本发明涉及一种可食性酶改性壳聚糖/核桃蛋白复合膜的制备方法，属于食品包装技术领域。
背景技术：
普通聚烯烃基保鲜膜虽然有质轻、机械性能好等优点，但其存在生物可降解性差、生产原料(石油)资源有限等问题，易造成“白色污染”。随着人们环保和食品安全意识的不断提高，可食性包装材料以其可食、生物可降解、原料来源广泛、价格低廉等优点受到追捧。壳聚糖无毒无味，具有优良的天然抗菌性、成膜性能及生物相容性，以其为基质制备的可食性膜可以满足抗菌包装材料的要求，在食品包装领域具有广泛的应用前景。
普通蛋白膜的机械性能和阻隔性能较差，以壳聚糖为成膜基质的单一膜的机械性能较差、膜脆且易碎，限制它们商业中的应用。目前，国内外已有研究人员尝试利用壳聚糖与蛋白质共混制备复合膜，主要研究壳聚糖与蛋白质之间的相容性及复合膜的机械性能和成膜条件，目前效果不明显，且对于壳聚糖/核桃蛋白复合膜的研究还比较少。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述技术问题而提供一种可食性酶改性壳聚糖/核桃蛋白复合膜的制备方法。本发明方法以核桃蛋白和壳聚糖按照一定比例混合，并用谷氨酰胺转移酶进行交联反应从而制备膜溶液。
本发明的制备方法包括：
配置5-7％的核桃蛋白溶液充分搅拌，并加入3-5％壳聚糖进行混匀，加入2-3％甘油进行混合，加入0.08-0.10％戊二醛进行混合，谷氨酰胺转移酶添加量为5u/g蛋白-25u/g蛋白，调节ph至7-9，在40-60℃的条件下水浴加热1-5h，反应完成后在85℃条件下灭酶3min，冷却后在200w功率下超声15min，之后过滤以除去气泡。将过滤后的膜溶液倒入平置容器中，在烘箱中60℃鼓风干燥3h，干燥后放入相对湿度50％、25℃环境中平衡48h，平衡后撕膜。
在本发明的一种实施方式中，所述核桃蛋白溶液的浓度为6％。
在本发明的一种实施方式中，所述壳聚糖添加量为4％。
在本发明的一种实施方式中，所述甘油添加量为2.5％。
在本发明的一种实施方式中，所述戊二醛添加量为0.09％。
在本发明的一种实施方式中，所述谷氨酰胺转移酶添加量为15u/g蛋白。
在本发明的一种实施方式中，所述加热条件为40-60℃水浴加热3h。
在本发明的一种实施方式中，所述膜溶液是取10ml膜溶液倒入直径9cm圆底平置容器中。
本发明的有益效果：
与普通的核桃蛋白膜相比，本发明制备得到的膜，其机械性能和阻隔性能显著增强，其拉伸强度在19mpa左右，断裂伸长率可达80％以上，水蒸气透过系数最低可达4.245g·mm/(m2·d·kpa)，因具有优良的天然抗菌性，使制备得到的膜具有较好的抗菌效果。
将核桃蛋白和壳聚糖进行混合并用谷氨酰胺转移酶进行交联反应可以有效提高膜的机械性能。
本发明使用的原料核桃蛋白是一种优质的植物蛋白资源，其营养价值与动物蛋白相近，尤其含有丰富的氨基酸，其中包括8种人体必需氨基酸，具有较高的保健功能和食用价值。本发明充分利用我国的核桃蛋白资源，并提高核桃蛋白的经济价值。
具体实施方式
膜性能的测定
(1)膜厚的测定
用手持式测厚仪在膜上随机取5点测定，结果取平均值，精确至0.001mm。
(2)机械性能的测定
用智能电子拉力测试机测定，设定膜的初始夹距为50mm，拉伸速度为0.5mm/s，待测膜样品大小为2×6cm，每个试样均作3个平行，结果取平均值。拉伸强度(ts)和断裂伸长率(e)计算公式如下：
ts为拉伸强度(mpa)；p为试样断裂时的最大负荷(n)；b为试样宽度(mm)；d为试样厚度(mm)。
e为断裂伸长率(％)；l0为试样原始标线距离(mm)；l为试样断裂时标线间距离(mm)。
(3)水蒸气透过系数的测定
选取光滑、均匀和平整的膜，用于密封装有无水氯化钙的瓶口，称重，再放在相对湿度为65％(以饱和nano2溶液保持)环境下，定期称重。膜的水蒸气透过系数(wvp)，计算公式如下：
wvp为水蒸气透过系数(g·mm/(m2·d·kpa))；△w为时间t内水蒸气透过量(g)；ft为膜厚(mm)；s为膜面积(m2)；t为测试时间(d)，本试验为2d；△pv为膜两侧水蒸气压差(kpa)，25℃时△pv为2.0595kpa。
实施例1：酶改性壳聚糖/核桃蛋白复合膜的制备
配置5％的核桃蛋白溶液充分搅拌，并加入3％壳聚糖进行混匀，加入3％甘油进行混合，加入0.09％戊二醛进行混合，谷氨酰胺转移酶添加量为15u/g蛋白，调节ph至8，在50℃的条件下水浴加热3h，反应完成后在85℃条件下灭酶3min，冷却后在200w功率下超声15min，之后过滤以除去气泡。将过滤后的膜溶液倒入平置容器中，在烘箱中60℃鼓风干燥3h，干燥后放入相对湿度50％、25℃环境中平衡48h，平衡后撕膜。
实施例2：酶改性壳聚糖/核桃蛋白复合膜的制备
配置4％的核桃蛋白w溶液充分搅拌，并加入4％v壳聚糖进行混匀，加入2.5％甘油进行混合，加入0.09％戊二醛进行混合，谷氨酰胺转移酶添加量为15u/g蛋白，调节ph至8，在50℃的条件下水浴加热3h，反应完成后在85℃条件下灭酶3min，冷却后在200w功率下超声15min，之后过滤以除去气泡。将过滤后的膜溶液倒入平置容器中，在烘箱中60℃鼓风干燥3h，干燥后放入相对湿度50％、25℃环境中平衡48h，平衡后撕膜。
实施例3：酶改性壳聚糖/核桃蛋白复合膜的制备
配置3％的核桃蛋白溶液充分搅拌，并加入5％壳聚糖进行混匀，加入2.5％甘油进行混合，加入0.08％戊二醛进行混合，谷氨酰胺转移酶添加量为25u/g蛋白，调节ph至9，在60℃的条件下水浴加热2h，反应完成后在85℃条件下灭酶3min，冷却后在200w功率下超声15min，之后过滤以除去气泡。将过滤后的膜溶液倒入平置容器中，在烘箱中60℃鼓风干燥3h，干燥后放入相对湿度50％、25℃环境中平衡48h，平衡后撕膜。
实施例4：酶改性壳聚糖/核桃蛋白复合膜的制备
配置4％的核桃蛋白溶液充分搅拌，并加入4％壳聚糖进行混匀，加入2.0％甘油进行混合，加入0.10％戊二醛进行混合，谷氨酰胺转移酶添加量为5u/g蛋白，调节ph至7，在40℃的条件下水浴加热4h，反应完成后在85℃条件下灭酶3min，冷却后在200w功率下超声15min，之后过滤以除去气泡。将过滤后的膜溶液倒入平置容器中，在烘箱中60℃鼓风干燥3h，干燥后放入相对湿度50％、25℃环境中平衡48h，平衡后撕膜。
对照例1：核桃蛋白膜的制备
配置8％的核桃蛋白溶液充分搅拌，加入2.5％甘油进行混合，加入0.09％戊二醛进行混合，调节ph至8，在50℃的条件下水浴加热3h，反应完成后在85℃条件下灭酶3min，冷却后在200w功率下超声15min，之后过滤以除去气泡。将过滤后的膜溶液倒入平置容器中，在烘箱中60℃鼓风干燥3h，干燥后放入相对湿度50％、25℃环境中平衡48h，平衡后撕膜。
对照例2：壳聚糖膜的制备
配置8％的壳聚糖溶液充分搅拌，加入2.5％甘油进行混合，加加入0.09％戊二醛进行混合，调节ph至8，在50℃的条件下水浴加热3h，反应完成后在85℃条件下灭酶3min，冷却后在200w功率下超声15min，之后过滤以除去气泡。将过滤后的膜溶液倒入平置容器中，在烘箱中60℃鼓风干燥3h，干燥后放入相对湿度50％、25℃环境中平衡48h，平衡后撕膜。
对照例3：壳聚糖/核桃蛋白复合膜的制备
配置12％的核桃蛋白溶液充分搅拌，并加入4％壳聚糖进行混匀，加入2.5％甘油进行混合，加入0.09％戊二醛进行混合，谷氨酰胺转移酶添加量为15u/g蛋白，调节ph至8，在50℃的条件下水浴加热3h，反应完成后在85℃条件下灭酶3min，冷却后在200w功率下超声15min，之后过滤以除去气泡。将过滤后的膜溶液倒入平置容器中，在烘箱中60℃鼓风干燥3h，干燥后放入相对湿度50％、25℃环境中平衡48h，平衡后撕膜。
对照例4：壳聚糖/核桃蛋白复合膜的制备
配置4％的核桃蛋白溶液充分搅拌，并加入4％壳聚糖进行混匀，加入2.5％甘油进行混合，加入0.09％戊二醛进行混合，谷氨酰胺转移酶添加量为0u/g蛋白，调节ph至8，在50℃的条件下水浴加热3h，反应完成后在85℃条件下灭酶3min，冷却后在200w功率下超声15min，之后过滤以除去气泡。将过滤后的膜溶液倒入平置容器中，在烘箱中60℃鼓风干燥3h，干燥后放入相对湿度50％、25℃环境中平衡48h，平衡后撕膜。
测定了按照实施例1-4及对照例1-4的方法得到的膜的机械性能和阻隔性能，结果如表1所示。
表1膜性能测定
注：--表示在此条件下未成完整可测的膜
拉伸强度、断裂伸长率以及水蒸气透过系数是考量可食性膜性能的重要指标，拉伸强度以及断裂伸长率越大，表明膜的机械性能越强，水蒸气透过系数越小，表示膜的阻隔性能越好，由表1可知，按照本发明的方法制备的膜，机械性和阻隔性能能都较好，明显优于对照，对照例4的断裂伸长率虽然较好，但是拉伸强度和水蒸气透过系数太差，不利于包装过程中的使用，对照例3由于蛋白含量太高，无法形成完整的膜。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，有必要指出的是以上实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所做的修改或者替换，均属于本发明的范围。