一种可食性鱼皮胶原蛋白活性复合膜及其制备方法与流程

本发明涉及一种可食性鱼皮胶原蛋白活性复合膜及其制备方法，属于生物活性包装膜的应用技术领域。

背景技术：

随着现代食品工业的发展，食品包装不断更新，一类能完善包装材料与环境保护之间矛盾的新型食品包装技术材料——可食性包装脱颖而出。可食性包装材料是指当包装的功能实现后，该材料可转变为一种动物或人可食用的原料，是一种可实现包装材料功能转型的特殊包装材料。可食性包装材料是一种无废弃物的包装，是一种资源型环保型的包装材料。可食性包装，即可以食用的包装，一般由淀粉、蛋白质、多糖、脂肪、复合类物质组成，广泛应用于如保鲜膜、包装薄膜、食品包装、糕点包装、调味包装等。可食性、安全性、可生物降解性等优良特性使得可食性膜具有广阔的开发前景。但是，却很少有能集包裹性、优良感官特性、微生物稳定性于一体的可食性包装膜。加之适应面较窄，成本高等使其还不能在商业上得到广泛的应用，不能完全取代合成包装材料。这主要是因为可食性包装膜还存在一些不足，例如：阻湿性能差、抗氧化及抗菌性不好等。

本发明以鱼胶原蛋白和姜黄素为原料，制备了一种鱼胶原蛋白活性包装膜，该膜具有良好的抗氧化性能，能被生物降解，不会对环境造成污染，能阻止外界微生物与食品接触，抑制食品氧化腐烂，从而达到食品保鲜及延长货架期的效果。

技术实现要素：

本发明制备的胶原蛋白活性复合膜具有良好的抗氧化性能，能被生物降解，不会对环境造成污染，能阻止外界微生物与食品接触，抑制食品氧化腐烂，从而达到食品保鲜及延长货架期的效果。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可食性鱼皮胶原蛋白活性复合膜，膜组分中含有鱼皮胶原蛋白、姜黄素、吐温80和甘油。鱼皮胶原蛋白、姜黄素、倍他环糊精、吐温-80和甘油各质量比为80:（0.1-1）:2:20:20。

所述的所述的姜黄素（curcumin）是一种从姜黄根茎中提取得到的黄色色素。它是最主要的姜黄色素（curcuminoid）类物质，约占姜黄色素的70％，约为姜黄的3％～6％。姜黄素为橙黄色结晶粉末，味稍苦、不溶于水。

一种如上所述的可食性鱼皮胶原蛋白抗菌膜的制备方法包括以下步骤：

（1）姜黄素乳化剂的制备：称取0.5~5mg姜黄素和10mg倍他环糊精置于25ml干燥的小烧杯中，来回摇晃，使其机械混匀，然后加入10ml水，并磁力搅拌4h，使环糊精充分溶解，姜黄素充分润湿，然后加入0.1g吐温-80，继续搅拌24h，即得姜黄素乳化剂；

（2）胶原蛋白溶液的制备：在0.4 g鱼皮胶原蛋白中加入10 ml姜黄素乳化剂，45℃磁力搅拌溶解制成胶原蛋白溶液；

（3）可食性鱼皮胶原蛋白活性复合膜的制备：在步骤（2）得到的胶原蛋白溶液中，加入0.1g甘油作为增塑剂，搅拌均匀，静置脱气，得复合膜膜铸膜液，将铸膜液铺展到120 mm×80 mm×4mm有机玻璃框上成膜，成膜温度为23±0.5℃，成膜时间为48-24 h，制得可食性鱼皮胶原蛋白活性复合膜。

步骤(2)中所述的鱼皮胶原蛋白的制备工艺如下：废弃物鱼皮去鳞，剪碎洗净，用20倍原料重量的含有体积分数为1% 的H₂O₂的0.01 mol/L NaOH溶液在20℃搅拌浸泡24 h，每8h换一次液，然后用清水洗至中性；再用20倍原料重量的异丙醇溶液在室温下搅拌浸泡4 h，用清水洗至中性；再用0.05mol/l的醋酸溶液浸泡10min，用水洗涤至中性；然后，在10倍原料重的45℃热水中浸提12 h；采用离心分离去除不溶性物质，冻干即得鱼皮胶原蛋白。

所述的废弃物鱼皮为鲢鱼、草鱼、青鱼、鳙鱼、鲨鱼或鳗鱼的加工鱼皮副产物。

本发明的有益效果：（1）本发明制备的胶原蛋白活性复合膜具有良好的抗氧化性能，能被生物降解，不会对环境造成污染，能阻止外界微生物与食品接触，抑制食品氧化腐烂，从而达到食品保鲜及延长货架期的效果。例如，海南大学的李鹏等利用明胶涂膜冷藏罗非鱼鱼片而使鱼片的保鲜期延长。（2）本发明制备方法中的原料（鱼皮胶原蛋白）来源广泛，工艺简单；姜黄素天然无毒，且具有良好的抗氧化活性。

附图说明

图1是实施例1的可食性鱼皮胶原活性复合莫的抗氧化能力。

图2是实施例2的可食性鱼皮胶原活性复合膜的DPPH自由基清除能力。

具体实施方式

实施例1

（1）姜黄素乳化剂的制备：称取0.5mg姜黄素和10mg倍他环糊精置于25ml干燥的小烧杯中，来回摇晃，使其机械混匀，然后加入10ml水，并磁力搅拌4h，使环糊精充分溶解，姜黄素充分润湿，然后加入0.1g吐温-80，继续搅拌24h，即得姜黄素乳化剂。

（2）胶原蛋白溶液的制备：在0.4 g鱼皮胶原蛋白中加入10 ml姜黄素乳化剂，45℃磁力搅拌溶解制成胶原蛋白溶液；

（3）可食性鱼皮胶原蛋白活性复合膜的制备：在步骤（2）得到的胶原蛋白溶液中，加入0.1g甘油作为增塑剂，搅拌均匀，静置脱气，得复合膜膜铸膜液，将铸膜液铺展到120 mm×80 mm×4mm有机玻璃框上成膜，成膜温度为23±0.5℃，成膜时间为24 h，制得可食性鱼皮胶原蛋白活性复合膜。

采用ABTS和DPPH两种方法，分别考察鱼皮胶原蛋白活性复合膜的抗氧化作用效果。结果如图1、图2所示。对制备的活性膜的厚度、水溶性、断裂伸长率、600 nm处的透明度及水蒸气透过率等指标进行了测定，结果如表1所示。

实施例2

（1）姜黄素乳化剂的制备：称取1mg姜黄素和10mg倍他环糊精置于25ml干燥的小烧杯中，来回摇晃，使其机械混匀，然后加入10ml水，并磁力搅拌4h，使环糊精充分溶解，姜黄素充分润湿，然后加入0.1g吐温80，继续搅拌24h,即得姜黄素乳化剂。

（2）胶原蛋白溶液的制备：在0.4 g鱼皮胶原蛋白中加入10 ml姜黄素乳化剂，45℃磁力搅拌溶解制成胶原蛋白溶液；

（3）可食性鱼皮胶原蛋白活性复合膜的制备：在步骤（2）得到的胶原蛋白溶液中，加入0.1g甘油作为增塑剂，搅拌均匀，静置脱气，得复合膜膜铸膜液，将铸膜液铺展到120 mm×80 mm×4mm有机玻璃框上成膜，成膜温度为23±0.5℃，成膜时间为36 h，制得可食性鱼皮胶原蛋白活性复合膜。

采用ABTS和DPPH两种方法，分别考察鱼皮胶原蛋白活性复合膜的抗氧化作用效果。结果如图1、图2所示。对制备的活性膜的厚度、水溶性、断裂伸长率、600 nm处的透明度及水蒸气透过率等指标进行了测定，结果如表1所示。

实施例3

（1）姜黄素乳化剂的制备：称取2.5mg姜黄素和10mg倍他环糊精置于25ml干燥的小烧杯中，来回摇晃，使其机械混匀，然后加入10ml水，并磁力搅拌4h，使环糊精充分溶解，姜黄素充分润湿，然后加入0.1g吐温80，继续搅拌24h,即得姜黄素乳化剂。

（2）胶原蛋白溶液的制备：在0.4 g鱼皮胶原蛋白中加入10 ml姜黄素乳化剂，45℃磁力搅拌溶解制成胶原蛋白溶液；

（3）可食性鱼皮胶原蛋白活性复合膜的制备：在步骤（2）得到的胶原蛋白溶液中，加入0.1g甘油作为增塑剂，搅拌均匀，静置脱气，得复合膜膜铸膜液，将铸膜液铺展到120 mm×80 mm×4mm有机玻璃框上成膜，成膜温度为23±0.5℃，成膜时间为40h，制得可食性鱼皮胶原蛋白活性复合膜。

采用ABTS和DPPH两种方法，分别考察鱼皮胶原蛋白活性复合膜的抗氧化作用效果。结果如图1、图2所示。对制备的活性膜的厚度、水溶性、断裂伸长率、600 nm处的透明度及水蒸气透过率等指标进行了测定，结果如表1所示。

实施例4

（1）姜黄素乳化剂的制备：称取5mg姜黄素和10mg倍他环糊精置于25ml干燥的小烧杯中，来回摇晃，使其机械混匀，然后加入10ml水，并磁力搅拌4h，使环糊精充分溶解，姜黄素充分润湿，然后加入0.1g吐温80，继续搅拌24h,即得姜黄素乳化剂。

（2）胶原蛋白溶液的制备：在0.4 g鱼皮胶原蛋白中加入10 ml姜黄素乳化剂，45℃磁力搅拌溶解制成胶原蛋白溶液；

（3）可食性鱼皮胶原蛋白活性复合膜的制备：在步骤（2）得到的胶原蛋白溶液中，加入0.1g甘油作为增塑剂，搅拌均匀，静置脱气，得复合膜膜铸膜液，将铸膜液铺展到120 mm×80 mm×4mm有机玻璃框上成膜，成膜温度为23±0.5℃，成膜时间为48h，制得可食性鱼皮胶原蛋白活性复合膜。

采用ABTS和DPPH两种方法，分别考察鱼皮胶原蛋白活性复合膜的抗氧化作用效果。结果如图1、图2所示。对制备的活性膜的厚度、水溶性、断裂伸长率、600 nm处的透明度及水蒸气透过率等指标进行了测定，结果如表1所示。

表1：不同条件下制备的抗菌膜的物理性质

以上所述仅为发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。