CN114573846B - 一种高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法 - Google Patents
一种高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114573846B CN114573846B CN202210304726.9A CN202210304726A CN114573846B CN 114573846 B CN114573846 B CN 114573846B CN 202210304726 A CN202210304726 A CN 202210304726A CN 114573846 B CN114573846 B CN 114573846B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- mussel
- soybean protein
- stirring
- titanium dioxide
- 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
- 108010073771 Soybean Proteins Proteins 0.000 title claims abstract description 49
- 235000019710 soybean protein Nutrition 0.000 title claims abstract description 41
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 143
- 241000237536 Mytilus edulis Species 0.000 claims abstract description 103
- 235000020638 mussel Nutrition 0.000 claims abstract description 103
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 42
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims abstract description 33
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims abstract description 31
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims abstract description 31
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 22
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 20
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 claims abstract description 18
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 18
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 18
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 claims abstract description 16
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims abstract description 11
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims abstract description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 15
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 14
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 claims description 14
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 10
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 10
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 10
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 10
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229940001941 soy protein Drugs 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 claims description 7
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 108091005658 Basic proteases Proteins 0.000 claims description 5
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 108010007119 flavourzyme Proteins 0.000 claims description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 5
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims description 5
- 239000012460 protein solution Substances 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 abstract description 15
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 abstract description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 16
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 12
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 12
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 description 12
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 6
- 241000235395 Mucor Species 0.000 description 5
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 4
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DOKLDZKBJADXRG-UHFFFAOYSA-M N.[O-2].[OH-].[Ti+3] Chemical compound N.[O-2].[OH-].[Ti+3] DOKLDZKBJADXRG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 3
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000005003 food packaging material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 1
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 240000007472 Leucaena leucocephala Species 0.000 description 1
- 235000010643 Leucaena leucocephala Nutrition 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- SMISQOLGTCDORB-UHFFFAOYSA-N [O--].[O--].[Ti+4].NC(N)=O Chemical compound [O--].[O--].[Ti+4].NC(N)=O SMISQOLGTCDORB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 235000015278 beef Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- TWFQJFPTTMIETC-UHFFFAOYSA-N dodecan-1-amine;hydron;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCC[NH3+] TWFQJFPTTMIETC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2389/00—Characterised by the use of proteins; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2401/00—Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08J2401/08—Cellulose derivatives
- C08J2401/26—Cellulose ethers
- C08J2401/28—Alkyl ethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2405/00—Characterised by the use of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08J2401/00 or C08J2403/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2405/00—Characterised by the use of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08J2401/00 or C08J2403/00
- C08J2405/08—Chitin; Chondroitin sulfate; Hyaluronic acid; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2471/00—Characterised by the use of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2471/02—Polyalkylene oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2489/00—Characterised by the use of proteins; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
- C08K2003/2241—Titanium dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02W90/10—Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
本发明涉及一种高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法包括制备大豆分离蛋白溶液及贻贝粘蛋白多肽溶液；将贻贝壳精微粉和纳米二氧化钛在磁力搅拌下溶解于铵盐溶液中，获得贻贝纳米二氧化钛铵盐溶液；将高分子多糖、羧甲基纤维素纳和聚乙二醇磁力搅拌溶于去离子水获得多糖醇溶液；将大豆分离蛋白溶液与贻贝粘蛋白多肽溶液按照体积比10:(0.5‑1)共混，获得复合蛋白肽溶液；将贻贝纳米二氧化钛铵盐溶液与所述多糖醇溶液混合磁力搅拌均匀，将其在搅拌状态下逐滴加入至复合蛋白肽溶液中，超声分散交联获得混合胶液；将所述混合胶液浇铸在玻璃模具中烘烤成膜。本发明膜具有优异的机械力学抗拉性能和耐热性能、抗菌性能和成膜性。
Description
技术领域
本发明涉及一种高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法，属于高分
子包装材料领域。
背景技术
塑料薄膜以高分子树脂为主要材料，具有质地柔软，透明度好和使用方便的有点，但是由于塑料难以降解形成白色污染给自然生态环境带来了危害，因此近年来开发可以降解的生物材料膜成为研究开发绿色包装材料的主要方向。
生物膜的主要原料为多糖和蛋白质等，通过不同分子间的相互作用二形成各种结构的膜材料。大豆分离蛋白是从大豆中分离提取出来的一类天然高分子，加个低廉，无毒且可食用且成膜后可在自然界上较好的降解。
目前，由于大豆分离蛋白具有良好的成膜性，以大豆蛋白粉为基质，添加有甘油、山梨醇等作为增速剂，可以制成具有良好弹性、防潮及阻氧渗入等性能的材料膜，但其中含有许多氨基酸、羧基等亲水性基团，和高分子树脂类材料相比，单纯的大豆分离蛋白膜在机械力学性能上具有显著的缺陷，对其进行不同程度复合改性其也是一个有效的途径。
另外，随着食品科技的发展，消费者也对食品质量提出了更高的要求，食品包装也向着生物抗菌性能的方向发展，研究可抑菌的食品包装材料，提高食品安全性，延长食品的货架期，也是市场的广泛需求。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题是提供一种高机械强度的大豆蛋白抗菌
生物膜制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高机械强度的大豆蛋白
抗菌生物膜制备方法,包括1）大豆分离蛋白加入至50-60℃的去离子水中，采用NaOH溶液调
制至pH7.2-8.5，磁力搅拌获得大豆蛋白溶液质量浓度为10-15%；
2）将贻贝粘蛋白加入至55-65℃的去离子水中磁力搅拌获得贻贝粘蛋
白溶液，贻贝粘蛋白溶液经过复合酶分步水解获得的贻贝粘蛋白多肽溶液；
3）将贻贝壳精微粉和纳米二氧化钛在磁力搅拌下溶解于铵盐溶液中，获得贻贝纳米二氧化钛铵盐溶液，
4）将高分子多糖、羧甲基纤维素钠和聚乙二醇磁力搅拌溶于去离子水获得多糖醇溶液；
5）将大豆分离蛋白溶液与贻贝粘蛋白多肽溶液按照体积比10:（0.1-0.5）共混，获得复合蛋白肽溶液；将贻贝纳米二氧化钛铵盐溶液与所述多糖醇溶液混合磁力搅拌均匀，将其在搅拌状态下逐滴加入至复合蛋白肽溶液中，超声分散交联获得混合胶液，测定混合胶液粘度在1600-1800mp.s范围内；
步骤6）将所述混合胶液浇铸在玻璃模具中烘烤成膜。
本发明的有益效果是：本发明将大豆分离蛋白和贻贝粘蛋白多肽溶液融合，不同的分子结构间的配合提高了膜的抗氧化性能和热稳定及透水性能综合性能，同时本发明利用了贻贝壳作为原料与纳米二氧化钛复配，不仅有效利用廉价的贻贝壳资源且较好的提高了膜的机械力学抗拉性能和耐热性能，且赋予了膜材料优异的抗菌性能；本发明还利用高分子多糖、羧甲基纤维素钠和聚乙二醇了使得产品具有良好的成膜性。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
本发明如上所述一种高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法,进一步，步骤（1）中所述大豆蛋白溶液质量浓度为12%，所述NaOH溶液浓度为5-8% 。
本发明如上所述一种高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法,进一步，步骤（2）中步骤（2）中所述贻贝粘蛋白溶液质量浓度为15-20%；所述复合酶为碱性蛋白酶和风味蛋白酶以重量比例1:0.5的比例混合，复合蛋白酶总用量为加入量为贻贝粘蛋白的5%-8%；
具体分步水解为贻贝粘蛋白溶液第一次加入复合蛋白酶总用量的70%，水解1至2小时，第二次加入复合蛋白酶总用量的30%水解2.5-3小时，获得贻贝粘蛋白多肽溶液。
本发明如上所述一种高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法,进一步，步骤（3），所述贻贝壳精微粉和纳米二氧化钛的质量比例为0.1：（0.5-0.8），所述铵盐溶液中的铵盐为尿素或十二烷基氯化铵。
本发明如上所述一种高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法,进一步，所述贻贝壳精微粉与铵盐溶液的质量百分比为10-35%，所述铵盐溶液质量浓度为40-45%。
本发明如上所述一种高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法,进一步，步骤（3），所述贻贝壳精微粉通过以下方法获得：将贻贝壳微粉中加入去离子水于反应容器中磁力搅拌混合均匀获得贻贝壳微粉混合物，所述贻贝壳微粉与去离子水的质量百分比为10-20%，在搅拌状态下逐滴加入十二烷基苯磺酸钠溶液，所述十二烷基苯磺酸钠溶液浓度为20-30%，在水浴温度60-105℃温度条件下磁力搅拌充分搅拌反应，反应后进行抽滤，并进行干燥获得。
本发明如上所述一种高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法,进一步，所述贻贝壳微粉为贻贝壳煅烧粉碎研磨获得贻贝壳微粉，细度在6000-10000目，所述十二烷基苯磺酸钠溶液为贻贝壳微粉混合物总质量3-5倍。
本发明如上所述一种高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法,进一步，所述高分子多糖为壳聚糖、寡聚糖、阿拉伯胶中的一种或者任意两种的混合。
本发明如上所述一种高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法,进一步，所述高分子多糖、羧甲基纤维素钠和聚乙二醇的重量份比例为1:（1-1.5）:（0.5:1）；所述多糖醇溶液中固形物质量百分比为25-50%。
本发明如上所述一种高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法,进一步，步骤5）所述复合蛋白肽溶液和贻贝纳米二氧化钛铵盐溶液与所述多糖醇溶液体积比为（10-20）:（2-3）:（1-5）。更有选的，复合蛋白肽溶液和贻贝纳米二氧化钛铵盐溶液与所述多糖醇溶液体积比为15:2：3。
本发明方法制备得到的高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜，添加有一定量的水解贻贝粘蛋白多肽和贻贝壳微粉，加入复配有高分子多糖、羧甲基纤维素钠和聚乙二醇的溶液中与大豆蛋白形成安全无毒，健康环保的生物膜，且埋于土壤（湿度25-60%）均可在60天内降解，具备良好地机械性能和较高透气阻隔性，应用于食品、水果和蔬菜保鲜，可以达到抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及毛霉菌的作用，但是对枯草芽孢杆菌的抑制效果不明显，本发明即可以达到部分抑菌的效果，又具有较高的机械强度。
实施方式
以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例
高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法,按照重量份称取各原料，
1）将12份大豆分离蛋白加入至50℃的88份去离子水中，采质量浓度为6%的NaOH溶液调制至pH7.5；
2）将20份贻贝粘蛋白加入至55℃的80份去离子水中磁力搅拌获得贻贝粘蛋白溶液，向贻贝粘蛋白溶液中第一次加入复合蛋白酶总用量的70%，水解1.5小时，第二次加入复合蛋白酶总用量的30%水解2.5小时，获得贻贝粘蛋白多肽溶液；复合酶为碱性蛋白酶和风味蛋白酶以重量比例1:0.5的比例混合，复合蛋白酶总用量为加入量为贻贝粘蛋白的6%；
3）贻贝壳煅烧粉碎研磨获得细度在10000目的贻贝壳微粉，
将贻贝壳微粉中加入去离子水于反应容器中磁力搅拌混合均匀获得贻贝壳微粉混合物，贻贝壳微粉与去离子水的百分比为15%，在搅拌状态下逐滴加入十二烷基苯磺酸钠溶液，十二烷基苯磺酸钠溶液浓度为25%，十二烷基苯磺酸钠溶液为贻贝壳微粉混合物总质量3-5倍，并且在水浴温度85℃温度条件下磁力搅拌充分搅拌反应，反应后进行抽滤，并进行干燥获得贻贝壳精微粉；将1份贻贝壳精微粉和8份纳米二氧化钛在磁力搅拌下溶解于30份尿素溶液,质量浓度为45%，获得贻贝纳米二氧化钛尿素溶液；
4）将寡聚糖10份、羧甲基纤维素钠10份和聚乙二醇10磁力搅拌溶于去离子水获得多糖醇溶液；所述多糖醇溶液中固形物质量百分比为25%。
5）将大豆分离蛋白溶液与贻贝粘蛋白多肽溶液按照体积比10:0.4共混，获得复合蛋白肽溶液；将贻贝纳米二氧化钛尿素溶液与所述多糖醇溶液混合磁力搅拌均匀，将其在搅拌状态下逐滴加入至复合蛋白肽溶液中，超声分散交联获得混合胶液；复合蛋白肽溶液和贻贝纳米二氧化钛尿素溶液与所述多糖醇溶液体积比为15:2：3；本发明获得混合胶液粘度在1780mp.s。
6）将所述混合胶液静置脱泡后，浇铸在玻璃模具中烘烤成膜。
实施例
高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法,包括
高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法,按照重量份称取各原料，
1）将10份大豆分离蛋白加入至50-60℃的90份去离子水中，采质
量浓度为6%的NaOH溶液调制至pH7.5；
2）将20份贻贝粘蛋白加入至60℃的80份去离子水中磁力搅拌获得贻贝粘蛋白溶液，向贻贝粘蛋白溶液中第一次加入复合蛋白酶总用量的70%，水解1.5小时，第二次加入复合蛋白酶总用量的30%水解2.5小时，获得贻贝粘蛋白多肽溶液；复合酶为碱性蛋白酶和风味蛋白酶以重量比例1:0.5的比例混合，复合蛋白酶总用量为加入量为贻贝粘蛋白的5%；
3）贻贝壳煅烧粉碎研磨获得细度在8000目的贻贝壳微粉，
将贻贝壳微粉中加入去离子水于反应容器中磁力搅拌混合均匀获得贻贝壳微粉混合物，贻贝壳微粉与去离子水的质量百分比为18%：在搅拌状态下逐滴加入十二烷基苯磺酸钠溶液，十二烷基苯磺酸钠为贻贝壳微粉混合物总质量3-5倍,十二烷基苯磺酸钠溶液浓度为25%，在水浴温度75℃温度条件下磁力搅拌充分搅拌反应，反应后进行抽滤，并进行干燥获得贻贝壳精微粉；将1份贻贝壳精微粉和6份纳米二氧化钛在磁力搅拌下溶解于35份尿素溶液,所述尿素溶液质量浓度为40%中，获得贻贝纳米二氧化钛尿素溶液。
4）将寡聚糖10份、羧甲基纤维素钠10份和聚乙二醇10份磁力搅拌溶于去离子水获得多糖醇溶液；所述多糖醇溶液中固形物质量百分比为26%。
5）将大豆分离蛋白溶液与贻贝粘蛋白多肽溶液按照体积比10:0.1共混，获得复合蛋白肽溶液；将贻贝纳米二氧化钛铵盐溶液与所述多糖醇溶液混合磁力搅拌均匀，将其在搅拌状态下逐滴加入至复合蛋白肽溶液中，超声分散交联获得混合胶液，粘度为1800mp.s；复合蛋白肽溶液和贻贝纳米二氧化钛铵盐溶液与所述多糖醇溶液体积比为15:2：3。
6）将所述混合胶液静置脱泡后，浇铸在玻璃模具中烘烤成膜。
实施例
高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法,按照重量份称取各原料，
1）将15份大豆分离蛋白加入至50-60℃的85份去离子水中，采质量浓度为6%的NaOH溶液调制至pH7.5；
2）将15份贻贝粘蛋白加入至55-65℃的85份去离子水中磁力搅拌获得贻贝粘蛋白溶液，向贻贝粘蛋白溶液中第一次加入复合蛋白酶总用量的70%，水解1小时，第二次加入复合蛋白酶总用量的30%水解2小时，获得贻贝粘蛋白多肽溶液；复合酶为碱性蛋白酶和风味蛋白酶以重量比例1:0.5的比例混合，复合蛋白酶总用量为加入量为贻贝粘蛋白的7%；
3）贻贝壳煅烧粉碎研磨获得细度在6000-10000目的贻贝壳微粉，
将贻贝壳微粉中加入去离子水于反应容器中磁力搅拌混合均匀获得贻贝壳微粉混合物，贻贝壳微粉与去离子水的质量比为20%：在搅拌状态下逐滴加入十二烷基苯磺酸钠溶液,十二烷基苯磺酸钠溶液浓度为25%，十二烷基苯磺酸钠溶液为贻贝壳微粉混合物总质量3-5倍，在水浴温度60-105℃温度条件下磁力搅拌充分搅拌反应，反应后进行抽滤，并进行干燥获得贻贝壳精微粉；将1份贻贝壳精微粉和5份纳米二氧化钛在磁力搅拌下溶解于30份尿素溶液中，获得贻贝纳米二氧化钛尿素溶液。
4）将寡聚糖10份、羧甲基纤维素钠12份和聚乙二醇7份磁力搅拌溶于去离子水获得多糖醇溶液；所述多糖醇溶液中固形物质量百分比为28%。
5）将大豆分离蛋白溶液与贻贝粘蛋白多肽溶液按照体积比10:0.2共混，获得复合蛋白肽溶液；将贻贝纳米二氧化钛铵盐溶液与所述多糖醇溶液混合磁力搅拌均匀，将其在搅拌状态下逐滴加入至复合蛋白肽溶液中，超声分散交联获得混合胶液，粘度为1680mp.s；复合蛋白肽溶液和贻贝纳米二氧化钛铵盐溶液与所述多糖醇溶液体积比为15:3：4。
6）将所述混合胶液静置脱泡后，浇铸在玻璃模具中烘烤成膜。
对比例
1）将12份大豆分离蛋白加入至50℃的90份去离子水中，采质量浓度为6%的NaOH溶液调制至pH7.5；
2）将寡聚糖10份、羧甲基纤维素钠10份和聚乙二醇10磁力搅拌溶于去离子水获得多糖醇溶液；所述多糖醇溶液中固形物质量百分比为50%；
3）将大豆分离蛋白溶液与所述多糖醇溶液质量比15：8混合磁力搅拌均匀，超声分散交联获得混合胶液，混合胶液粘度在1800mp.s；
4）将所述混合胶液静置脱泡后，浇铸在玻璃模具中烘烤成膜。
利用以下方法对实施例1至实施例3和对比例成膜进行抗拉强度和断裂伸长率、透光率、水蒸气透过系数及抑菌性能进行测试，试验结果见下表1。
表1.实施例1至实施例3和对比例成膜性能参数数据
本发明实施例1至实施例3和对比例成膜性能具体参数采用以下测量方法获得：膜厚（单位um ）采用千分尺在膜上任取6个点，测量出膜厚度获得平均值，；
抗拉强度和伸长率测定：根据GBT 1040.3-2006和质构仪测定本发明复合薄膜抗拉强度（单位：MPa ）和断裂伸长率(ΔE)（单位 %）；
透光率测定：根据GB/T 2410-2008测定透明膜的透光率（单位%）；
水蒸气透过率测量：采用标准GB 1037-1988方法进行测试（单位：g/(m2·24h)；
抑菌性能测定：大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及毛霉菌，大肠杆菌、金黄色葡萄球菌采用常规牛肉膏蛋白胨琼脂培养基，毛霉菌采用常规马铃薯培养基。采用含菌平板法测定，将大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及毛霉菌制成菌悬液，菌浓度在107-108cfu/mL，将菌悬液采用平板涂布法涂布在平板表面；采用打孔器将滤纸制成6mm的圆形纸片，将圆形纸片浸透混合胶液，用无菌镊子提起沥干，无水珠掉落，贴在含菌平板上，大肠杆菌、金黄色葡萄球菌30℃培养24小时及毛霉菌28℃培养48小时，测量抑菌圈的直径大小（mm），每个样品重复3个。
本发明混合胶液，在25±0.1℃的条件下，在30-60rpm条件下进行测量，直接通过粘度仪读出数据。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (3)
1.一种高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法,其特征在于，包括
1）大豆分离蛋白加入至50-60℃的去离子水中，采用NaOH溶液调制至pH7.2-8.5，磁力搅拌获得大豆蛋白溶液质量浓度为10-15%；
2）将贻贝粘蛋白加入至55-65℃的去离子水中磁力搅拌获得贻贝粘蛋
白溶液，贻贝粘蛋白溶液经过复合酶分步水解获得的贻贝粘蛋白多肽溶液；
将贻贝壳精微粉和纳米二氧化钛在磁力搅拌下溶解于尿素溶液中，获得贻贝纳米二氧化钛尿素溶液，所述贻贝壳精微粉和纳米二氧化钛的质量比例为0.1：0.5-0.8，
所述贻贝壳精微粉与尿素溶液的质量百分比为10-35%，所述尿素溶液质量浓度为40-45%;
所述贻贝壳精微粉通过以下方法获得：
向贻贝壳微粉中加入去离子水于反应容器中磁力搅拌混合均匀获得贻贝壳微粉混合物，所述贻贝壳微粉与去离子水的质量百分比为10-20%，在搅拌状态下逐滴加入十二烷基苯磺酸钠溶液，所述十二烷基苯磺酸钠溶液浓度为20-30%，在水浴温度60-105℃温度条件下磁力搅拌充分搅拌反应，反应后进行抽滤，并进行干燥获得；
所述贻贝壳微粉为贻贝壳煅烧粉碎研磨获得贻贝壳微粉，细度在6000-10000目，所述十二烷基苯磺酸钠溶液加入量为贻贝壳微粉混合物总质量3-5倍;
4）将寡聚糖、羧甲基纤维素钠和聚乙二醇磁力搅拌溶于去离子水
获得多糖醇溶液；所述寡聚糖、羧甲基纤维素钠和聚乙二醇的重量份比例为1:（1-1.5）:（0.5:1）；所述多糖醇溶液中固形物质量百分比为25-50%;
5）将大豆分离蛋白溶液与贻贝粘蛋白多肽溶液按照体积比10:（0.1-0.5）共混，获得复合蛋白肽溶液；将贻贝纳米二氧化钛尿素溶液与所述多糖醇溶液混合磁力搅拌均匀，将其在搅拌状态下逐滴加入至复合蛋白肽溶液中，超声分散交联获得混合胶液，混合胶液粘度在1600-1800mp.s范围内;
6）将所述混合胶液浇铸在玻璃模具中烘烤成膜。
2.根据权利要求1所述一种高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法,其特征在于，步骤（1）中所述大豆蛋白溶液质量浓度为12%，所述NaOH溶液浓度为5-8% 。
3.根据权利要求1所述一种高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法,其特征在于，步骤（2）中所述贻贝粘蛋白溶液质量浓度为15-20%；复合酶为碱性蛋白酶和风味蛋白酶以重量比例1:0.5的比例混合，复合酶总用量为贻贝粘蛋白的5%-8%；
所述分步水解为贻贝粘蛋白溶液中第一次加入复合酶总用量的70%，水解1至2小时，第二次加入复合酶总用量的30%水解2.5-3小时，获得贻贝粘蛋白多肽溶液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210304726.9A CN114573846B (zh) | 2022-03-22 | 2022-03-22 | 一种高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210304726.9A CN114573846B (zh) | 2022-03-22 | 2022-03-22 | 一种高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114573846A CN114573846A (zh) | 2022-06-03 |
| CN114573846B true CN114573846B (zh) | 2024-01-09 |
Family
ID=81782403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210304726.9A Active CN114573846B (zh) | 2022-03-22 | 2022-03-22 | 一种高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114573846B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115777774B (zh) * | 2022-11-11 | 2024-09-24 | 南京工业大学 | 一种含贻贝足蛋白的羧甲基纤维素基可食用膜及其制备方法和应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102816440A (zh) * | 2012-09-10 | 2012-12-12 | 复旦大学 | 一种大豆分离蛋白-纳米银抗菌复合膜及其制备方法 |
| TW201602205A (zh) * | 2014-04-22 | 2016-01-16 | Daicel Corp | 可食性薄膜及其製造方法 |
| WO2018182278A1 (ko) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 포항공과대학교 산학협력단 | 홍합 접착 단백질을 포함하는 다공성 마이크로입자 및 이의 제조방법 |
| CN110229385A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-13 | 华中农业大学 | 一种耐水增强型协同抗氧化复合膜及其制备方法 |
-
2022
- 2022-03-22 CN CN202210304726.9A patent/CN114573846B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102816440A (zh) * | 2012-09-10 | 2012-12-12 | 复旦大学 | 一种大豆分离蛋白-纳米银抗菌复合膜及其制备方法 |
| TW201602205A (zh) * | 2014-04-22 | 2016-01-16 | Daicel Corp | 可食性薄膜及其製造方法 |
| WO2018182278A1 (ko) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 포항공과대학교 산학협력단 | 홍합 접착 단백질을 포함하는 다공성 마이크로입자 및 이의 제조방법 |
| CN110229385A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-13 | 华中农业大学 | 一种耐水增强型协同抗氧化复合膜及其制备方法 |
Non-Patent Citations (8)
| Title |
|---|
| Liu, Chang 等.Green" bio-thermoset resins derived from soy protein isolate and condensed tannins.《 INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS》.2017,第108卷363-370. * |
| 壳聚糖与壳寡糖抑菌保鲜研究进展;杨焕蝶 等;《山东农业科学》;第52卷(第2期);167-172 * |
| 大豆蛋白纳米二氧化钛复合膜的制备及性能研究;宋贤良 等;《现代化工》;第254卷(第12期);40-41+43 * |
| 张玉龙 等.《高技术复合材料制备手册》.国防工业出版社,2003,(第1版),22. * |
| 惠民地区地方史志编纂委员会编.《惠民地区风物综览》.山东友谊出版社,1989,(第1版),244. * |
| 王世宇 等.《药用辅料学 十三五规划》.中国中医药出版社,2019,(第1版),30. * |
| 苑晴峦 等.《新型防水及装饰材料手册 上》.黑龙江科学技术出版社,1987,(第1版),94. * |
| 贻贝蛋白酶解体系稳定性控制技术及产品开发;毛凤娇;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;B024-778 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114573846A (zh) | 2022-06-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Interactions between carboxymethyl konjac glucomannan and soy protein isolate in blended films | |
| KR101725238B1 (ko) | 단백질-고분자-그래핀 옥사이드 나노복합체 및 이를 포함하는 필름 | |
| CN106987143B (zh) | 畜禽骨胶原蛋白-壳聚糖共混膜的制备方法 | |
| Suderman et al. | Effect of drying temperature on the functional properties of biodegradable CMC-based film for potential food packaging | |
| CN114573846B (zh) | 一种高机械强度的大豆蛋白抗菌生物膜制备方法 | |
| US11613616B2 (en) | Preparation method of green, biodegradable, and multifunctional collagen-based nanocomposite film | |
| WO2011018995A1 (ja) | 有機無機複合ヒドロゲルおよびその製造方法 | |
| CN112409615A (zh) | 一种含有花生衣原花青素包合物的保鲜膜及其制备方法 | |
| CN111234487B (zh) | 基于可降解复合包装材料的一次性餐盒 | |
| CN116218173A (zh) | 一种抗菌性强的包装袋新材料及其制备方法 | |
| Yu et al. | Preparation, characterization, and antimicrobial activity of poly (γ-glutamic acid)/chitosan blends | |
| Choudhary et al. | Development and characterization of biodegradable agarose/gum neem/nanohydroxyapatite/polyoxyethylene sorbitan monooleate based edible bio-film for applications towards a circular economy | |
| CN113248756B (zh) | 一种缓控释抗菌米糠蛋白复合膜及其制备方法和应用 | |
| CN107099047B (zh) | 一种pe保鲜涂布膜的制备方法与用途 | |
| Shi et al. | Sodium-alginate-based indicator film containing a hydrophobic nanosilica layer for monitoring fish freshness | |
| Liu et al. | Fabrication and characterisation of poly (vinyl alcohol)/deacetylated crab-shell particles biocomposites with excellent thermomechanical and antibacterial properties as active food packaging material | |
| CN116715884A (zh) | 一种改性纤维素纳米晶-壳聚糖-植物精油复合膜的制备方法 | |
| CN112029297B (zh) | 一种蛋壳膜酶解肽复合大豆蛋白制备具有抑菌性和抗氧化性包装薄膜的方法 | |
| Bayazidi et al. | Immobilized lysozyme onto bacterial cellulose nanofibers as active and reinforcing agent of sodium caseinate based films: physical characteristics and antimicrobial activity | |
| CN115850748A (zh) | 可食性蛋白膜及其制备方法和应用 | |
| CN115302934A (zh) | 一种全生物可降解的双层抑菌复合膜及其制备方法 | |
| CN115340712A (zh) | 一种基于普鲁兰多糖的功能性可食性复合膜及其制备方法 | |
| CN110591169B (zh) | 一种用于食品包装的甘蔗纤维/壳聚糖复合膜及其制备方法 | |
| Raveendran et al. | Facile strategy for the development of polyglucopyranose–silver hydrogel/films for antimicrobial applications | |
| WO2012057064A1 (ja) | セルロースゲルからなる培養基材、これを用いた固体培地及びこの培地を用いたセルラーゼ活性検定方法 |
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 |