本发明涉及生物保鲜技术领域，尤其是涉及一种利用鱿鱼加工废弃物制备生物保鲜剂的方法。
背景技术：
水产品如鱼、虾、蟹等含有丰富的蛋白质和不饱和脂肪酸，水分含量高，在保藏的过程中易发生脂肪氧化和细菌繁殖，从而导致水产品腐败变质，例如将新鲜大菱鲆鱼低温冷藏后，第10-13天时其挥发性盐基氮大于30mg/100g。水产品保鲜历来是制约水产行业发展的主要因素之一，目前国内外常用的水产品保鲜技术主要有低温保鲜、化学保鲜、气调保鲜盒辐照保鲜等。物理保鲜方法成本昂贵、局限性大；随着人们环保意识的提高与保鲜技术的发展，化学保鲜的安全性也逐渐引起人们的担忧；一些以天然无毒的生物原料制备的生物保鲜技术逐渐引起人们的关注，并开始应用于水产品的加工、贮藏、运输与消费等过程中。将天然的生物保鲜剂应用于水产品的保鲜，不仅可以减少化学合成杀菌剂对人类健康的不良影响，并且可以有效的防止病原菌的抗药性。生物保鲜剂被认为是食品添加剂研究领域最有前景的发展方向之一，是开发新型高效水产品保鲜剂的重要途径。随着水产行业的发展，水产品的保鲜在整个水产品加工、运输、贮藏和消费等环节越来越重要，尤其是随着水产品的国际化流通和人们对水产品来源的安全性和新鲜程度的越来越高的要求，生物保鲜剂成为水产品保鲜方面的研究热点。
近年来，对水产品加工下脚料综合利用的研究渐成热点，主要是利用蛋白酶来提取蛋白水解物，用于调味料或食品添加剂的开发。鱿鱼加工下脚料中富含丰富的蛋白质，以及众多对人体有益的营养素及铁、锌、铜等微量元素，利用生物酶解技术，将鱿鱼加工下脚料有效的加以开发利用，制备成为具有抗菌/抗氧化活性的双功能生物保鲜剂，将大大提高其应用价值，有效增加了鱿鱼的经济价值。
技术实现要素：
本发明是的提供了一种工艺步骤简单，可操作性强，节能、高效、绿色环保的利用鱿鱼加工废弃物制备生物保鲜剂的方法，实现了鱿鱼加工废弃物资源的综合利用，提高了其应用价值，有效增加了鱿鱼的经济价值。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种利用鱿鱼加工废弃物制备生物保鲜剂的方法，包括以下步骤：
（1）将鱿鱼加工废弃物洗净后匀浆，将匀浆液置于烘箱中于70~90℃下干燥10~14h，得匀浆料。匀浆后干燥进行控水以去除部分水分。鱿鱼加工废弃物指鱿鱼皮、内脏、头等。
（2）将匀浆料与水混合后，调节ph为2.5~3.0，在30~40℃水浴锅中保温10~20min，加入为匀浆料质量0.1~0.3%的胃蛋白酶，恒温酶解1~2h后灭酶，得酶解液。采用为胃蛋白酶进行酶解，效果好，且便于操作，工艺稳定，节能、高效、绿色环保。
（3）待酶解液冷却至室温后，离心取上清液，并在上清液中加入等体积的质量含量为15%的三氯乙酸溶液，混匀后于室温下静置30~60min，离心取上清液，将上清液真空冷冻ing干燥，得固体鱿鱼活性肽。通过低温离心和三氯乙酸处理方法，去除无活性及活性低的成分，提高鱿鱼活性肽的纯度。
（4）将得到的固体鱿鱼活性肽配制成固形物浓度为1g/l的多肽溶液，加入d-阿拉伯糖至其固形物浓度为30g/l，调节ph至13~14，于100℃条件下反应20~30min，反应结束后冷却至室温，得美拉德肽溶液。通过美拉德反应，不仅提高了产物的抗菌/抗氧化活性，且有效的消除了鱿鱼加工废弃物自身所带有的腥味，使产物具有良好的风味特征，本发明中的还原多糖种类是关键，发明人发现只有加入d-阿拉伯糖，最终获得的生物保鲜剂才具有较佳的保鲜效果。
（5）将食品级壳聚糖用食品级乙酸溶液溶解，制得浓度为质量浓度为1%的壳聚糖溶液。
（6）将美拉德肽溶液与壳聚糖溶液混合，即得生物保鲜剂。
作为优选，步骤（2）中，匀浆料与水按质量比1：（1~2）混合。
作为优选，步骤（2）中，所述胃蛋白酶的酶活力为10000~15000u/g。
作为优选，步骤（3）中恒温酶解时不断搅拌。搅拌以使物料混合均匀，可采用磁力搅拌器或手动摇晃，采用间接搅拌也可行。
作为优选，步骤（3）中离心的工艺参数为：6000~10000rpm/min条件下离心10~15min。
作为优选，步骤（6）中，美拉德肽溶液与壳聚糖溶液按照体积比（3~7）：（93~97）混合。
因此，本发明具有如下有益效果：以鱿鱼加工废弃物为原料，经酶解、低温离心、三氯乙酸处理、真空冷冻干燥、美拉德反应得到美拉德肽溶液，再将美拉德肽溶液与壳聚糖溶液复配得到生物保鲜剂，工艺合理，操作简单可行，节能、高效、绿色环保，实现了鱿鱼加工废弃物资源的综合利用，减少了环境污染，提高了其应用价值，有效增加了鱿鱼的经济价值。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明做进一步的描述。
以下实施例中所用的dpph清除率测定方法具体步骤为：
取1.5ml适当稀释的双功能生物保鲜剂溶液，加入3.0ml0.09mg/mldpph（95%乙醇溶液），混合均匀室温避光放置5min，以95%乙醇为调零管，测定样品在517nm处吸光值。其中空白对照用95%乙醇溶液替代样品，标准品为抗坏血酸（aae）溶液，浓度为0.01、0.02、0.03、0.04mg/ml。结果以每g保鲜剂相当于抗坏血酸的mg数表示，即mgaae/g样品。
以下实施例中所用琼脂扩散法测定保鲜剂对大肠杆菌的抑菌效力，具体步骤为：
培养皿中加入15ml营养琼脂培养基，待琼脂凝固后，加入100μl活化好的大肠杆菌菌悬液（菌龄为18-24h，106-107cfu/ml）均匀涂布，将含有保鲜剂（过滤除菌）的6mm灭菌滤纸片轻放在平板表面，37℃培养24h，测定抑菌圈直径。以氨苄青霉素作为保鲜剂抗菌效果的对照药物，首先配制氨苄青霉素浓度为20μg/ml，然后采用2倍稀释法将氨苄青霉素溶液用灭菌去离子水稀释，根据上述实验方法测定不同浓度氨苄青霉素对大肠杆菌的抑菌圈直径，将保鲜剂的抑菌圈直径与不同浓度氨苄青霉素形成的抑菌圈直径进行比较，确定保鲜剂的抗菌效力。结果以每mg保鲜剂相当于氨苄青霉素的mg数表示，即mgamp/mg样品。
实施例1
（1）将鱿鱼加工废弃物洗净后匀浆，将匀浆液置于烘箱中于70℃下干燥14h，得匀浆料；
（2）将匀浆料与水按质量比1：1混合后，用6m盐酸调节ph为2.5，在30℃水浴锅中保温20min，加入为匀浆料质量0.1%、酶活力为15000u/g的胃蛋白酶，在搅拌状态下恒温酶解2h后灭酶，得酶解液；
（3）待酶解液冷却至室温后，6000rpm/min条件下离心15min取上清液，并在上清液中加入等体积的质量含量为15%的三氯乙酸溶液，混匀后于室温下静置30min，6000rpm/min条件下离心15min取上清液，将上清液真空冷冻干燥，得固体鱿鱼活性肽；
（4）将得到的固体鱿鱼活性肽配制成固形物浓度为1g/l的多肽溶液，加入d-阿拉伯糖至其固形物浓度为30g/l，用6m氢氧化钠调节ph至13，于100℃条件下反应20min，反应结束后冷却至室温，得美拉德肽溶液；
（5）将食品级壳聚糖用质量浓度1%的食品级乙酸溶液溶解，制得浓度为质量浓度为1%的壳聚糖溶液；
（6）将美拉德肽溶液与壳聚糖溶液按照体积比3：97混合，即得生物保鲜剂。
得到的生物保鲜剂经抗氧化活性测定，以抗坏血酸当量表示，保鲜剂对dpph的清除效果为64mgaae/g样品；经抑菌活性测定，以氨苄青霉素当量表示，保鲜剂对大肠杆菌的抑菌效果为4.2mgamp/mg样品。
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处在于：步骤（6）中采用葡萄糖，其余完全相同。
最后得到的生物保鲜剂经抗氧化活性测定，以抗坏血酸当量表示，保鲜剂对dpph的清除效果为14mgaae/g样品；经抑菌活性测定，以氨苄青霉素当量表示，保鲜剂对大肠杆菌的抑菌效果为1.1mgamp/mg样品。与实施例1加入d-阿拉伯糖相比，其抗菌和抗氧化活性皆显著下降。
对比例2
本对比例与实施例1的不同之处在于：步骤（6）中采用果糖，其余完全相同。
最后得到的生物保鲜剂经抗氧化活性测定，以抗坏血酸当量表示，保鲜剂对dpph的清除效果为13mgaae/g样品；经抑菌活性测定，以氨苄青霉素当量表示，保鲜剂对大肠杆菌的抑菌效果为0.9mgamp/mg样品。与实施例1加入d-阿拉伯糖相比，其抗菌和抗氧化活性皆显著下降。
对比例3
本对比例与实施例1的不同之处在于：步骤（6）中采用木糖，其余完全相同。
最后得到的双功能生物保鲜剂经抗氧化活性测定，以抗坏血酸当量表示，保鲜剂对dpph的清除效果为18mgaae/g样品；经抑菌活性测定，以氨苄青霉素当量表示，保鲜剂对大肠杆菌的抑菌效果为1.5mgamp/mg样品。与实施例1加入d-阿拉伯糖相比，其抗菌和抗氧化活性皆显著下降。
对比例4
本对比例与实施例1的不同之处在于：步骤（6）中采用蔗糖，其余完全相同。
最后得到的生物保鲜剂经抗氧化活性测定，以抗坏血酸当量表示，保鲜剂对dpph的清除效果为17mgaae/g样品；经抑菌活性测定，以氨苄青霉素当量表示，保鲜剂对大肠杆菌的抑菌效果为1.3mgamp/mg样品。与实施例1加入d-阿拉伯糖相比，其抗菌和抗氧化活性皆显著下降。
实施例2
（1）将鱿鱼加工废弃物洗净后匀浆，将匀浆液置于烘箱中于80℃下干燥12h，得匀浆料；
（2）将匀浆料与水按质量比1：1.5混合后，用6m盐酸调节ph为2.8，在35℃水浴锅中保温15min，加入为匀浆料质量0.5%、酶活力为12000u/g的胃蛋白酶，在搅拌状态下恒温酶解1.5h后灭酶，得酶解液；
（3）待酶解液冷却至室温后，7000rpm/min条件下离心12min取上清液，并在上清液中加入等体积的质量含量为15%的三氯乙酸溶液，混匀后于室温下静置40min，7000rpm/min条件下离心12min取上清液，将上清液真空冷冻干燥，得固体鱿鱼活性肽；
（4）将得到的固体鱿鱼活性肽配制成固形物浓度为1g/l的多肽溶液，加入d-阿拉伯糖至其固形物浓度为30g/l，用6m氢氧化钠调节ph至13.5，于100℃条件下反应25min，反应结束后冷却至室温，得美拉德肽溶液；
（5）将食品级壳聚糖用质量浓度1%的食品级乙酸溶液溶解，制得浓度为质量浓度为1%的壳聚糖溶液；
（6）将美拉德肽溶液与壳聚糖溶液按照体积比4：95混合，即得生物保鲜剂。
得到的生物保鲜剂经抗氧化活性测定，以抗坏血酸当量表示，鱿鱼保鲜剂对dpph的清除效果为60mgaae/g样品；经抑菌活性测定，以氨苄青霉素当量表示，保鲜剂对大肠杆菌的抑菌效果为3.9mgamp/mg样品。
在其他条件相同的情况下，将本实施例中d-阿拉伯糖用葡萄糖、果糖、木糖、蔗糖代替，得到的抗氧化活性测定结果与抑菌活性测定结果与对比例1~4的结果相近，故不在此赘述。
实施例3
（1）将鱿鱼加工废弃物洗净后匀浆，将匀浆液置于烘箱中于90℃下干燥10h，得匀浆料；
（2）将匀浆料与水按质量比1：2混合后，用6m盐酸调节ph为3.0，在40℃水浴锅中保温10min，加入为匀浆料质量0.3%、酶活力为10000u/g的胃蛋白酶，在搅拌状态下恒温酶解1h后灭酶，得酶解液；
（3）待酶解液冷却至室温后，10000rpm/min条件下离心10min取上清液，并在上清液中加入等体积的质量含量为15%的三氯乙酸溶液，混匀后于室温下静置60min，10000rpm/min条件下离心10min取上清液，将上清液真空冷冻干燥，得固体鱿鱼活性肽；
（4）将得到的固体鱿鱼活性肽配制成固形物浓度为1g/l的多肽溶液，加入d-阿拉伯糖至其固形物浓度为30g/l，用6m氢氧化钠调节ph至14，于100℃条件下反应30min，反应结束后冷却至室温，得美拉德肽溶液；
（5）将食品级壳聚糖用质量浓度1%的食品级乙酸溶液溶解，制得浓度为质量浓度为1%的壳聚糖溶液；
（6）将美拉德肽溶液与壳聚糖溶液按照体积比7：93混合，即得生物保鲜剂。
得到的生物保鲜剂经抗氧化活性测定，以抗坏血酸当量表示，保鲜剂对dpph的清除效果为36mgaae/g样品；经抑菌活性测定，以氨苄青霉素当量表示，保鲜剂对大肠杆菌的抑菌效果为3.2mgamp/mg样品。
在其他条件相同的情况下，将本实施例中d-阿拉伯糖用葡萄糖、果糖、木糖、蔗糖代替，得到的抗氧化活性测定结果与抑菌活性测定结果与对比例1~4的结果相近，故不在此赘述。
本发明以鱿鱼加工废弃物为原料，经酶解、低温离心、三氯乙酸处理、真空冷冻干燥、美拉德反应得到美拉德肽溶液，再将美拉德肽溶液与壳聚糖溶液复配得到生物保鲜剂，工艺合理，操作简单可行，节能、高效、绿色环保，实现了鱿鱼加工废弃物资源的综合利用，减少了环境污染，提高了其应用价值，有效增加了鱿鱼的经济价值。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。