一种具有强阻光及高抗氧化活性的大豆分离蛋白基复合膜及其制备方法和应用

本发明涉及新材料，尤其涉及一种具有强阻光及高抗氧化活性的大豆分离蛋白基复合膜及其制备方法和应用。

背景技术：

1、食品包装废弃物不断增加，食品包装市场中塑料等不可生物降解材料占比巨大，使得有利于环境和人类健康的可生物降解食品包装技术成为研发趋势。

2、生物聚合物已被证明是可降解材料的理想基材，在可降解生物聚合物中，大豆分离蛋白由于分子中含有大量的氢键、二硫键以及疏水相互作用等，使其具备良好的成膜能力，且无毒无害，价格便宜，因此具有良好的应用前景。目前相关技术所提供的大豆分离蛋白基膜材料在性能上仍存在着一定缺陷。

技术实现思路

1、本发明提供一种具有强阻光及高抗氧化活性的大豆分离蛋白基复合膜及其制备方法和应用，用以解决现有技术中大豆分离蛋白基膜材料的阻光性能和抗氧化性能等不足的缺陷。

2、具体地，第一方面，本发明提供一种大豆分离蛋白基复合膜，由大豆分离蛋白、淀粉醛和槲皮素在低共熔溶剂的作用下交联得到的含有共价亚胺键的复合膜。所述槲皮素的加入可以提高包装材料的抗氧化性，氯化胆碱和尿素作为低共熔溶剂，提高膜材料组分间的相容性。

3、根据本发明提供的所述大豆分离蛋白基复合膜，所述淀粉醛为青稞淀粉醛，且其醛基含量为70％以上，优选为70～90％。

4、根据本发明提供的所述大豆分离蛋白基复合膜，大豆分离蛋白、淀粉醛和槲皮素的质量比为(5.50～6.50)：(0.15～1.0)：(0.15～0.40)。

5、根据本发明提供的所述大豆分离蛋白基复合膜，低共熔溶剂主要由氯化胆碱和尿素构成；氯化胆碱和尿素的质量比为20～25:10。

6、根据本发明提供的所述大豆分离蛋白基复合膜，所述大豆分离蛋白的蛋白含量≥90％(干基)。

7、根据本发明提供的所述大豆分离蛋白基复合膜，所述大豆分离蛋白基复合膜的拉伸强度大于4mpa，水蒸气透过率小于9％，在波长200～600nm范围内的透光率小于10％，dpph自由基清除率大于50％。

8、第二方面，本发明还提供如上所述大豆分离蛋白基复合膜的制备方法，包括：

9、将大豆分离蛋白和水混合得spi膜溶液；

10、将淀粉醛、槲皮素和低共熔溶剂加入所述spi膜溶液中得复合膜溶液；

11、将所述复合膜溶液采用流延法得所述大豆分离蛋白基复合膜。

12、根据本发明提供的所述大豆分离蛋白基复合膜的制备方法，包括：

13、将氯化胆碱、尿素和水在70～80℃混合，得低共熔溶剂溶液；

14、将大豆分离蛋白和水在70～80℃混合，而后调节其ph值至6～10，得spi膜溶液；采用0.5～1.0mol/l的naoh水溶液和/或0.5～1.0mol/lhcl溶液调ph值。

15、将淀粉醛与所述spi膜溶液在70～80℃混合，冷却至室温后加入槲皮素、乙醇和所述低共熔溶剂溶液，进行超声混合，得到复合膜溶液；

16、采用流延法，将所述复合膜溶液制成所述大豆分离蛋白基复合膜。

17、根据本发明提供的所述大豆分离蛋白基复合膜的制备方法，所述低共熔溶剂溶液中，氯化胆碱和尿素的质量比为20～25:10；氯化胆碱的质量浓度为20～25g/5ml；

18、和/或，所述spi膜溶液中，spi的质量体积浓度为4～10g/100ml；

19、和/或，以spi质量计，所述复合膜溶液中，das的质量百分比为3～10％，qr的质量百分比为3～5％，des溶液的质量百分比为15～35％。

20、第三方面，本发明还提供如上所述大豆分离蛋白基复合膜在包装材料中的应用。

21、本发明提供的一种具有强阻光及高抗氧化活性的大豆分离蛋白基复合膜及其制备方法和应用，通过由大豆分离蛋白、淀粉醛和槲皮素在低共熔溶剂的作用下交联得到的含有共价亚胺键的复合膜，使该复合膜具有较好的热稳定性、紫外阻隔性、疏水性、机械性能和抗氧化性，本发明的制备方法简单，安全绿色，在食品包装领域具有良好的应用前景。

技术特征：

1.一种大豆分离蛋白基复合膜，其特征在于，由大豆分离蛋白、淀粉醛和槲皮素在低共熔溶剂的作用下交联得到的含有共价亚胺键的复合膜。

2.根据权利要求1所述大豆分离蛋白基复合膜，其特征在于，所述淀粉醛为青稞淀粉醛，且其醛基含量为70％以上，优选为70～90％。

3.根据权利要求1或2所述大豆分离蛋白基复合膜，其特征在于，大豆分离蛋白、淀粉醛和槲皮素的质量比为(5.50～6.50)：(0.15～1.0)：(0.15～0.40)。

4.根据权利要求1～3中任一项所述大豆分离蛋白基复合膜，其特征在于，低共熔溶剂主要由氯化胆碱和尿素构成；氯化胆碱和尿素的质量比为20～25:10。

5.根据权利要求1～4中任一项所述大豆分离蛋白基复合膜，其特征在于，所述大豆分离蛋白的蛋白含量≥90％(干基)。

6.根据权利要求1～5中任一项所述大豆分离蛋白基复合膜，其特征在于，所述大豆分离蛋白基复合膜的拉伸强度大于4mpa，水蒸气透过率小于9％，在波长200～600nm范围内的透光率小于10％，dpph自由基清除率大于50％。

7.权利要求1～6中任一项所述大豆分离蛋白基复合膜的制备方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述大豆分离蛋白基复合膜的制备方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述大豆分离蛋白基复合膜的制备方法，其特征在于，所述低共熔溶剂溶液中，氯化胆碱和尿素的质量比为20～25:10；氯化胆碱的质量浓度为20～25g/5ml；

10.权利要求1～6中任一项所述大豆分离蛋白基复合膜在包装材料中的应用。

技术总结
本发明涉及新材料技术领域，提供一种具有强阻光及高抗氧化活性的大豆分离蛋白基复合膜及其制备方法和应用，该复合膜由大豆分离蛋白、淀粉醛和槲皮素在低共熔溶剂的作用下交联得到的含有共价亚胺键的复合膜。该制备方法包括：将大豆分离蛋白和水混合得SPI膜溶液；将淀粉醛、槲皮素和低共熔溶剂加入所述SPI膜溶液中得复合膜溶液；将所述复合膜溶液采用流延法得所述大豆分离蛋白基复合膜。本发明的复合膜由于淀粉醛的交联作用结构更加致密，具有更强的阻光性能，由于槲皮素在材料中的分布，具有更高的抗氧化性，以上优势使得该材料在食品包装领域具有良好的应用前景。

技术研发人员：孙玉凤,王凤忠,范蓓,陶然,王丽丽,鞠阳
受保护的技术使用者：中国农业科学院农产品加工研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17