃，并经超声处理后制得包含所述亚硝酸钠-明胶微球的产物；并且，超声处理在冰水浴中进行，超声的功率为200W、总时间为10min，每次超声时间为3s、间隙时间为2s。
为了进一步的优化技术方案，还包括步骤(6)具体为：
向所述产物中加入0-8℃无水乙醇并置于冰水浴条件下搅拌30-60min，无水乙醇与乳液的体积比为(2-10)：1，搅拌采用顶置式机械搅拌器，搅拌的速度100-500r/min；接着采用真空抽滤装置进行抽滤分离得固体，再采用无水乙醇洗涤1～3次后于干燥器内干燥得到所述亚硝酸钠-明胶微球。
实施例1～5
本发明实施例1～5公开了一种亚硝酸钠-明胶微球的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将1g A型明胶粉末加入至20mL去离子水中，然后在50-55℃的水浴条件下用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，得到质量浓度为0.05g/mL的明胶溶液；搅拌的转速为200r/min；
(2)然后将100mg的NaNO2加入至上述明胶溶液中，并搅拌至其完全溶解，得到混合溶液；其中搅拌过程的温度为25℃，搅拌的转速为200r/min；
(3)将酶活为120U/mL的谷氨酰胺转氨酶(TGase)分别按照0U/g、10U/g、20U/g、30U/g、40U/g浓度加入至上述混合溶液中，然后搅拌反应2h得到交联溶液；
(4)向160mL预热至50-55℃的玉米油中加入2mL Span 80和1mL Tween 80复合而成的乳化剂，然后在搅拌条件下向其中逐滴滴加上述交联溶液，并继续在搅拌条件下乳化反应1h，得到乳液；搅拌的转速为100r/min，乳化反应的温度为25℃；
(5)将上述乳液在搅拌条件下冷却至15～30℃，然后在冰水浴条件下进行超声处理(超声的功率为200W、总时间为10min，每次超声时间3s、间隙2s)；
(6)为了继续固化明胶微球，将经步骤(5)得到的产物加入100mL预冷的4℃无水乙醇，并置于冰水浴条件下搅拌30min以洗涤微球，其中搅拌过程采用顶置式机械搅拌器，搅拌的速度400r/min；接着采用真空抽滤装置将微球与玉米油和无水乙醇分离，再采用100mL预冷的4℃无水乙醇洗涤2次后于干燥器干燥得到所述亚硝酸钠-明胶微球。
实施例6～10
本发明实施例6～10公开了一种亚硝酸钠-明胶微球的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将1g B型明胶粉末加入至20mL去离子水中，然后在50-55℃的水浴条件下用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，得到质量浓度为0.05g/mL的明胶溶液；搅拌的转速为200r/min；
(2)然后将100mg的NaNO2加入至上述明胶溶液中，并搅拌至其完全溶解，得到混合溶液；其中搅拌过程的温度为25℃，搅拌的转速为200r/min；
(3)将酶活为120U/mL的谷氨酰胺转氨酶(TGase)分别按照0U/g、10U/g、20U/g、30U/g、40U/g浓度加入至上述混合溶液中，然后搅拌反应2h得到交联溶液；
(4)向160mL玉米油中加入2mL Span 80和1mL Tween 80复合而成的乳化剂，然后在搅拌条件下向其中逐滴滴加上述交联溶液，并继续在搅拌条件下乳化反应1h，得到乳液；搅拌的转速为100r/min，乳化反应的温度为25℃；
(5)将上述乳液在搅拌条件下冷却至15～30℃，然后在冰水浴条件下进行超声处理(超声的功率为200W、总时间为10min，每次超声时间3s、间隙2s)；
(6)为了继续固化明胶微球，向经步骤(5)得到的产物中加入100mL预冷的4℃无水乙醇，并置于冰水浴条件下搅拌30min以洗涤微球，其中搅拌过程采用顶置式机械搅拌器，搅拌的速度400r/min；接着采用真空抽滤装置将微球与玉米油和无水乙醇分离，再采用100mL预冷的4℃无水乙醇洗涤2次后于干燥器干燥得到所述亚硝酸钠-明胶微球。
效果验证
一、亚硝酸钠-明胶微球的表征
(1)扫描电子显微镜观察明胶微球形态
分别取微量实施例1-10制得的亚硝酸钠-明胶微球放在二氧化硅晶片上，用导电胶将其粘在样品台上，然后在氩气环境下将所有样品喷金处理3min，加速电压为6.0kV，放大倍数为1000倍，在扫描电子显微镜下观察，得到的结果如附图1所示。
附图1结果显示，不加入TGase能成球但成球率低。经过TGase交联的明胶微球颗粒显示出球形的形态。随着TGase浓度增加，微球粒径减小，原因是随着交联度的增加，明胶颗粒具有更高的致密结构。但是，当按实施例5和10制备微球时，即TGase添加量是40U/g，颗粒粒径迅速增加。分析原因主要是添加过量的交联剂生成了明胶均聚物，导致微球的粒径增大，一定程度上也会影响NaNO2的负载和NO的释放。
此外，从附图1中也可以看出与等浓度的TGase交联相比，B型亚硝酸钠-明胶微球的粒径比A型亚硝酸钠-明胶微球略大些，分析是由于B型明胶分子经交联后其凝胶强度增加，分子之间发生聚集，形成的微球粒径较大。各个球体之间也没有表现出明显的粘连，这表明明胶微球具有良好的分散性能。
(2)明胶微球粒径观察
使用激光粒度分析仪测量微球的粒径，分别将0.5g实施例1-10制备的亚硝酸钠-明胶微球分散在5mL去离子水中测其粒径分布，该仪器的测量范围为0.02-2600μm。
将微球的水分散液添加到测量室中(600mL)，达到5-10％的遮光率即可开始测量，每个实施例制得的亚硝酸钠-明胶微球重复进行三次上述实验，得到的结果如附图2所示。
附图2结果显示，当TGase为10U/g、20U/g时，亚硝酸钠-明胶微球的粒径相对较小，粒径范围为5-35μm；当TGase浓度增加到30U/g时，微球的粒径从30.5μm减小到7.5μm；随着TGase浓度进一步增加至40U/g，微球的粒径迅速增加至39.2μm，这与扫描电镜观察结果相一致。40U/g的TGase浓度较高，引起明胶分子过度交联，乳化过程不能使过度交联的明胶分散成均一、粒径较小的微球，导致交联效果降低。没有经过TGase交联的明胶微球，其粒径小于与TGase交联的明胶微球，这可能是由于未交联的明胶分子量小于交联的明胶，并且明胶分子也难以聚集成球，明胶分子碎片较多，导致其粒径小。
此外从附图2中也可以看出与等量的TGase交联，B型亚硝酸钠-明胶微球的粒径比A型亚硝酸钠-明胶微球略大些，这可能是由于A型明胶与TGase交联度高，在TGase的作用下在A型亚硝酸钠-明胶微球分子间和分子内形成更多的氢键和酰胺键，使微球内部结构更加紧密，从而降低了A型明胶微球的溶胀率。
(3)明胶微球分子量分析
将实施例1～10制备的亚硝酸钠-明胶微球粉末样品进行4倍稀释，按4:1的比例加入PAGE Loading-Buffer混合均匀，加热煮沸5min，从中取10μL上样，进行蛋白分子量分析，得到的结果如图3所示。
附图3结果显示：
实施例1～5制备得到的亚硝酸钠-明胶微球(A型)的主要条带有一条，分子量大约为140kDa，另外还存在呈现弥散状态的条带，这可能是由于明胶蛋白的分子量分布不均一所造成。随着TGase浓度的增加，形成了更高分子量的明胶分子聚合物，使呈弥散状态的条带渐渐的向凝胶上方移动。当TGase浓度为30U/g时，亚硝酸钠-明胶微球(A型)的条带开始变得模糊、且加样孔处开始有蛋白聚集体的积累，这可能是由于形成的蛋白聚合物的分子量过大而不能进入凝胶所致；且随着TGase浓度的增加，140kDa大小的条带逐渐变得模糊；同时，加样孔处的条带加深。结果表明，TGase可引起A型明胶蛋白发生分子间或者分子内的交联并形成大分子量的蛋白聚合物。
实施例6～10制备得到的亚硝酸钠-明胶微球(B型)的主要条带有一条，分子量大约为140kDa，随着TGase浓度的增加，亚硝酸钠-明胶微球(B型)的蛋白条带变化较小。分析原因是：B型明胶在碱处理的过程中有大量的谷氨酰胺残基和天冬氨酸残基转变为谷氨酸和天冬氨酸，而TGase没有交联谷氨酸和天冬氨酸的能力，剩余的少量谷氨酰胺残基和天冬氨酸残基在TGase的作用下发生交联，交联度较低，效果较差。
(4)明胶微球的傅立叶变换红外光谱(FTIR)
使用带有DTGS KBr探测器的Thermo Nicolet Avatar 370 FTIR光谱仪去获取实施例1～10制备的亚硝酸钠-明胶微球的FTIR光谱图。首先，分别取实施例1～10制备的亚硝酸钠-明胶微球1mg加入研钵中，再加入150mg溴化钾，研细并移入模具中进行压片处理。对每个样品进行从4000cm-1至500cm-1的扫描，并通过OMNIC 8.2软件进行分析，得到结果如附图4所示。
附图4结果显示，经过TGase交联后，酰胺A的波数随TGase交联程度的增加而降低，这归因于TGase交联明胶形成分子内以及分子间氢键。与交联后的B型明胶微球相比，交联后的A型明胶微球酰胺A的波数降低更显著，形成了更多的氢键，这表明A型明胶比B型明胶与TGase交联效果更好，并且A型明胶微球在交联后的结构更稳定。1650cm-1处的酰胺Ⅰ带的变化主要是由于C＝O基团的拉伸振动所致。NaNO2的红外吸收光谱显示了明显的2个特征吸收峰，将其与标准NaNO2的傅里叶红外光谱图比较后，其结果一致。NaNO2在1270和827的光谱区域有两个特征峰，但在明胶微凝胶光谱中NaNO2的特征峰几乎消失，这表明NaNO2被包埋在微球颗粒内部，在明胶微球的表面不存在附着的NaNO2。
(5)明胶微球的流变测量
使用动态流变仪分别测定实施例1～10制备的亚硝酸钠-明胶微球水分散液的流变学特性(室温)，用珀尔帖效应系统控制温度。
①粘度测定
分别取实施例1～10制备的亚硝酸钠-明胶微球0.1g分散在2mL去离子水中，在室温下进行粘度测试。将剪切速率从0.1Pa增加到1000Pa，测定粘度(η)与剪切速率(dγ/dt)的关系，得到结果如图5所示。
附图5结果显示，微球的粘度随剪切速率的增加而降低，表明亚硝酸钠-明胶微球水分散液存在剪切稀化行为，呈现出非牛顿流体的流动特性。与未交联的样品相比，添加不同浓度TGase的明胶微球的粘度增加。这可能是由于明胶与TGase相互作用，导致明胶微球内部分子链的流体动力学半径增加，并抑制了高分子链的迁移。在相同浓度的TGase交联下，A型明胶微球比B型明胶微球粘度偏高，这是由于A型明胶微球比B型明胶微球与TGase交联效果好，A型明胶微球比B型明胶微球粒径小，并且在经过TGase交联后形成的A型明胶微球中分子间和分子内力增加，结构更稳定。因此，同浓度的TGase交联A型明胶微球的粘度更高。
②频率扫描
使用振荡幅度扫描测量亚硝酸钠-明胶微球的线性粘弹性区域，在1Pa的固定应力下进行动态振荡频率扫描，并绘制微球的弹性模量(G')和粘性模量(G")随频率变化曲线(频率扫描范围0.1-10Hz)，结果如图6所示。
附图6结果显示，在0.1-10Hz的整个测量频率范围内，亚硝酸钠-明胶微球的弹性模量(G')均高于相应的粘性模量(G")，表现出类固体的粘弹性内部结构。TGase浓度的增加导致G'值逐渐增加，而凝胶强度增加则归因于通过TGase介导的酰基转移反应形成的强大交联网络。在相同浓度的TGase交联下，A型明胶微球比B型明胶微球的G'和G"均偏高，这是由于A型明胶微球比B型明胶微球与TGase交联效果好，TGase介导的酰基转移反应形成的较多强大交联网络，使凝胶强度增加，因此同浓度的TGase交联A型明胶微球的G'′和G"均更高。
(6)亚硝酸钠-明胶微球的NaNO2包埋率的测定
分别将实施例1～10制备的亚硝酸钠-明胶微球分散到足量的抗坏血酸溶液中，加热直至NaNO2全部转化为NO,加入与微球分散液等量的格里斯试剂(4g/L)测定明胶微球中NO的释放总量，用如下公式计算NaNO2的包埋率，得到结果如图7所示。
NO+O2 -→ONO2 -+H+→NO3 -+H+
2NO+O2→N2O4+H2O→NO2 -+NO3 -
NO+NO2→N2O3+H2O→2NO2 -
附图7结果显示，随着TGase增加至30U/g，NaNO2的包埋率逐渐增加，最大为46％，B型明胶微球较A型低，最大为31％。当TGase浓度增加至40U/g时，NaNO2的包埋率降低，这是因为此浓度下微球的粒径较大，微球中分子间和分子内力比粒径小的微球弱，不易包埋NaNO2，导致其包埋率降低。
(7)明胶微球中NO释放量的测定
使用Griess试剂测定实施例1～10制备的亚硝酸钠-明胶微球在120h内NO的累积释放量。根据NaNO2包埋率将适量微球样品悬浮在1mL抗坏血酸溶液中，并置于37℃的培养箱内以100r/min的速度震荡，同时避光。在每个时间点，收集150μL上述溶液上清液，并补充等量的抗坏血酸溶液，在-20℃冷冻直至进行测定。解冻抗坏血酸溶液上清液样品，取50μL加入到96孔板中，后将50μL格里斯试剂(4g/L)添加到每个孔中。将孔中的内容物在室温下孵育10min。使用酶标仪在540nm测其吸光度。通过NO标准曲线确定NO的释放量，得到结果如图8所示。
附图8结果显示，所释放的NO总量在48至60μg/mL之间，NaNO2包埋率越高，NO释放量越大。包埋率低的微球，在开始释放的前1-2h，NO释放迅速，随后缓慢释放；包埋率高的微球，在开始释放的前1-2h，NO释放迅速；2-4h释放速度也较快，随后时间缓慢释放。随着TGase浓度增加至30U/g，NO释放量增加。这种现象与微球的大小密切相关。40U/g的TGase交联微球的粒径较大，约为25-40μm，这使得NO的释放量比其他样品低。在相同的TGase交联浓度下，A型亚硝酸钠-明胶微球比B型亚硝酸钠-明胶微球的NO释放总量高，这是由于A型亚硝酸钠-明胶微球比B型亚硝酸钠-明胶微球TGase交联效果好，A型明胶微球的粒径比B型明胶微球小，并且在经过TGase交联后形成的A型明胶微球结构更稳定。因此，同浓度的TGase交联A型亚硝酸钠-明胶微球的包埋率高，NO释放量高。
(8)抑菌圈实验
测定实施例1～10制备的亚硝酸钠-明胶微球对大肠杆菌(革兰氏阴性菌、致病菌)、金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌、致病菌)及假单胞菌(革兰氏阴性菌、腐败菌)三种细菌的抑菌圈大小。用已灭菌的钢管(外径8mm)在试验平板上打孔，小心地挑去小块培养基以做成圆孔，往孔中注入100μL明胶微球的抗坏血酸分散液，37℃培养24h，测定抑菌圈大小。取出培养好的试验平板，用游标卡尺，采用十字交叉法测量抑菌圈直径，以直径表示抑菌圈的大小，结果如图9、10所示。
附图9、10结果显示，亚硝酸钠-明胶微球(A型)、亚硝酸钠-明胶微球(B型)对3种细菌均有抑制效果，且对假单胞菌的抑制效果最好，金黄色葡萄球菌的抑制效果最弱。亚硝酸钠-明胶微球(A型)的抑菌效果优于亚硝酸钠-明胶微球(B型)。
(9)亚硝酸钠-明胶微球对牛肉干和猪肉脯抑菌防腐的影响
综合NaNO2的包埋率、NO释放量、抑菌效果以及节约资源几方面考虑，分别采用实施例4制备的亚硝酸钠-明胶微球(A型)和实施例9制备的亚硝酸钠-明胶微球(B型)，即30U/gTGase交联的亚硝酸钠-明胶微球(A型)和亚硝酸钠-明胶微球(B型)用于牛肉干和猪肉脯的防腐实验研究。将市售的牛肉干和猪肉脯随机平均分为四组，分别为空白对照组、NaNO2对照组、亚硝酸钠-明胶微球(A型)(GAMPs)组和亚硝酸钠-明胶微球(B型)(GBMPs)组，均预先喷涂抗坏血酸溶液，然后NaNO2对照组添加NaNO2，亚硝酸钠-明胶微球(A型)(GAMPs)组添加实施例4制备的亚硝酸钠-明胶微球(A型)，亚硝酸钠-明胶微球(B型)(GBMPs)组添加实施例9制备的亚硝酸钠-明胶微球(B型)，真空包装后，置于25℃条件下进行贮藏。每隔4天取一次样，检测总菌落数(TVC)值，得到的结果如下表1和表2所示。
表1 不同贮藏时间添加明胶微球的肉干菌落总数的变化
注：a-h表示纵向差异显著，A-D表示横向显著差异(P<0.05)。
表2 不同贮藏时间添加明胶微球的肉脯菌落总数的变化
注：a-h表示纵向差异显著，A-D表示横向显著差异(P<0.05)。
由表1和表2可知，各组样品的TVC值随贮藏期延长均有所增加。与对照组相比，加微球组的增加幅度减小，且A型亚硝酸钠-明胶微球比B型亚硝酸钠-明胶微球效果更好，这与抑菌圈实验结果一致，与在肉干和肉脯中添加NaNO2组相比，包埋NaNO2的亚硝酸钠-明胶微球的TVC值增加幅度减小，实验结果再次验证包埋NaNO2的明胶微球在弱酸性环境下对NO具有缓释作用，且能够促进肉干和肉脯的防腐抑菌效果。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种亚硝酸钠-明胶微球的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)将明胶加入去离子水中、搅拌至完全溶解，得到明胶溶液；所述明胶为A型明胶；
(2)然后将亚硝酸钠加入至所述明胶溶液中，继续搅拌至完全溶解，得到混合溶液；
(3)将谷氨酰胺转氨酶按照30U/g的浓度加入至上述混合溶液中，然后搅拌反应得到交联溶液；
(4)向油相中加入乳化剂，然后在搅拌条件下逐滴滴加所述交联溶液，并继续在搅拌条件下进行乳化反应形成乳液；
(5)将所述乳液在搅拌条件下冷却，并经超声处理后制得包含所述亚硝酸钠-明胶微球的产物；
(6)向所述产物中加入无水乙醇并置于冰水浴条件下搅拌，接着抽滤分离得固体，然后采用无水乙醇洗涤后于干燥器内干燥得到所述亚硝酸钠-明胶微球；
其中，步骤(4)所述油相预热至50-55℃，油相与步骤(1)中所述去离子水的体积比为(2-10)∶1，所述油相包括玉米油；所述搅拌的转速为50-200r/min，所述乳化反应的温度为30-60℃，所述乳化反应的时间为1-2h。
2.根据权利要求1所述的一种亚硝酸钠-明胶微球的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述明胶溶液的质量浓度为0.01～0.1g/mL；所述搅拌的温度为50-55℃，所述搅拌的转速为100-500r/min。
3.根据权利要求1所述的一种亚硝酸钠-明胶微球的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述亚硝酸钠与所述明胶的质量比为1∶(5-15)，所述搅拌的温度为15-30℃，所述搅拌的转速为100-500r/min。
4.根据权利要求1所述的一种亚硝酸钠- 明胶微球的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述谷氨酰胺转氨酶的酶活为120U/mL，所述搅拌反应的时间为1-3h，温度为15-30℃，转速为100-500r/min。
5.根据权利要求1所述的一种亚硝酸钠-明胶微球的制备方法，其特征在于，步骤(5)中冷却至15～30℃；所述超声处理在冰水浴中进行，所述超声的功率为200W、总时间为10min，每次超声时间为3s、间隙时间为2s。
6.根据权利要求1所述的一种亚硝酸钠-明胶微球的制备方法，其特征在于，步骤(6)中所述无水乙醇的温度为0-8℃，所述无水乙醇与所述乳液的体积比为(2-10)：1；所述搅拌采用顶置式机械搅拌器，所述搅拌的速度100-500r/min，搅拌的时间为30-60min；所述洗涤的次数为1-3次，所述抽滤采用真空抽滤装置。
7.一种亚硝酸钠-明胶微球，其特征在于，采用权利要求1～6任一项所述方法制备得到，且所述亚硝酸钠-明胶微球的粒径为25-40μm。
8.一种如权利要求7所述亚硝酸钠-明胶微球在食品抗菌剂中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110501119.7A CN113243417B (zh) | 2021-05-08 | 2021-05-08 | 一种亚硝酸钠-明胶微球及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110501119.7A CN113243417B (zh) | 2021-05-08 | 2021-05-08 | 一种亚硝酸钠-明胶微球及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113243417A CN113243417A (zh) | 2021-08-13 |
| CN113243417B true CN113243417B (zh) | 2023-05-26 |
Family
ID=77222639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110501119.7A Active CN113243417B (zh) | 2021-05-08 | 2021-05-08 | 一种亚硝酸钠-明胶微球及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113243417B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101703480A (zh) * | 2009-12-08 | 2010-05-12 | 天津大学 | 明胶-壳聚糖/蒙脱土载药微球及制备方法 |
| CN102742919A (zh) * | 2012-06-18 | 2012-10-24 | 中国热带农业科学院农产品加工研究所 | 一种长效缓释型微胶囊食品保鲜剂及其制备方法 |
| CN104083340A (zh) * | 2014-07-29 | 2014-10-08 | 厦门大学 | 一种包埋维a酸的聚乳酸载药微球的制备方法 |
| CN109793717A (zh) * | 2017-11-17 | 2019-05-24 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种明胶微球的制备方法与应用 |
| CN111616210A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-04 | 山东理工大学 | 一种牛至精油纳米微胶囊的制备方法 |
| CN111713564A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-09-29 | 天津科技大学 | 一种胶原蛋白基人造食用固体脂肪及其制备方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101280062A (zh) * | 2008-05-15 | 2008-10-08 | 同济大学 | 一种多孔磁性明胶微球及其制备方法 |
| CN103622917B (zh) * | 2012-08-23 | 2017-12-29 | 尼奥克斯(文莱)控股有限公司 | 基于微囊化亚硝酸盐和酸化水凝胶的延时产生一氧化氮的系统和方法 |
| CN104829851B (zh) * | 2015-04-24 | 2018-04-10 | 山东省科学院能源研究所 | 一种精确控制粒径的单分散明胶栓塞微球的制备方法 |
| CN104762289B (zh) * | 2015-04-29 | 2018-09-21 | 天津科技大学 | 微孔膜渗透乳化制备固定醇脱氢酶的明胶微球的方法 |
| AU2017301076B2 (en) * | 2016-09-02 | 2021-04-08 | Duncan Macmorran | Nitrite microencapsulation, and uses of microencapsulated nitrate in the manufacture of pest baits |
-
2021
- 2021-05-08 CN CN202110501119.7A patent/CN113243417B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101703480A (zh) * | 2009-12-08 | 2010-05-12 | 天津大学 | 明胶-壳聚糖/蒙脱土载药微球及制备方法 |
| CN102742919A (zh) * | 2012-06-18 | 2012-10-24 | 中国热带农业科学院农产品加工研究所 | 一种长效缓释型微胶囊食品保鲜剂及其制备方法 |
| CN104083340A (zh) * | 2014-07-29 | 2014-10-08 | 厦门大学 | 一种包埋维a酸的聚乳酸载药微球的制备方法 |
| CN109793717A (zh) * | 2017-11-17 | 2019-05-24 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种明胶微球的制备方法与应用 |
| CN111713564A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-09-29 | 天津科技大学 | 一种胶原蛋白基人造食用固体脂肪及其制备方法 |
| CN111616210A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-04 | 山东理工大学 | 一种牛至精油纳米微胶囊的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113243417A (zh) | 2021-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Novel lignin–chitosan–PVA composite hydrogel for wound dressing | |
| Chen et al. | Strong fish gelatin hydrogels double crosslinked by transglutaminase and carrageenan | |
| Collins et al. | Hyaluronic acid solutions—A processing method for efficient chemical modification | |
| Chen et al. | Repetitive biomimetic self-healing of Ca2+-induced nanocomposite protein hydrogels | |
| Lei et al. | Microstructural, rheological, and antibacterial properties of cross-linked chitosan emulgels | |
| Wang et al. | Evaluation of the impact of stirring on the formation, structural changes and rheological properties of ovalbumin fibrils | |
| CN113243417B (zh) | 一种亚硝酸钠-明胶微球及其制备方法和应用 | |
| Lin et al. | Fabrication of a dual-response intelligent antibacterial nanofiber and its application in beef preservation | |
| Bera et al. | Encapsulation and release of a bacterial carotenoid from hydrogel matrix: Characterization, kinetics and antioxidant study | |
| Rao et al. | Physicochemical and antibacterial properties of fabricated ovalbumin–carvacrol gel nanoparticles | |
| Teimouri et al. | Decoupling diffusion and macromolecular relaxation in the release of vitamin B6 from genipin-crosslinked whey protein networks | |
| Cadinoiu et al. | Silver nanoparticles biocomposite films with antimicrobial activity: In vitro and in vivo tests | |
| Zhang et al. | Characterization of the antimicrobial edible film based on grasshopper protein/soy protein isolate/cinnamaldehyde blend crosslinked with xylose | |
| Ren et al. | A hydrogel based on nanocellulose/polydopamine/gelatin used for the treatment of MRSA infected wounds with broad-spectrum antibacterial and antioxidant properties and tissue suitability | |
| Zhang et al. | Enhanced antibacterial activity of lysozyme loaded quaternary ammonium chitosan nanoparticles functionalized with cellulose nanocrystals | |
| Wang et al. | Synthesis of casein-γ-polyglutamic acid hydrogels by microbial transglutaminase-mediated gelation for controlled release of drugs | |
| Pal et al. | Study on facile designing, swelling properties and structural relationship of gelatin nanoparticles | |
| Tian et al. | Preparation, physicochemical, and antibacterial properties of bovine serum albumin microspheres loaded with sodium nitrite | |
| Chen et al. | Mussel‐Inspired Adhesive, Antibacterial, and Stretchable Composite Hydrogel for Wound Dressing | |
| Natarajan et al. | Fabrication of polyaniline coated plasma modified polypropylene filter for antibioaerosol application | |
| Ahmed et al. | A novel approach to crosslink gelatin nanofibers through neutralization-induced Maillard reaction | |
| Esfandiyari Mehni et al. | Enhancement of oil productivity of Mortierella alpine and investigation into the potential of Pickering oil‐in‐water emulsions to improve its oxidative stability | |
| Tilwani et al. | Preparation, Physicochemical Characterization, and In Vitro Biological Properties of Selenium Nanoparticle Synthesized from Exopolysaccharide of Enterococcus faecium MC-5 | |
| Li et al. | Enzymatic digestion of keratin for preparing a pH-sensitive biopolymer hydrogel | |
| CN108329533B (zh) | 一种非交联型淀粉-β-环糊精复合纳米颗粒的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |