一种可食性复合海藻酸钠抗菌膜液及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可食性抗菌膜，尤其是涉及一种可食性复合海藻酸钠抗菌膜液及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]海藻酸钠是一种是从海带中提取的糖醛酸单体组成的线性高分子多糖，除了用作于食品工业上的增稠剂和稳定剂，现已被试用做人造肠衣、食品保鲜膜等辅料，具有减缓食品水分损失和抑制微生物污染的功效，且成本低廉，应用于食品保鲜包装上既环保又对人体无任何毒害作用，可以扩大海洋资源在现有市场的应用范围。
[0003]ε -聚赖氨酸是一种由微生物大量生产的氨基酸同型聚合物，它由人体必需氨基酸L-赖氨酸在α -羟基和β -氨基形成酞胺键而连接成的均聚物。ε -聚赖氨酸具有广谱抑菌性，具有安全性能高、水溶性好、热稳定性好等优点。柚子是芸香科柑橘属水果。柚皮占整个柚子的43%?48%，除含有水分、维生素、矿物质这些人体必需的营养素外，还含有多种对人体健康有益的非营养性生理活性成分，目前国内外对柚皮的研宄主要集中在柚皮中果胶的提取及应用上，对柚皮中纤维素的报道比较少见。
[0004]冰鲜鸭，又叫冷却鸭肉，是指经兽医检验、证实健康无病，在国家批准的屠宰厂内进行屠宰后，将肉很快冷却下来，然后进行分割、剔骨、包装，并始终在低温下储藏、运输的鸭肉。冰鲜鸭肉在风味、营养和口感等方面较冷冻鸭肉、热鲜鸭肉有明显优势，是制作酱鸭、烧鸭、烤鸭等熟食的重要原材料，拥有十分广阔的消费市场。但是，在冰鲜鸭的储藏、运输过程中，由于冷藏温度不能够完全抑制微生物的生长，加上目前国内的冷链体系未成规模，保鲜效果并不理想。针对冰鲜鸭的保鲜技术有高压保鲜、辐射保鲜、化学保鲜法等，这些方法技术性强、成本高、残留物质的毒害性有待研宄并且保鲜效果很不稳定。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种可降低涂膜的水分透过率，抑制腐败菌生长的可食性复合海藻酸钠抗菌膜液及其制备方法和应用。
[0006]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:
1、一种可食性复合海藻酸钠抗菌膜液，以质量浓度为1%?4%的海藻酸钠溶液为膜底液，加入膜底液质量0.5%?1.5%的甘油，0.15%?0.5%的ε -聚赖氨酸，0.15%?0.25%的柚子皮纳米纤维，并加入柠檬酸调节溶液PH值至5?6后，混合均匀即得可食性复合海藻酸钠抗菌膜液。
[0007]2、一种可食性复合海藻酸钠抗菌膜液的制备方法，具体包括以下步骤:
(1)海藻酸钠溶液的制备:将一定质量的海藻酸钠溶于水中，于50-70°C下不断搅拌溶解配制成质量浓度为1%?4%的海藻酸钠溶液；
(2)柚子皮纳米纤维的制备:将柚子皮晒干后粉碎过200目筛，称取一定质量的柚子皮粉，采取酸碱高温浸提法获得微晶纤维，然后用浓硫酸水解微晶纤维，获得柚子皮纳米纤维；
(3)复合海藻酸钠抗菌膜液的制备:以步骤(I)得到的海藻酸钠溶液为膜底液，添加膜底液质量0.5%?1.5%的甘油，搅拌均匀，然后加入膜底液质量0.15%?0.5%的ε -聚赖氨酸，不断搅拌，再缓慢加入膜底液质量0.15%?0.25%的柚子皮纳米纤维继续搅拌均匀，最后用梓檬酸调节pH值至5?6，然后置于超声波清洗仪中，于功率250-350w的条件下超声25-35min，使各成分充分混合并除去气泡，即得到可食性复合海藻酸钠抗菌膜液。
[0008]步骤(2)柚子皮纳米纤维的制备方法具体如下:将柚子皮粉按固液质量比1:20的比例浸于95°C的质量浓度为5%的盐酸溶液中搅拌2h，过滤取滤渣用水洗至中性并烘干，再将烘干的滤渣按固液质量比1:20的比例浸于80°C的质量浓度为2%的氢氧化钠溶液中搅拌2h，过滤取滤渣用水洗至中性得到微晶纤维；将微晶纤维按固液质量比1:20的比例加入到质量浓度为62-66%的浓硫酸溶液中，将混合溶液于60°C的水浴锅中机械搅拌35-45min进行水解反应，水解结束后加入混合溶液10倍体积去离子水终止反应，然后将水解液置于超声波清洗仪中于功率300_400w条件下超声25_35min后，再于12000r /min转速下离心至上清液呈淡蓝色胶体状，取其上清液，室温透析5天除去杂离子后放置于冷冻干燥机中_50°C下干燥48h，获得柚子皮纳米纤维粉末。柚子皮粉中的纳米纤维提取率为16.7%，纯度为97.
[0009]一种可食性复合海藻酸钠抗菌膜液的应用，该应用为利用所述的可食性复合海藻酸钠抗菌膜液保鲜冰鲜鸭的方法，具体步骤如下:将屠宰好的鲜鸭，在0.5h内中心温度降至8°C，迅速置于4°C的可食性复合海藻酸钠抗菌膜液中浸泡I?5min ;取出晾干后，再次浸入4°C的质量浓度为1%?3%的氯化钙溶液中进行成膜交联I?3min，捞出沥干，在鲜鸭表面形成一层保鲜膜，最后置于4°C冷库中冷藏即可。由于海藻酸钠是一种线性高分子，有三个链段通过糖苷键连接而成，二价钙离子在其一侧的羧基部位进行离子取代，另一侧链的海藻酸也可与钙离子相连，从而形成交联，加强膜液中海藻酸钠分子间的相互作用，进一步形成保护膜。
[0010]与现有技术相比，本发明的优点在于:本发明一种可食性复合海藻酸钠抗菌膜液及其制备方法和应用，该膜液以海藻酸钠为成膜材料，加入甘油作为增塑剂，ε -聚赖氨酸作为抗菌剂，柚子皮纳米纤维作为增强剂，该方法制备的可食性复合海藻酸钠抗菌膜液主要原料和辅料均为可食用物质，其中海藻酸钠来源广泛且价格低廉，作为海洋源高分子多糖，海藻酸钠具有降低血清胆固醇，减缓血中脂肪糖和胆盐的吸收，预防高血压、糖尿病、月巴胖病等疾病；由于纳米纤维分子中提供的OF可以和ε -聚赖氨酸的NH 3+形成离子间的相互作用，加强聚赖氨酸与膜液的结合状态，因此，使用的生物源ε-聚赖氨酸具有广谱抗菌性和柚子皮纳米纤维结合，可以加强抗菌剂的持久释放，更好的发挥抑菌效果；同时由于小分子的纳米纤维可以完全渗入膜液分子中，产生的氢键作用使膜分子更加紧凑，柚子皮纳米纤维的加入可以降低单一海藻酸钠涂膜的水分透过率，减缓鸭肉的水分流失，应用于冰鲜鸭的保鲜上，绿色环保，无污染，可以有效延长冰鲜鸭的货架期，并且会为食用产品人群带来附加的营养价值。
[0011]综上所述，本发明的可食性复合海藻酸钠抗菌膜液含有的纳米纤维可以降低涂膜的水分透过率从而控制鸭肉中的水分流失，含有的生物抗菌剂，可以抑制冰鲜鸭中腐败菌的增长，从而保持鸭肉的色泽和风味，延长冰鲜鸭的货架期。
[0012]进一步由于本发明采用合理的化学分离方法对柚皮中的纤维素进行提取纯化，柚子皮粉中的纳米纤维提取率为16.7%，纳米纤维的纯度为97.2%。采用高温酸碱浸提，大大缩短了纤维素的处理时间，操作步骤简单，使用试剂数量较少，对环境无污染，成本低，为柚子皮的再利用和纳米纤维的制备途径提供了新思路。
【具体实施方式】
[0013]以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
具体实施例
[0014]实施例1
一种可食性复合海藻酸钠抗菌膜液，以质量浓度为2%的海藻酸钠溶液为膜底液，加入膜底液质量1%的甘油，0.3%的ε -聚赖氨酸，0.2%的柚子皮纳米纤维，并加入柠檬酸调节溶液PH值至5.5后，混合均匀即可，其制备方法具体包括以下步骤:
(1)海藻酸钠溶液的制备:将2g的海藻酸钠溶于100ml水中，于60°C下不断搅拌溶解配制成质量浓度为2%的海藻酸钠溶液；
(2)柚子皮纳米纤维的制备:将柚子皮晒干后粉碎过200目筛，称取一定质量的柚子皮粉，采取酸碱高温浸提法获得微晶纤维，然后用浓硫酸水解微晶纤维，获得柚子皮纳米纤维；制备方法具体如下:将柚子皮粉按固液质量比1:20的比例浸于95°C的质量浓度为5%的盐酸溶液中搅拌2h，过滤取滤渣用水洗至中性并烘干，再将烘干的滤渣按固液质量比1:20的比例浸于80°C的质量浓度为2%的氢氧化钠溶液中搅拌2h，过滤取滤渣用水洗至中性得到微晶纤维；将微晶纤维按固液质量比1:20的