一种复合蛋白食用膜的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种复合蛋白食用膜的制备方法，属于食用膜领域。本发明利用植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌发酵豆粕得高蛋白液体，再从猪皮中通过酸浸、打浆、酶解、盐析工艺后提取出胶原蛋白，将胶原蛋白和豆粕高蛋白液为原料，在戊二醛和山梨醇的作用下制备得到复合蛋白食用膜，本发明制备食用膜原料之间的相互协同作用好，天然安全，不会对人体造成危害，而且在应用在食品上不会对食品产生危害，使用后可以迅速降解，不会造成环境污染，该食用膜具有良好的抗拉伸强度、断裂伸长率和低水蒸气透过率，使用方便，成本低，经济实用。
【专利说明】
一种复合蛋白食用膜的制备方法
技术领域
[0001]本发明公开了一种复合蛋白食用膜的制备方法，属于食用膜领域。
【背景技术】
[0002]当今社会塑料包装膜的大量使用造成了塑料垃圾泛滥，严重危害生态环境。用可食性天然高分子材料包装代替传统塑料包装，成为包装行业的发展趋势之一。不同聚合物制备的可食用膜性能不同，特点优势有所差异，将不同聚合物进行复配，可以结合各种聚合物的优点，改善单一聚合物的性能，从而得到具有多种优良性能的聚合物复配体系，而且可以降低成本，因此将多种物质共混改性是制备具有优良性能的可食用膜的一种重要方法。
[0003]可食性包装膜是指由可食性材料制得的薄膜，主要通过防止气体、水汽和溶质的迀移来保证食品的质量，延长食品的货架期。日常生活中所见的可食性包装有很多种，每一种可食性包装膜都有其不足之处，如多糖类膜中的糯米纸，虽具有可食性，但其强度差，遇水受潮易破损，生产规模小，难以满足食品包装的需求;又如蛋白膜中的动物小肠加工而成的可食性肠衣，尽管各项性能都较好，但因其成本太高也无法大规模用于食品包装。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题:针对传统塑料包装材料不仅污染环境，而且材料中有害物质会对包装的食品造成危害，现有的可食用包装膜强度差，遇水受潮易破损，成本高的缺点，提供了一种复合蛋白食用膜的制备方法，本发明利用植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌发酵豆柏得高蛋白液体，再从猪皮中通过酸浸、打浆、酶解、盐析工艺后提取出胶原蛋白，将胶原蛋白和豆柏高蛋白液为原料，在戊二醛和山梨醇的作用下制备得到复合蛋白食用膜，本发明制备食用膜原料之间的相互协同作用好，天然安全，不会对人体造成危害，而且在应用在食品上不会对食品产生危害，使用后可以迅速降解，不会造成环境污染，该食用膜具有良好的抗拉伸强度、断裂伸长率和低水蒸气透过率，使用方便，成本低，经济实用。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
(1)按重量份数计，分别选取10?15份蛋白胨，10?15份牛肉浸膏，20?25葡萄糖，I?3份磷酸氢二钾和I?3份梓檬酸氢二钱制得种子培养基，并调节pH为7.0，在培养基上分别接种植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌进行活化，再按重量份数计，分别选取3?5份稻糠，30?40份大豆豆柏，I?3份磷酸氢二钾，I?2份硫酸铵，I?3份碳酸钙和30?40份去离子水得发酵培养基，调节培养基pH为7.5?8.0，将活化的植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌分别按接种量I?3%和3?6%接种到发酵培养基中，在30?37°C温度和150?200r/min转速下振荡培养20?22h，培养结束后分离得发酵液，备用；
(2)称取500?600g新鲜的猪皮，先将其去毛、刮除多余脂肪后切碎，将猪皮碎片按固液比1:3加入质量分数5%氯化钠溶液中浸泡处理3?5h，浸泡后取出，用去离子水清洗2?4次，将清洗后猪皮按固液比1:10加入质量分数30%的盐酸溶液，并放入冰箱中，在5°C静置浸泡6?Sh，浸泡后猪皮膨胀完全； (3)将上述膨胀后的猪皮打碎成糊状，将糊状后猪皮按固液比1:10与质量分数30%盐酸溶液混合猪皮得浆液，用浓度为4mol/L氢氧化钠溶液调节pH值为5.5?6.0，调节后向浆液中加入总质量I?3%蛋白酶，搅拌酶解50?60min后过滤，得滤液，将滤液中按体积比1: 2加入质量分数40%氯化钠溶液盐析10?14h，盐析后离心分离，得沉淀物；
(4)将上述的沉淀物按固液比1:3加入去离子水中，搅拌至完全溶解后向其中加入其总体积30?40%甘油和总体积50?60%步骤(I)备用的发酵液，搅拌均匀后减压浓缩至原体积一半，向浓缩液中加入总质量3?5%戊二醛和总质量2?4%山梨醇，搅拌后在90?98°C糊化I?2h，糊化后将糊化物在45?50KHZ频率下超声15?20min，进行脱泡处理，得脱泡膜液；
(5)将上述脱泡后的膜液均匀涂布在涂布器上，在70?80°C的热风中干燥6?8h后，干燥后在温度25°C和湿度为45%RH的恒温恒湿箱内放置18?20h，放置后进行揭膜，即可得到复合蛋白食用膜。
[0005]本发明的应用方法:本发明制备得到的复合蛋白食用膜厚度为0.053?0.068mm，抗拉强度为60?65MPa，断裂生长率为35?50%，水蒸气透过率为0.5?0.9X10—1Qg/Pa.s.m2，可以应用于果蔬的保鲜，如用于樱桃、香蕉等易腐烂果蔬的保鲜，可以达到较好的保鲜效果，冷藏条件下可将其货架期延长10?20天。
[0006]本发明的有益效果是:
(1)本发明制备食用膜原料之间的相互协同作用好，天然安全，不会对人体造成危害；
(2)本发明制备食用膜使用完毕之后可以迅速降解，不会造成环境污染；
(3)本发明制备食用膜在使用时具有良好的抗拉伸强度、断裂伸长率和低水蒸气透过率，使用方便，成本低，经济实用。
【具体实施方式】
[0007]首先按重量份数计，分别选取10?15份蛋白胨，10?15份牛肉浸膏，20?25葡萄糖，I?3份磷酸氢二钾和I?3份柠檬酸氢二铵制得种子培养基，并调节pH为7.0，在培养基上分别接种植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌进行活化，再按重量份数计，分别选取3?5份稻糠，30?40份大豆豆柏，I?3份磷酸氢二钾，I?2份硫酸铵，I?3份碳酸钙和30?40份去离子水得发酵培养基，调节培养基PH为7.5?8.0，将活化的植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌分别按接种量I?3%和3?6%接种到发酵培养基中，在30?37°C温度和150?200r/min转速下振荡培养20?22h，培养结束后分离得发酵液，备用;称取500?600g新鲜的猪皮，先将其去毛、刮除多余脂肪后切碎，将猪皮碎片按固液比1: 3加入质量分数5%氯化钠溶液中浸泡处理3?5h，浸泡后取出，用去离子水清洗2?4次，将清洗后猪皮按固液比1:10加入质量分数30%的盐酸溶液，并放入冰箱中，在5°C静置浸泡6?Sh，浸泡后猪皮膨胀完全;将上述膨胀后的猪皮打碎成糊状，将糊状后猪皮按固液比I: 10与质量分数30%盐酸溶液混合猪皮得浆液，用浓度为4mol/L氢氧化钠溶液调节pH值为5.5?6.0，调节后向浆液中加入总质量I?3%蛋白酶，搅拌酶解50?60min后过滤，得滤液，将滤液中按体积比I: 2加入质量分数40%氯化钠溶液盐析10?14h，盐析后离心分离，得沉淀物;将上述的沉淀物按固液比I: 3加入去离子水中，搅拌至完全溶解后向其中加入其总体积30?40%甘油和总体积50?60%步骤(I)备用的发酵液，搅拌均匀后减压浓缩至原体积一半，向浓缩液中加入总质量3?5%戊二醛和总质量2?4%山梨醇，搅拌后在90?98°C糊化I?2h，糊化后将糊化物在45?50KHZ频率下超声15?20min，进行脱泡处理，得脱泡膜液;将上述脱泡后的膜液均匀涂布在涂布器上，在70?80 V的热风中干燥6?8h后，干燥后在温度25°C和湿度为45%RH的恒温恒湿箱内放置18?20h，放置后进行揭膜，即可得到复合蛋白食用膜。
[0008]实例I
按重量份数计，分别选取10份蛋白胨，10份牛肉浸膏，20葡萄糖，I份磷酸氢二钾和I份柠檬酸氢二铵制得种子培养基，并调节PH为7.0，在培养基上分别活化植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌，再按重量份数计，分别选取3份稻糠，30份大豆豆柏，I份磷酸氢二钾，I份硫酸铵，I份碳酸钙和30份去离子水得发酵培养基，调节培养基pH为7.5，将活化的植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌分别按接种量1%和3%接种到发酵培养基中，在30°C温度和150r/min转速下振荡培养20h，发酵培养结束后分离得发酵液，备用;取500g新鲜的猪皮，先将其去毛、刮除多余脂肪后切碎，将猪皮碎片按固液比1: 3加入质量分数5%氯化钠溶液中浸泡处理3h，浸泡后取出，用去离子水清洗2次，将清洗后猪皮按固液比1:10加入质量分数30%的盐酸溶液，并放入冰箱中，在5°C下静置浸泡6h，浸泡后猪皮膨胀完全;将上述膨胀后的猪皮打碎成糊状，将糊状后猪皮按固液比I: 10与质量分数30%盐酸溶液混合猪皮得浆液，用浓度为4mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值为5.5，调节后向浆液中加入总质量1%蛋白酶，搅拌酶解50min后过滤，得滤液，将滤液中按体积比I: 2加入质量分数40%氯化钠溶液盐析1h，盐析后离心分离，得沉淀物;将上述的沉淀物按固液比1:3加入去离子水中，搅拌至完全溶解后向其中加入其总体积30%甘油和总体积50%备用的发酵液，搅拌均匀后减压浓缩至原体积一半，向浓缩液中加入总质量3%戊二醛和2%山梨醇，搅拌后在90 0C糊化Ih，糊化后将糊化物在45KHZ频率下超声处理15min，进行脱泡处理，得脱泡膜液;将上述脱泡后的膜液均匀涂布在涂布器上，在70°C的热风中干燥6h后，干燥后在温度25 °C和湿度为45%RH的恒温恒湿箱内放置18h，放置后进行揭膜，即可得到复合蛋白食用膜。
[0009]本发明制备得到的复合蛋白食用膜厚度为0.053mm，抗拉强度为60MPa，断裂生长率为35%，水蒸气透过率为0.5X10—1()g/Pa.s.m2，可以应用于果蔬的保鲜，如用于樱桃、香蕉等易腐烂果蔬的保鲜，可以达到较好的保鲜效果，冷藏条件下可将其货架期延长10天。
[0010]实例2
按重量份数计，分别选取13份蛋白胨，13份牛肉浸膏，23葡萄糖，2份磷酸氢二钾和2份柠檬酸氢二铵制得种子培养基，并调节PH为7.0，在培养基上分别活化植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌，再按重量份数计，分别选取4份稻糠，35份大豆豆柏，2份磷酸氢二钾，1.5份硫酸铵，2份碳酸钙和35份去离子水得发酵培养基，调节培养基pH为7.8，将活化的植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌分别按接种量2%和5%接种到发酵培养基中，在33°C温度和175r/min转速下振荡培养21h，发酵培养结束后分离得发酵液，备用;取550g新鲜的猪皮，先将其去毛、刮除多余脂肪后切碎，将猪皮碎片按固液比I: 3加入质量分数5%氯化钠溶液中浸泡处理4h，浸泡后取出，用去离子水清洗3次，将清洗后猪皮按固液比1:10加入质量分数30%的盐酸溶液，并放入冰箱中，在5°C下静置浸泡7h，浸泡后猪皮膨胀完全;将上述膨胀后的猪皮打碎成糊状，将糊状后猪皮按固液比I: 10与质量分数30%盐酸溶液混合猪皮得浆液，用浓度为4mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值为5.8，调节后向浆液中加入总质量2%蛋白酶，搅拌酶解55min后过滤，得滤液，将滤液中按体积比I: 2加入质量分数40%氯化钠溶液盐析12h，盐析后离心分离，得沉淀物;将上述的沉淀物按固液比1:3加入去离子水中，搅拌至完全溶解后向其中加入其总体积35%甘油和总体积55%备用的发酵液，搅拌均匀后减压浓缩至原体积一半，向浓缩液中加入总质量4%戊二醛和3%山梨醇，搅拌后在94°C糊化1.5h，糊化后将糊化物在47KHZ频率下超声处理17min，进行脱泡处理，得脱泡膜液;将上述脱泡后的膜液均匀涂布在涂布器上，在750C的热风中干燥7h后，干燥后在温度25 °C和湿度为45%RH的恒温恒湿箱内放置19h，放置后进行揭膜，即可得到复合蛋白食用膜。
[0011]本发明制备得到的复合蛋白食用膜厚度为0.060mm，抗拉强度为63MPa，断裂生长率为45%，水蒸气透过率为0.7X10—1()g/Pa.s.m2，可以应用于果蔬的保鲜，如用于樱桃、香蕉等易腐烂果蔬的保鲜，可以达到较好的保鲜效果，冷藏条件下可将其货架期延长15天。
[0012]实例3
按重量份数计，分别选取15份蛋白胨，15份牛肉浸膏，25葡萄糖，3份磷酸氢二钾和3份柠檬酸氢二铵制得种子培养基，并调节PH为7.0，在培养基上分别活化植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌，再按重量份数计，分别选取5份稻糠，40份大豆豆柏，3份磷酸氢二钾，2份硫酸铵，3份碳酸钙和40份去离子水得发酵培养基，调节培养基pH为8.0，将活化的植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌分别按接种量3%和6%接种到发酵培养基中，在37°C温度和200r/min转速下振荡培养22h，发酵培养结束后分离得发酵液，备用;取600g新鲜的猪皮，先将其去毛、刮除多余脂肪后切碎，将猪皮碎片按固液比1: 3加入质量分数5%氯化钠溶液中浸泡处理5h，浸泡后取出，用去离子水清洗4次，将清洗后猪皮按固液比1:10加入质量分数30%的盐酸溶液，并放入冰箱中，在5°C下静置浸泡8h，浸泡后猪皮膨胀完全;将上述膨胀后的猪皮打碎成糊状，将糊状后猪皮按固液比I: 10与质量分数30%盐酸溶液混合猪皮得浆液，用浓度为4mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值为6.0，调节后向浆液中加入总质量3%蛋白酶，搅拌酶解60min后过滤，得滤液，将滤液中按体积比I: 2加入质量分数40%氯化钠溶液盐析14h，盐析后离心分离，得沉淀物;将上述的沉淀物按固液比1:3加入去离子水中，搅拌至完全溶解后向其中加入其总体积40%甘油和总体积60%备用的发酵液，搅拌均匀后减压浓缩至原体积一半，向浓缩液中加入总质量5%戊二醛和4%山梨醇，搅拌后在98°C糊化2h，糊化后将糊化物在50KHZ频率下超声处理20min，进行脱泡处理，得脱泡膜液;将上述脱泡后的膜液均匀涂布在涂布器上，在80°C的热风中干燥8h后，干燥后在温度25 °C和湿度为45%RH的恒温恒湿箱内放置20h，放置后进行揭膜，即可得到复合蛋白食用膜。
[0013]本发明制备得到的复合蛋白食用膜厚度为0.068mm，抗拉强度为65MPa，断裂生长率为50%，水蒸气透过率为0.9X10—1()g/Pa.s.m2，可以应用于果蔬的保鲜，如用于樱桃、香蕉等易腐烂果蔬的保鲜，可以达到较好的保鲜效果，冷藏条件下可将其货架期延长20天。
【主权项】
1.一种复合蛋白食用膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)按重量份数计，分别选取10?15份蛋白胨，10?15份牛肉浸膏，20?25葡萄糖，I?3份磷酸氢二钾和I?3份梓檬酸氢二钱制得种子培养基，并调节pH为7.0，在培养基上分别接种植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌进行活化，再按重量份数计，分别选取3?5份稻糠，30?40份大豆豆柏，I?3份磷酸氢二钾，I?2份硫酸铵，I?3份碳酸钙和30?40份去离子水得发酵培养基，调节培养基pH为7.5?8.0，将活化的植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌分别按接种量I?3%和3?6%接种到发酵培养基中，在30?37°C温度和150?200r/min转速下振荡培养20?22h，培养结束后分离得发酵液，备用； (2)称取500?600g新鲜的猪皮，先将其去毛、刮除多余脂肪后切碎，将猪皮碎片按固液比1:3加入质量分数5%氯化钠溶液中浸泡处理3?5h，浸泡后取出，用去离子水清洗2?4次，将清洗后猪皮按固液比1:10加入质量分数30%的盐酸溶液，并放入冰箱中，在5°C静置浸泡6?Sh，浸泡后猪皮膨胀完全； (3)将上述膨胀后的猪皮打碎成糊状，将糊状后猪皮按固液比1:10与质量分数30%盐酸溶液混合猪皮得浆液，用浓度为4mol/L氢氧化钠溶液调节pH值为5.5?6.0，调节后向浆液中加入总质量I?3%蛋白酶，搅拌酶解50?60min后过滤，得滤液，将滤液中按体积比1: 2加入质量分数40%氯化钠溶液盐析10?14h，盐析后离心分离，得沉淀物； (4)将上述的沉淀物按固液比1:3加入去离子水中，搅拌至完全溶解后向其中加入其总体积30?40%甘油和总体积50?60%步骤(I)备用的发酵液，搅拌均匀后减压浓缩至原体积一半，向浓缩液中加入总质量3?5%戊二醛和总质量2?4%山梨醇，搅拌后在90?98°C糊化I?2h，糊化后将糊化物在45?50KHZ频率下超声15?20min，进行脱泡处理，得脱泡膜液； (5)将上述脱泡后的膜液均匀涂布在涂布器上，在70?80°C的热风中干燥6?8h后，干燥后在温度25°C和湿度为45%RH的恒温恒湿箱内放置18?20h，放置后进行揭膜，即可得到复合蛋白食用膜。
【文档编号】B65D65/46GK105936676SQ201610483980
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】郭舒洋, 王统军
【申请人】郭舒洋