利用虾仁加工下脚料制备复合活性可食性膜的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于食品加工领域，涉及一种可食性包装膜的制备方法，尤其涉及利用虾仁加工下脚料制备复合活性可食性膜的方法。
【背景技术】
[0002]可食性膜，是以天然可食性物质(如多糖、蛋白、脂质)为原料，利用一定的工艺方法通过不同分子间的相互作用形成一种具有优良机械强度和选择透过性的结构致密、可部分替代塑料包装材料的可食性薄膜。可食性膜可以以包裹、涂布、微胶囊等形式覆盖于食品表面(或内部)，从而达到阻止水气、氧气或各种溶质的渗透，提高食品品质或者延长货架期。近年来，对于可食性膜的开发已经不再局限于作为塑料薄膜的替代物，而是在保证基本功能前提下赋予其更多的功能特性，如在可食性膜生产过程中，加入抗菌剂、抗氧化剂、色素、风味物质、营养强化剂、香辛料等物质。因此，复合性活性可食性膜将是今后的发展趋势。
[0003]近年来，我国虾仁产量和出口总量在持续增加，而虾仁在加工过程中，产生了占虾总质量30°/『40%的虾头、虾壳等下脚料，其中部分被用于生产饲料。而其他部分则被丢弃处理，即污染环境，同时也会造成大量资源浪费。现有研宄表明，虾下脚料中含有大量活性物质，其中蛋白质和多糖(几丁质)更是含量丰富，如果合理开发，将产生较大的经济效益。
[0004]基于此，申请者根据可食性膜和虾仁加工下脚料的研宄现状，以虾仁加工下脚料为原料，通过系列工艺处理，制备一种复合活性可食性膜。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种显著提高虾类加工附加值、减少水产加工废弃物对环境的污染、易于消化、营养增强效果好、能延长货架期的利用虾仁加工下脚料制备复合活性可食性膜的方法。
[0006]为实现上述目的，本发明的技术方案是:利用虾仁加工下脚料制备复合活性可食性膜的方法，它通过一定工艺制备虾仁加工下脚料中的蛋白、酶解多肽和壳聚糖，然后在蛋白和壳聚糖溶液中加入酶解多肽、茶多酚和增塑剂，干燥成型后获得复合活性可食性膜，具体步骤如下:
(I)虾仁加工下脚料中蛋白的制备:将冷冻虾仁加工下脚料(虾头和虾壳)用组织捣碎机粉碎，按照料液比I g:2?3mL加入磷酸盐缓冲液(0.02 mol/L，pH 6.5?7.5)，于35?40°C下揽样提取5?6 h后，于85?90°C保温10?15 min，8 000 r/min离心25?30min，取上清液中按照体积比1:1加入乙酸乙酯溶液，震荡3?5 min后，静置60?90 min，取下层水相用截留分子量为I kDa透析袋脱盐后，冻干得虾仁加工下脚料蛋白。
[0007]虾仁加工下脚料酶解多肽的制备:取步骤(I)中的离心沉淀物按照料液比I g:3?5mL加入Gly- NaOH缓冲液(0.05 mol/L，pH 9.0?10.0)，按照沉淀物重量的0.8?1.0%加入碱性蛋白酶(酶活力彡2.0XlO5 U/g)，于45?55°C保温4?6 h，于95°C保温10min后，10 000 r/min离心15?20 min，上清液采用截留分子量为100 Da透析袋脱盐后，冻干得虾仁加工下脚料酶解多肽。
[0008]虾仁加工下脚料中壳聚糖的制备:取步骤(2)中的离心沉淀物洗至pH 6.5?7.5，然后按照料液比I g:3?5mL加入饱和乙二胺四乙酸(EDTA)溶液20?24 h，离心取沉淀洗至pH 6.5?7.5，然后向沉淀中加入1.0 mol/L NaOH，于60°C下处理25?30 h，离心取沉淀洗至pH 6.5?7.5，干燥得壳聚糖。
[0009]复合活性可食性膜成膜溶液的制备:按照料液比lg:40?50 mL分别将步骤(I)制备的蛋白和步骤(3)制备的壳聚糖加入到0.20 mol/L的乳酸溶液中(其中蛋白与壳聚糖的比例2:1?1:2)，并按照重量体积比向溶液中添加0.1?0.3%虾仁加工下脚料酶解多肽、0.3?0.5%抗氧化剂、0.5?1.0%增塑剂，搅拌均匀后利用脱泡机进行脱泡，制成成膜溶液。
[0010]复合活性可食性膜的制备:将调制好的成膜溶液均匀地倒在聚氯乙烯水晶板上进行刮制成膜，在室温相对湿度40~50%下干燥I?2天后，脱膜即得虾仁加工下脚料复合活性可食性膜。
[0011]作为改进，步骤(I)中所述虫下为中华管鞭虫下(5b7e/?0C6?ra melantho)。
[0012]作为改进，步骤(4)中所述抗氧化剂为茶多酚。
[0013]作为改进，步骤(4)中所述增塑剂为山梨醇。
[0014]与现有技术相比，本发明的优点在于:
1、本发明利用虾仁加工下脚料为原料，既可以显著提高虾类加工的附加值，又可以减少水产加工废弃物对环境的污染。
[0015]2、本发明制备的复合活性可食性膜含有虾仁加工下脚料酶解多肽，该酶解多肽分子量小，易于消化吸收，可显著增强可食性膜的营养功能。
[0016]3、本发明制备的复合活性可食性膜含有茶多酸，可以抑制由紫外线引起的食品脂质氧化，延长食品的货架期。
[0017]4、本发明中使用的虾类加工下脚料为食品原料，制备蛋白、多肽和壳聚糖的工艺安全可靠，添加的茶多酚和山梨醇等添加剂都是国家允许使用的食品添加剂，因此保留了该复合活性膜的可食性。
【具体实施方式】
[0018]以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
[0019]一种虾仁加工下脚料复合活性可食性膜的制备方法，制备工艺流程如下:虾仁加工下脚料一蛋白抽提一剩余蛋白酶解一壳聚糖提取一成膜溶液制备一复合活性可食性膜。
[0020]实施例:
(I)虾仁加工下脚料中蛋白的制备:将冷冻虾仁加工下脚料(虾头和虾壳)用组织捣碎机粉碎，按照料液比I 8:3!^加入磷酸盐缓冲液(0.02 mol/L, pH 7.0)，于37°C下搅拌提取6 h后，于85°C保温15 min, 8 000 r/min离心25 min，取上清液，按照体积比1:1加入乙酸乙酯溶液，震荡5 min后，静置90 min，取下层水相用截留分子量为I kDa透析袋脱盐后，冻干得虾仁加工下脚料蛋白。本方式制得的蛋白，添加到可食膜中具有较高的活性，具有出乎预期的成膜特性。
[0021]虾仁加工下脚料中多肽的制备:取步骤(I)中的离心沉淀物按照料液比I g:3mL加入Gly- NaOH缓冲液(0.05 mol/L,pH 9.5)，按照沉淀物重量的1.0%加入碱性蛋白酶(酶活力彡 2.0X105 U/g)，于 50°C 保温 5 h，于 95°C 保温 10 min 后，10 000 r/min 离心 20 min,上清液采用截留分子量为100 Da透析袋脱盐后，冻干得虾仁加工下脚料酶解多肽。
[0022]虾仁加工下脚料中壳聚糖的制备:取步骤(2)中的离心沉淀物洗至pH 7.0，然后按照料液比I g:3加入饱和乙二胺四乙酸(EDTA)溶液24 h，离心取沉淀洗至pH 7.0，然后向沉淀中加入1.0 mol/L NaOH，于60°C下处理30 h，离心取沉淀洗至pH 7.0，干燥得壳聚糖。
[0023]复合活性可食性膜成膜溶液的制备:按照料液比Ig: 50 mL分别将步骤(I)制备的蛋白和步骤(3)制备的壳聚糖加入到0.20 mol/L的乳酸溶液中(其中蛋白与壳聚糖的比例1:1)，并按照重量体积比向溶液中添加0.2%虾仁加工下脚料酶解多肽、0.5%茶多酚、1.0%山梨醇，搅拌均匀后利用脱泡机进行脱泡，制成成膜溶液。
[0024]复合活性可食性膜的制备:将调制好的成膜溶液均匀地倒在聚氯乙烯水晶板上进行刮制成膜，在室温相对湿度40%下干燥I天后，脱膜即得虾仁加工下脚料复合活性可食性膜。
[0025]本发明所制备的复合活性可食性膜具有营养丰富、抗氧化活性强和可食性的特点，可食品包装领域推广使用。
[0026]最后，尚需注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
【主权项】
1.利用虾仁加工下脚料制备复合活性可食性膜的方法，其特征在于:它包括以下步骤: 1)虾仁加工下脚料中蛋白的制备:将冷冻虾仁加工下脚料用组织捣碎机粉碎，按照料液比I g:2?3mL加入0.02 mol/L、pH 6.5?7.5的磷酸盐缓冲液，于35?40°C下搅拌提取5?6 h后，于85?90°C保温10?15 min，8 000 r/min离心25?30 min，取上清液中按照体积比1:1加入乙酸乙酯溶液，震荡3?5 min后，静置60?90 min，取下层水相用截留分子量为I kDa透析袋脱盐后，冻干得虾仁加工下脚料蛋白； 2)虫下仁加工下脚料中多肽的制备:取步骤I)中的离心沉淀物按照料液比Ig:3?5mL加入0.05 mol/L, pH 9.0?10.0的Gly- NaOH缓冲液，按照沉淀物重量的0.8?1.0%加入酶活力彡2.0XlO5 U/g的碱性蛋白酶，于45?55°C保温4?6 h，于95°C保温10 min后，10 000 r/min离心15?20 min，上清液采用截留分子量为100 Da透析袋脱盐后，冻干得虾仁加工下脚料酶解多肽； 3)虾仁加工下脚料中壳聚糖的制备:取步骤2)中的离心沉淀物洗至pH6.5?7.5，然后按照料液比I g:3?5mL加入饱和乙二胺四乙酸溶液20?24 h，离心取沉淀洗至pH6.5?7.5，然后向沉淀中加入1.0 mol/L NaOH，于60°C下处理25?30 h，离心取沉淀洗至pH 6.5?7.5，干燥得虾仁加工下脚料壳聚糖； 4)复合活性可食性膜成膜溶液的制备:按照料液比Ig:40?50 mL分别将步骤I)制备的蛋白和步骤3)制备的壳聚糖照蛋白与壳聚糖重量2:1?1:2的比例，加入到0.20 mol/L的乳酸溶液中，并向溶液中添加0.1?0.3%虾仁加工下脚料酶解多肽、0.3?0.5%抗氧化剂、0.5?1.0%增塑剂，搅拌均匀后利用脱泡机进行脱泡，制成成膜溶液； 5)复合活性可食性膜的制备:将调制好的成膜溶液均匀地倒在聚氯乙烯水晶板上进行刮制成膜，在室温相对湿度40~50%下干燥I?2天后，脱膜即得虾仁加工下脚料复合活性可食性膜。
2.根据权利要求1所述的一种利用虾仁加工下脚料制备复合活性可食性膜的方法，其特征在于:步骤I)中虾为中华管鞭虾。
3.根据权利要求1所述的一种利用虾仁加工下脚料制备复合活性可食性膜的方法，其特征在于:步骤4)中抗氧化剂为茶多酚，增塑剂为山梨醇。
【专利摘要】本发明公开了虾仁加工下脚料制备复合活性可食性膜的方法，其技术工艺包括虾仁加工下脚料中蛋白的制备，虾仁加工下脚料中酶解多肽的制备，虾仁加工下脚料中壳聚糖的制备，最后制备的虾仁加工下脚料蛋白、酶解多肽、壳聚糖与抗氧化剂和增塑剂配成膜溶液，最后将调制成功的膜液倒在聚氯乙烯水晶板上进行刮制、干燥、揭膜、制成复合活性可食性膜。本发明以虾仁加工下脚料为主要原料，为该类下脚料的高值化利用开辟了一条新途径；制备的复合活性可食性膜具有营养丰富和抗氧化强等显著特点，在食品包装领域具有很好的市场应用前景。
【IPC分类】C08L89-00, C12P21-06, C08L5-08, C08H1-00, C08J3-11, C08B37-08, C08J5-18
【公开号】CN104844812
【申请号】CN201510262176
【发明人】郁迪, 迟长凤, 王斌
【申请人】浙江海洋学院
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月22日