CN103540142A - 一种鱿鱼皮明胶可食性复合膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鱿鱼皮明胶可食性复合膜及其制备方法，特点是将清洗干净的鱿鱼皮先后用碱、酸浸泡，热水提取明胶，并酶解部分明胶得到低分子量明胶肽，在0.15～0.25wt%的醋酸溶液中添加醋酸溶液质量2～4%的明胶、1.5～2.5%的壳聚糖、0.05～0.15%的甘油及0.2～0.4%的低分子量明胶肽，于40～60℃水浴中搅拌均匀，保温4～6h，真空脱气，形成均一透明的膜液，将膜液倾倒在有机玻璃板上，用涂膜器均匀摊开，于40～60℃放置2～4h后，在室温、相对湿度40～60%条件下放置过夜，从玻璃板上剥膜，即得到产品，优点是集营养、抗氧化、抗菌等作用为一体，其制备方法简单，易操作。

Description

一种鱿鱼皮明胶可食性复合膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及食品包装膜加工技术领域，尤其是涉及一种鱿鱼皮明胶可食性复合膜及其制备方法。

背景技术

化学合成塑料包装不易分解腐烂，造成严重的“白色污染”，这已成为目前世界性的环保难题。随着人们对食品品质和保藏期要求的提高，以及环保意识的增强，开发可食性包装已成为食品包装领域的研究热点。可食性复合膜是指以天然可食性物质(如多糖、蛋白质、脂类等)为原料，添加增塑剂、交联剂等物质，通过不同分子间相互作用而形成的具有多孔网络结构的薄膜，能通过防止气体、水汽和溶质等的迁移保持食品的质量，延长储藏期。明胶成膜性好，可生物降解，含多种人体必需的氨基酸，营养价值高，在食品中的用量不受限制，因而明胶作可食膜较有优势。

明胶(gelatin)是胶原蛋白分子表面的侧链基团与水分子以氢键结合，发生膨胀，形成的一种蛋白高聚物，已被广泛应用于食品、医药、化工等行业。商品明胶的原料主要来自猪和牛的骨及皮等***，而疯牛病和***等动物性传播疾病的爆发和宗教信仰等原因，使人们致力于寻找新的更安全的原料明胶。水产明胶或许可以作为一种新的商品替代明胶。鱿鱼是我国重要的加工品种，鱿鱼皮富含明胶，在加工中占鱿鱼重5%左右的鱼皮往往直接作为鱼粉原料加工或被废弃，经济效益不高。目前，国内外还没有公开任何关于鱿鱼皮明胶可食性复合膜及其制备方法的相关研究报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有抗氧化、抗菌且有营养的鱿鱼皮明胶可食性复合膜及其制备方法。

 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

1、一种鱿鱼皮明胶可食性复合膜，将清洗干净的鱿鱼皮捣碎，先后用碱、酸浸泡，热水提取明胶，并酶解部分明胶得到低分子量明胶肽，在醋酸溶液中添加明胶、壳聚糖、甘油和明胶肽得到膜液，将膜液加热，真空脱气后涂膜而得到。

所述的鱿鱼皮捣碎后用2～3%NaOH溶液浸泡，蒸馏水洗至中性，再用0.2%盐酸溶液浸泡，蒸馏水洗至中性。

所述的明胶由鱿鱼皮按1：10～15的料液比加入到蒸馏水中，于40～60℃加热22～26h，冷却后过滤，胶液浓缩、干燥得到。

所述的明胶肽由质量浓度为4～6%的明胶溶液，加入蛋白酶，于温度50～60℃，pH 6～7的条件下，酶解1.5～2h后，将酶解液浓缩、干燥后得到；其中蛋白酶的添加量为每克明胶6000～8000u。

所述的膜液由0.15～0.25wt%醋酸溶液中添加醋酸溶液质量2～4%的明胶、1.5～2.5%的壳聚糖、0.05～0.15%的甘油及0.2～0.4%的低分子量明胶肽得到。

所述的涂膜过程为：将膜液倾倒在有机玻璃板上，用涂膜器均匀摊开，于40～60℃放置2～4h后，在室温、相对湿度40～60%条件下放置过夜，从玻璃板上剥膜得到鱿鱼皮明胶可食性复合膜。

2、一种鱿鱼皮明胶可食性复合膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）鱿鱼皮前处理

将鱿鱼皮流水解冻，清水洗净，捣碎后用2～3wt%NaOH溶液浸泡4～8h，蒸馏水洗至中性；再用0.2wt%盐酸溶液浸泡鱿鱼皮4～8h后，蒸馏水洗至中性；

（2）明胶提取

将步骤（1）得到的鱿鱼皮按1：10～15的料液比加入到蒸馏水中，于40～60℃加热22～26h，冷却后过滤，胶液浓缩、干燥得到明胶；

（3）明胶肽的制备

将步骤（2）得到的明胶溶于水配置成质量浓度为4～6%的明胶溶液，加入蛋白酶，于温度50～60℃，pH 6～7的条件下，酶解1.5～2h后，将酶解液浓缩、干燥后，得到低分子量明胶肽；

（4）膜液的制备

将质量分数为0.15～0.25%的醋酸溶液中添加醋酸溶液质量2～4%的明胶、1.5～2.5%的壳聚糖、0.05～0.15%的甘油及0.2～0.4%的低分子量明胶肽，于40～60℃水浴中搅拌均匀，保温4～6h，真空脱气，形成均一透明的膜液；

（5）明胶可食性复合膜的制备

将膜液倾倒在有机玻璃板上，用涂膜器均匀摊开，于40～60℃放置2～4h后，在室温、相对湿度40～60%条件下放置过夜，从玻璃板上剥膜，即得到鱿鱼皮明胶可食性复合膜。

步骤（1）中所述的鱿鱼皮与所述的NaOH溶液的质量体积比为1：8～12，所述的鱿鱼皮与所述的盐酸溶液的质量体积比为1：8～12。

步骤（3）中所述的蛋白酶的添加量为每克明胶6000～8000u。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）对提取到的明胶在本发明优化的酶解条件下进行酶解，得到分子量大小合适、具有高效抗氧化作用的低分子量明胶肽，其中90%以上明胶肽的分子量在1400-10000之间，该明胶肽对DPPH（1,1-二苯基-2-三硝基苯肼）自由基的清除率可达90%以上，在膜液中添加这种具有抗氧化作用的明胶肽，制得的明胶膜具抗氧化能力，对DPPH自由基的清除率可达78%以上，能抑制食品尤其是含脂食品的脂质氧化，如对脂肪含量比较高的鱼肉进行涂膜或包装时，可食性复合膜延缓了鱼肉的脂质氧化，延长了食品保质期；

（2）膜液组分壳聚糖具有明显的抗菌作用，制得的明胶复合膜具有抗菌功能；

（3）由于膜液组分中的明胶、明胶肽均是由氨基酸构成的蛋白质或肽，制成的膜被食用后能为人体提供各种氨基酸，同时明胶肽分子量低，更容易为人体吸收，因此，制得的明胶复合膜作为食品包装材料的同时，具有营养、抗菌、抗氧化等功能，成为一种多功能复合膜；

（4）本发明中明胶起到成膜的作用，甘油作为可食的增塑剂为明胶成膜提供辅助作用。明胶主要依靠氢键等作用形成三维网络结构，体系经脱水而成膜，但仅依靠明胶分子相互交联形成的膜较脆、柔韧性不足。为降低明胶膜的脆性，提高其柔韧性，可向明胶成膜液中添加增塑剂，增塑剂分子通过影响明胶分子链间氢键的形成，并将水分吸收到明胶网络中，提高明胶膜网络结构的流动性，增加膜的柔韧性。两者按本发明的比例混合，使膜的可塑性和柔韧性达到最佳；

（5）鱿鱼皮富含明胶，以鱿鱼皮明胶为基质研制包装膜，开发集营养、抗氧化、抗菌等功能为一体的可食复合膜，可减少水产加工废弃物的排放，降低塑料包装膜带来的环境污染和食品安全问题。

综上所述，本发明一种鱿鱼皮明胶可食性复合膜，以鱿鱼皮明胶为基质研制的可食包装膜，集营养、抗氧化、抗菌等作用为一体，其制备方法简单，易操作，为鱿鱼皮的高值化利用提供一条新途径、为新颖包装材料的研制和应用提供理论依据。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

本发明一种鱿鱼皮明胶可食性复合膜，包括清洗干净的鱿鱼皮，将鱿鱼皮依次用碱液和酸液分别浸泡，蒸馏水洗至中性后加12倍体积的蒸馏水，加热一定时间后，胶液浓缩、干燥得到明胶；将上述明胶用蒸馏水配置成5%浓度，酶解获得明胶肽；在醋酸溶液中，分别添加明胶、壳聚糖、甘油及明胶肽得到膜液，将膜液加热，真空脱气后涂膜得到明胶复合膜，其具体制备方法如下：

（1）鱿鱼皮流水解冻，清水洗净，捣碎后先用2.5wt%NaOH溶液（鱿鱼皮与NaOH溶液的质量体积比1:10 w/v）浸泡6h，用蒸馏水洗至中性，再用0.2wt%盐酸溶液（鱿鱼皮与盐酸溶液的质量体积比1:10 w/v）浸泡6h，蒸馏水洗至中性；

（2）将上述前处理过的鱿鱼皮按1:12的料液比加入到蒸馏水中，50℃加热24h，冷却后过滤，胶液浓缩、干燥得到明胶；

（3）将上述明胶溶于蒸馏水配置成5%浓度，加蛋白酶（添加量7000u/g），于55℃，pH 6.5的条件下，酶解1.8h后，将酶解液浓缩、干燥后，获得低分子量明胶肽；

（4）将质量分数为0.20%的醋酸溶液中添加醋酸溶液质量3%的明胶、2%的壳聚糖、0.1%的甘油及0.3%的低分子量明胶肽，于50℃水浴中搅拌均匀，保温5h，真空脱气，形成均一透明的膜液；取膜液对模拟蟹***进行涂膜，4℃条件下贮藏，其菌落总数增长速度明显低于未涂膜的对照组，保质期延长约4d；

（5）将膜液倾倒在有机玻璃板上，用涂膜器均匀摊开，于50℃放置3h后，在室温、相对湿度50%条件下放置过夜，从玻璃板上剥下，得到明胶复合膜，可用于食品保鲜包装。利用该膜包装鲐鱼肉，4℃条件下贮藏，对照组鲐鱼肉的过氧化值在第6d达到峰值1.98mg/100g，可食膜包装鲐鱼肉的过氧化值在第9d达到峰值1.42mg/100g，可食性复合膜延缓了鱼肉的脂质氧化。

 实施例2

同实施例1，其区别在于：

（1）鱿鱼皮清洗干净捣碎后先用2.0wt%NaOH溶液（1:8 w/v）浸泡8h，蒸馏水洗至中性，再用0.2wt%盐酸溶液（1:8w/v）浸泡8h，蒸馏水洗至中性；

（2）将鱿鱼皮按1：10的料液比加入到蒸馏水中，40℃加热26h；

（3）将上述明胶溶于蒸馏水配置成4%浓度，加蛋白酶（添加量6000u/g），于50℃，pH 6.0的条件下，酶解2h；

（4）将质量分数为0.15%的醋酸溶液中添加醋酸溶液质量2%的明胶、1.5%的壳聚糖、0.05%的甘油及0.2%的低分子量明胶肽，于40℃水浴中搅拌均匀，保温6h；取膜液对模拟蟹***进行涂膜，4℃条件下贮藏，其菌落总数增长速度低于未涂膜的对照组，保质期延长约3d；

（5）将膜液于40℃放置4h后，在相对湿度40%条件下放置过夜。利用所制膜包装鲐鱼肉，4℃条件下贮藏，对照组鲐鱼肉的过氧化值在第6d达到峰值1.98mg/100g，可食膜包装鲐鱼肉的过氧化值在第8d达到峰值1.46mg/100g，可食性复合膜延缓了鱼肉的脂质氧化。

 实施例3

同实施例1，其区别在于：

（1）鱿鱼皮清洗干净捣碎后先后用3wt%NaOH溶液（1:12 w/v）浸泡4h，蒸馏水洗至中性，再用0.2wt%盐酸溶液（1:12w/v）浸泡4h，蒸馏水洗至中性；

（2）将鱿鱼皮按1:15的料液比加入到蒸馏水中，60℃加热22h；

（3）将上述明胶溶于蒸馏水配置成6%浓度，加蛋白酶（添加量8000u/g），于60℃，pH 8.0的条件下，酶解1.5h；

（4）将质量分数为0.25%的醋酸溶液中添加醋酸溶液质量4%的明胶、2.5%的壳聚糖、0.15%的甘油及0.4%的低分子量明胶肽，于60℃水浴中搅拌均匀，保温4h；取膜液对模拟蟹***进行涂膜，4℃条件下贮藏，其菌落总数增长速度低于未涂膜的对照组，保质期延长约4d；

（5）将膜液于60℃放置2h后，在相对湿度60%条件下放置过夜。利用所制膜包装鲐鱼肉，4℃条件下贮藏，对照组鲐鱼肉的过氧化值在第6d达到峰值1.98mg/100g，可食膜包装鲐鱼肉的过氧化值在第9d达到峰值1.31mg/100g，可食性复合膜延缓了鱼肉的脂质氧化。

 当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种鱿鱼皮明胶可食性复合膜，其特征在于：将清洗干净的鱿鱼皮捣碎先后用碱、酸浸泡，热水提取明胶，并酶解部分明胶得到低分子量明胶肽，在醋酸溶液中添加明胶、壳聚糖、甘油和明胶肽得到膜液，将膜液加热，真空脱气后涂膜而得到。

2.根据权利要求1所述的一种鱿鱼皮明胶多功能复合膜，其特征在于：所述的鱿鱼皮捣碎后先用2～3%NaOH溶液浸泡，用蒸馏水洗至中性，再用0.2%盐酸溶液浸泡，蒸馏水洗至中性。

3.根据权利要求1所述的一种鱿鱼皮明胶多功能复合膜，其特征在于：所述的明胶由鱿鱼皮按1：10～15的料液比加入到蒸馏水中，于40～60℃加热22～26h，冷却后过滤，胶液浓缩、干燥得到。

4.根据权利要求3所述的一种鱿鱼皮明胶多功能复合膜，其特征在于：所述的明胶肽由质量浓度为4～6%的明胶溶液，加入蛋白酶，于温度50～60℃，pH 6～7的条件下，酶解1.5～2h后，将酶解液浓缩、干燥后得到；其中蛋白酶的添加量为每克明胶6000～8000u。

5.根据权利要求1所述的一种鱿鱼皮明胶多功能复合膜，其特征在于：所述的膜液由0.15～0.25wt%醋酸溶液中添加醋酸溶液质量2～4%的明胶、1.5～2.5%的壳聚糖、0.05～0.15%的甘油及0.2～0.4%的低分子量明胶肽得到。

6.根据权利要求5所述的一种鱿鱼皮明胶多功能复合膜，其特征在于所述的涂膜过程为：将膜液倾倒在有机玻璃板上，用涂膜器均匀摊开，于40～60℃放置2～4h后，在室温、相对湿度40～60%条件下放置过夜，从玻璃板上剥膜得到鱿鱼皮明胶多功能复合膜。

7.一种根据权利要求1-6中任一项所述的鱿鱼皮明胶可食性复合膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）鱿鱼皮前处理

将鱿鱼皮流水解冻，清水洗净，捣碎后用2～3wt%NaOH溶液浸泡4～8h，蒸馏水洗至中性；再用0.2wt%盐酸溶液浸泡鱿鱼皮4～8h后，蒸馏水洗至中性；

（2）明胶提取

将步骤（1）得到的鱿鱼皮按1：10～15的料液比加入到蒸馏水中，于40～60℃加热22～26h，冷却后过滤，胶液浓缩、干燥得到明胶；

（3）明胶肽的制备

将步骤（2）得到的明胶溶于水配置成质量浓度为4～6%的明胶溶液，加入蛋白酶，于温度50～60℃，pH 6～7的条件下，酶解1.5～2h后，将酶解液浓缩、干燥后，得到低分子量明胶肽；

（4）膜液的制备

将质量分数为0.15～0.25%的醋酸溶液中添加醋酸溶液质量2～4%的明胶、1.5～2.5%的壳聚糖、0.05～0.15%的甘油及0.2～0.4%的低分子量明胶肽，于40～60℃水浴中搅拌均匀，保温4～6h，真空脱气，形成均一透明的膜液；

（5）明胶可食性复合膜的制备

将膜液倾倒在有机玻璃板上，用涂膜器均匀摊开，于40～60℃放置2～4h后，在室温、相对湿度40～60%条件下放置过夜，从玻璃板上剥膜，即得到鱿鱼皮明胶可食性复合膜。

8.根据权利要求7所述的一种鱿鱼皮明胶可食性复合膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的鱿鱼皮与所述的NaOH溶液的质量体积比为1：8～12，所述的鱿鱼皮与所述的盐酸溶液的质量体积比为1：8～12。

9.根据权利要求7所述的一种鱿鱼皮明胶可食性复合膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述的蛋白酶的添加量为每克明胶6000～8000u。