CN114403214A

CN114403214A - 一种壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂的制备方法及其应用

Info

Publication number: CN114403214A
Application number: CN202210171977.4A
Authority: CN
Inventors: 陈洪彬; 王慧玲; 郑宗平; 王宝贝; 蒋璇靓
Original assignee: Quanzhou Normal University
Current assignee: Quanzhou Normal University
Priority date: 2022-02-24
Filing date: 2022-02-24
Publication date: 2022-04-29
Anticipated expiration: 2042-02-24
Also published as: CN114403214B

Abstract

本发明公开了一种壳聚糖‑鱼皮明胶复合涂膜剂的制备方法及其应用，涉及食品保鲜技术领域。该制备方法包括以下步骤：(1)去除脂肪的干鱼皮加入HCl溶液后浸泡处理后冲洗至中性，之后加入去离子水超声水解，得到水解液；(2)在所述水解液中加入甘油、壳聚糖和ε‑聚赖氨酸得到混合物，所述混合物搅拌混合，即得所述壳聚糖‑鱼皮明胶复合涂膜剂。本发明制备的壳聚糖‑鱼皮明胶复合涂膜剂，能够显著降低百香果果实贮藏期间的失水皱缩和腐烂，提高果实的贮藏品质，延长其贮藏期。

Description

一种壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂的制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及食品保鲜技术领域，特别是涉及一种壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂的制备方法及其应用。

背景技术

百香果属于西番莲科西番莲属，为藤本植物的一种，百香果茎具有细条纹，浆果卵球形，无毛，果汁营养丰富，气味芳香，百香果原产国是位于热带地区的南美巴西，18世纪从南美传入欧洲，再由欧洲传入中国。百香果含有丰富的蛋白质、脂肪、糖类和多种维生素及氨基酸等，除此之外百香果还含有多种有机酸和芳香物质，可以用来制作果汁。

采摘的新鲜百香果果实水分含量很高，如果不采取有效的措施处理，会因为呼吸和蒸腾作用，使百香果水分散失。失水后的百香果表面出现皱缩和失去光泽，大大减弱了果实的抗病性，使果实的商品率大幅度下降。在百香果采后和运输过程中要有效的防止其失水。呼吸作用决定了果实的生长速度影响着果实的能量代谢，而呼吸速率是衡量果实呼吸强度的重要指标。目前百香果主要采用低温贮藏来降低采后果实的呼吸速率，从而起到防止果实水分流失的作用。另外乙烯是使果实劣变的主要因素，乙烯是植物催熟剂，果实在乙烯的影响下淀粉水解酶活性上升从而促使果肉变软，表皮迅速褐变果实会散发异味。有研究表明，在薄膜袋包装下果皮也会发生轻微褐变，且褐变与不包装贮藏时表现的失水褐变不同，用薄膜密封包装的果实不论室温还是低温下贮藏，果皮中的水分含量在贮藏期间变化均很小。

目前利用微生物、天然产物提取物以及基因工程的生物保鲜技术已成为一大研究热点，其具有处理成本低、贮藏条件易于控制、绿色环保等优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂的制备方法及其应用，以解决上述现有技术存在的问题，本发明提供的壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂可以提高百香果采后耐贮性，延长其保鲜期。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)去除脂肪的干鱼皮加入HCl溶液后浸泡处理后冲洗至中性，之后加入去离子水超声水解，得到水解液；

(2)在所述水解液中加入甘油、壳聚糖和ε-聚赖氨酸得到混合物，所述混合物搅拌混合，即得所述壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂。

进一步地，所述HCl溶液的浓度为0.6mol/L，所述干鱼皮与0.6mol/L HCl的质量比为1：5。

进一步地，在步骤(1)中，所述浸泡处理的时间为15min。

进一步地，在步骤(1)中，所述超声频率为40KHz。

进一步地，在步骤(1)中，所述超声时间为3h。

进一步地，在步骤(1)中，所述去除脂肪的干鱼皮与去离子水的质量比为1：9。

进一步地，在步骤(2)中，所述甘油、所述壳聚糖和所述ε-聚赖氨酸在所述混合物中的质量分数分别为2％、1％和0.5％。

本发明还提供一种根据上述的制备方法制备得到的壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂。

本发明还提供上述的壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂在百香果保鲜中的应用。

本发明还提供一种百香果的保鲜方法，将上述的壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂涂覆在百香果表面。

本发明的技术效果和优点：

本发明通过利用鱼皮制备得到鱼皮明胶溶液，并特定比例的添加甘油、壳聚糖和ε-聚赖氨酸，能够增强壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂的稳定性，对控制采后百香果的失水皱缩和腐烂具有显著的效果。通过调节甘油的比例可以使鱼皮明胶与壳聚糖、ε-聚赖氨酸有机的结合在一起，更好的发挥鱼皮明胶的作用，形成的复合涂膜剂所成的膜稳定性高。该壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂应用在百香果上，可以显著控制采后百香果不发生皱缩和腐烂，有效降低了采后百香果贮藏期间的呼吸强度和乙烯释放速率，抑制果实表面颜色转变，延缓果实转黄率和失重率的上升，保持果实较高的可溶性固形物、可滴定酸、维生素C和总糖等营养品质，提高果实的商品率，延长采后百香果的常温贮藏保鲜期。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂在百香果表面形成膜的情况；

图2为不同涂膜处理对百香果果实外观的影响。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值，以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

实施例1

制备壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂：

去除脂肪的干鱼皮10g加入0.6mol/LHCl(干鱼皮与0.6mol/LHCl的质量比为1:5)处理15min，之后冲洗至中性，加入90mL去离子水，在95℃，40KHz的条件下超声恒温水解3h，之后加入甘油、壳聚糖和ε-聚赖氨酸得到混合物，混合物常温搅拌30min，即可得到壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜；其中甘油、壳聚糖和ε-聚赖氨酸在混合物中的质量分数分别为2％、1％和0.5％。

实验例1

将甘油在混合物中的质量分数分别调整为0％、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％和3％，其他操作同实施例1，分别制备壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂。

对制备得到的壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂的机械性能进行评价，结果如表1所示，可见，当甘油在混合物中的质量分数2％时，壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂的机械性能最佳。

表1

甘油添加比例	拉伸距离(mm)	断裂伸长率(％)
			0.5％	15.36±1.27	56.88±1.65
1％	19.84±1.45	68.74±1.37
			1.5％	21.99±1.23	74.93±1.78
2％	22.03±1.88	75.35±2.85
			2.5％	21.03±1.97	74.21±1.04
3％	20.43±2.24	70.69±2.49

对比例1

去除脂肪的干鱼皮10g加入0.6mol/LHCl(干鱼皮与0.6mol/LHCl的质量比为1:5)处理15min，之后冲洗至中性，加入90mL去离子水，在95℃，40KHz的条件下超声恒温水解3h，得到鱼皮明胶。

对比例2

同实施例1，区别仅在于，未加入ε-聚赖氨酸。

对比例3

同实施例1，区别仅在于，未加入壳聚糖。

对比例4

同实施例1，区别仅在于，未加入甘油。

对实例1和对比例1-4所得复合膜的机械性能进行评价，结果如表2所示：

表2

	拉伸距离(mm)	断裂伸长率(％)
			实施例1	22.03±1.88	75.35±2.85
对比例1	0.55±0.26	1.85±0.78
			对比例2	20.18±1.37	71.69±1.49
对比例3	5.34±0.53	8.22±0.59
			对比例4	10.28±0.90	30.70±1.89

拉伸距离和断裂伸长率可以表征膜的脆性或延展性。拉伸距离是膜在断裂之前可被拉伸的最大距离，断裂伸长率是膜在断裂点之前能够被拉伸的长度(比例)，数值越大说明膜的延展性越好，脆性越差。由表1可知，实施例1中得到的壳聚糖-鱼皮明胶复合膜的拉伸距离和断裂伸长率均最大且显著高于对比例1、对比例2、对比例3和对比例4，说明该复合膜的稳定性最好。单独的鱼皮明胶(对比例1)其成膜后的拉伸距离和断裂伸长率最小，形成的膜很脆，基本没有延展性；未加入壳聚糖(对比例3)其成膜也较脆，延展性能较差，无法拉伸；未加入ε-聚赖氨酸的对膜机械性能影响不大；加入甘油后可以显著提高膜的延展性，增加膜的拉伸距离和断裂伸长率2倍以上。因此，为了提高复合膜的稳定性，加入甘油和壳聚糖是必需的。

实施例2

选择成熟度大致相同、无病虫害及损伤的健康百香果果实，分别采用1％壳聚糖、实施例1制备的壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜、对比例1-4制备的鱼皮明胶或复合涂膜进行涂膜处理，一组清水作对照(详见表2)，包装后置于恒温恒湿培养箱25(±1)℃、85％湿度下贮藏，对比贮藏12天后的相关果实贮藏效果和品质评价指标(表3)。

表2

组别	涂膜	制备方法
			CK	清水	/
1	1％壳聚糖	壳聚糖(CTS)40g溶于360g水(含1％乙酸)
			2	实施例1	同实施例1
3	对比例1	同对比例1
			4	对比例2	同对比例2
5	对比例3	同对比例3
			6	对比例4	同对比例4

表3

由表3可知，与清水处理(对照，未涂膜组)的百香果相比，常温25℃下贮藏12天后，1％壳聚糖处理(组别1)、2％鱼皮明胶处理(组别3)、2％鱼皮明胶+1％壳聚糖+2％甘油处理(组别4)、2％鱼皮明胶+0.5％ε-聚赖氨酸+2％甘油处理(组别5)、2％鱼皮明胶+1％壳聚糖+0.5％ε-聚赖氨酸处理(组别6)以及2％鱼皮明胶+1％壳聚糖+0.5％ε-聚赖氨酸+2％甘油处理(组别2)均降低了采后百香果果实的皱缩指数、腐烂率和失重率，维持较高的果实可溶性固形物和总糖含量；同时，组别2的果实转黄指数也显著低于对照组，但其他组别的转黄指数略低于对照，但与之差异不显著。总体而言，组别2处理对采后百香果的保鲜效果最好。进一步比较分析发现，单独处理虽有一定效果，但明显不如复合处理；没有加入甘油，因形成膜的稳定性较差，保鲜效果也较差；加入ε-聚赖氨酸可以增强其抗病性，降低果实腐烂率。

综上所述，2％鱼皮明胶+1％壳聚糖+0.5％ε-聚赖氨酸+2％甘油处理(组别2)的果实贮藏效果较好，显著延缓百香果果实在贮藏期间水分的流失，阻止百香果果实表皮滋生霉菌，软化塌陷等腐败现象。因此，采用2％鱼皮明胶+1％壳聚糖+0.5％ε-聚赖氨酸+2％甘油处理可以作为提高百香果采后耐贮性、延长其保鲜期的方法。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)去除脂肪的干鱼皮加入HCl溶液后浸泡处理后冲洗至中性，之后加入去离子水超声水解，得到水解液；(2)在所述水解液中加入甘油、壳聚糖和ε-聚赖氨酸得到混合物，所述混合物搅拌混合，即得所述壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂。

2.根据权利要求1所述的壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂的制备方法，其特征在于，所述HCl溶液的浓度为0.6mol/L，所述干鱼皮与0.6mol/L HCl的质量比为1：5。

3.根据权利要求1所述的壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述浸泡处理的时间为15min。

4.根据权利要求1所述的壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述超声频率为40KHz。

5.根据权利要求1所述的壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述超声时间为3h。

6.根据权利要求1所述的壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述所述去除脂肪的干鱼皮与去离子水的质量比为1：9。

7.根据权利要求1所述的壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述甘油、所述壳聚糖和所述ε-聚赖氨酸在所述混合物中的质量分数分别为2％、1％和0.5％。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到的壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂。

9.根据权利要求8所述的壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂在百香果保鲜中的应用。

10.一种百香果的保鲜方法，其特征在于，将权利要求8所述的壳聚糖-鱼皮明胶复合涂膜剂涂覆在百香果表面。