防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜及其制备方法转让专利

申请号 : CN201910452264.3

文献号 : CN110272628B

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相似专利:

发明人 : 靳国锋岳丽莉何立超孔俊豪彭伟明

申请人 : 华中农业大学

摘要 :

本发明公开了一种防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜及其制备方法,它的原料按照重量份数比计包括1.00‑20.00份的壳聚糖、1.00‑10.00份的磺丁基‑β‑环糊精、0.50‑10份的ε‑聚赖氨酸、1.00‑25.00份的复合儿茶素、100‑300份的食用明胶、10‑80份的甘油、1‑10份的转谷氨酰胺酶,本发明提供的冷鲜肉复合儿茶素‑ε‑聚赖氨酸活性纳米保鲜膜,天然、安全无毒且环保,结合了儿茶素的抗氧化性和ε‑聚赖氨酸的抗菌性,获得良好的抗氧化性和抗菌性,并实现活性物质持续释放以更长久地保持其性质,用于冷鲜肉保鲜,不仅解决了含儿茶素类物质的保鲜膜对肉样带来不好的的颜色表现的问题,更进一步延长了冷鲜肉货架期。

权利要求 :

1.一种防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜,其特征在于:它的原料按照重量份数比计包括1.00-20.00份的壳聚糖、1.00-10.00份的磺丁基-β-环糊精、0.50-10份的ε-聚赖氨酸、1.00-25.00份的复合儿茶素、100-300份的食用明胶、10-80份的甘油和1-10份的转谷氨酰胺酶,其中,所述复合儿茶素由表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素组成;表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素重量比为1:0.500-

1.000:0.300-0.800。

2.根据权利要求1所述防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜,其特征在于:所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜按照重量份数比计包括3.00-12.00份的壳聚糖、2.00-6.00份的磺丁基-β-环糊精、0.50-3.00份的ε-聚赖氨酸、4.00-12.00份的复合儿茶素、150-240份的食用明胶、35-60份的甘油和1-5份的转谷氨酰胺酶。

3.根据权利要求2所述防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜,其特征在于:所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜中纳米颗粒的粒径为190-800nm。

4.根据权利要求3所述防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜,其特征在于:所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜按照重量份数比计包括6.74份的壳聚糖、2.53份的磺丁基-β-环糊精、0.9份的ε-聚赖氨酸、7.58份的复合儿茶素、200份的明胶、40份的甘油和2份的转谷氨酰胺酶;其中,所述复合儿茶素由表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素组成;表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素重量比为1:0.969:0.575,或,表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素重量比为1:0.598:

0.812;

或者,表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素重量比为1:0.840:

0.737。

5.根据权利要求4所述防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜,其特征在于:所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜中纳米颗粒的粒径为305.6nm。

6.一种权利要求1所述防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

1)按上述重量份数比称取壳聚糖、磺丁基-β-环糊精、ε-聚赖氨酸、复合儿茶素、明胶、甘油和转谷氨酰胺酶;

2)壳聚糖溶于稀醋酸溶液中,室温下磁力搅拌至完全溶解,过滤,得到质量体积比为

0.01-1g/100ml的壳聚糖溶液,备用;使用前调节其pH至5.10-5.30;

3)将磺丁基醚-β-环糊精,溶于水中并磁力搅拌至完全溶解,过滤得到质量体积比为

0.1-1g/100ml的磺丁基醚-β-环糊精溶液,备用;

4)将ε-聚赖氨酸和复合儿茶素溶于磺丁基醚-β-环糊精溶液中,并室温下温和磁力搅拌6-24h促进形成包合物;将包合物溶液逐滴滴加到壳聚糖溶液中,同时保证强磁力搅拌

0.5-2h;得到纳米颗粒溶液;

5)将明胶溶于超纯水中静置充分水合,然后在水浴条件下连续磁力搅拌直至完全溶解,得到明胶溶液,并加入甘油作为增塑剂以降低薄膜的脆性,超声脱气,静置,得到膜基溶液;备用;

6)将明胶溶液加入到纳米颗粒溶液中,再加入转谷氨酰胺酶,磁力搅拌0.5-2h至充分混合制成成膜溶液,成膜溶液在室温下真空脱气除去气泡;

7)采用浇铸法将成膜溶液缓慢倒入模具中,然后避光干燥成膜,得到冷鲜肉活性纳米保鲜膜;所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜中纳米颗粒的粒径为190-800nm。

7.根据权利要求6所述防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜的制备方法,其特征在于:所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜中纳米颗粒的粒径为305.6nm。

说明书 :

防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及肉类保鲜技术领域,具体涉及一种防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜及其制备方法。

背景技术

[0002] 冷鲜肉经历了充分的排酸成熟,其肉质比刚屠宰的肉更细嫩,味道更加鲜美,营养物质丰富并易被人体吸收,能够提供必需的氨基酸,但是其在储藏期间容易发生腐败变质,一般货架期仅2-3d。
[0003] 冷鲜肉逐渐成为我国肉类市场的主流趋势,但是由于我国经济的限制,冷鲜肉所需的冷链技术落后,因此常采用保鲜膜改善这一问题,市场上常见的肉制品保鲜膜主要包括低密度聚乙烯、聚二氯乙烯和聚氯乙烯,易于使用并具有良好的保存效果,但是人们发现其存在下列问题:加工过程通常加入塑化剂,而塑化剂遇油会溶解释放出来,且能随着食物会进入消费者体内带来健康危害;这类保鲜膜中含有氯乙烯单体含量较高,容易释放进入食物,进而危害人体健康;这些膜材料不易降解,带来环境污染,因此,传统肉制品保鲜膜存在上述一系列的危害或潜在危害,可能会对人体带来健康风险。
[0004] 随着人们安全意识的提高和对健康的关注,人们更倾向于消费很少含或不含化学合成保鲜剂的食物,因此无毒、安全、抗菌性强、作用范围广的天然保鲜剂逐渐替代化学合成保鲜剂;需要开发绿色保鲜膜解决以上存在的问题,
[0005] 目前,已经有人做了这方面相关的研究,但是,发现很多发明或文章研究所制备的绿色肉类保鲜膜中所加入的活性物质种类很多,至少5种以上物质混合添加,甚至有些膜中加入了多于10种不同物质,如:申请号201711063936.9的中国发明专利公开了“一种肉制品可食性保鲜膜”,该保鲜膜中添加了14种不同的物质;申请号201810575139.7的中国发明专利公开了“一种冰鲜肉保鲜膜及其制备和使用方法”添加了12种不同的物质;且目前研究较多的是直接将活性物质添加在膜基之中混合形成膜,这样形成的膜对其中的活性物质保护作用小,抗氧化剂等活性物质的稳定性不高,导致在使用或者储存过程中膜容易受外界环境因素影响,活性物质释放到环境中或者被直接氧化导致有效性降低甚至丧失,达不到其应有的保鲜效果。

发明内容

[0006] 本发明第一目的是克服原有含儿茶素类物质保鲜膜对肉样带来不好的颜色表现等问题,提供了一种防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜;该保鲜膜含有的保鲜活性物质是儿茶素和ε-聚赖氨酸,同时本发明使用的儿茶素是优化筛选后的复合儿茶素,使优化后的复合儿茶素与ε-聚赖氨酸复合制膜实现活性物质持续释放以更长久地延长冷鲜肉货架期。
[0007] 本发明第二目的是针对现有的将活性物质直接添加在膜基质中制备的膜,易造成活性物质短时间内暴露和释放而造成其抗菌抗氧化性降低等问题,造成保鲜效果不佳缺陷;提供了一种防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜的制备方法;该方法是利用纳米技术实现对保鲜活性物质(复合儿茶素和ε-聚赖氨酸)包封形成纳米颗粒,使得活性物不易暴露和突然释放,实现了对活性物质的保护和缓慢释放,能够更好地维持其抗氧化或抗菌效果;提高其抗氧化或抗菌的稳定性,该方法对复合儿茶素和ε-聚赖氨酸进行纳米包埋不仅实现了对活性物质的保护,延长其作用的有效性,且结合了儿茶素的强抗氧化性和聚赖氨酸的强抗菌性,开发出冷鲜肉绿色纳米保鲜膜。
[0008] 为实现上述目的,本发明所设计一种防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜,它的原料按照重量份数比计包括1.00-20.00份的壳聚糖、1.00-10.00份的磺丁基-β-环糊精、0.50-10份的ε-聚赖氨酸、1.00-25.00份的复合儿茶素、100-300份的食用明胶、10-80份的甘油、1-10份的转谷氨酰胺酶,其中,所述复合儿茶素选自表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素。
[0009] 进一步地,所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜按照重量份数比计包括3.00-12.00份的壳聚糖、2.00-6.00份的磺丁基-β-环糊精、0.50-3.00份的ε-聚赖氨酸、4.00-12.00份的复合儿茶素、150-240份的食用明胶、35-60份的甘油、1-5份的转谷氨酰胺酶。
[0010] 再进一步地,所述复合儿茶素由表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素组成;表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素重量比为1:0.500-1.000:0.300-0.800。
[0011] 再进一步地,所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜中纳米颗粒(纳米颗粒为复合儿茶素和ε-聚赖氨酸组成的活性物质)的粒径为190-800nm。
[0012] 再进一步地,所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜按照重量份数比计包括6.74份的壳聚糖、2.53份的磺丁基-β-环糊精、0.9份的ε-聚赖氨酸、7.58份的复合儿茶素、200份的明胶、40份的甘油和2份的转谷氨酰胺酶;其中,所述复合儿茶素由表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素组成;表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素重量比为1:0.969:0.575,所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜中纳米颗粒的粒径为305.6nm。
[0013] 本发明提供了一种上述防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜的制备方法,包括以下步骤:
[0014] 1)按上述重量份数比称取壳聚糖、磺丁基-β-环糊精、ε-聚赖氨酸、复合儿茶素、明胶、甘油和转谷氨酰胺酶;
[0015] 2)壳聚糖(CS,脱乙酰度≥90%)溶于稀醋酸溶液中,室温下以转速600r/min磁力搅拌至完全溶解,过滤,得到质量体积比为0.01-1g/100ml的壳聚糖溶液,备用;使用前调节其pH至5.10-5.30;
[0016] 3)将磺丁基醚-β-环糊精,溶于水中并磁力搅拌至完全溶解,过滤得到质量体积比为0.1-1g/100ml的磺丁基醚-β-环糊精溶液,备用;
[0017] 4)将ε-聚赖氨酸和复合儿茶素溶于磺丁基醚-β-环糊精溶液中,并室温下温和磁力搅拌6-24h促进形成包合物;将包合物溶液逐滴滴加到CS溶液中,同时保证强磁力搅拌0.5~2h;得到纳米颗粒溶液;
[0018] 5)将明胶溶于超纯水中静置充分水合,然后在水浴条件下连续磁力搅拌直至完全溶解,制备得到的明胶溶液,并加入甘油作为增塑剂以降低薄膜的脆性,超声1min脱气,静置,得到膜基溶液;备用;
[0019] 6)将明胶溶液加入到纳米颗粒溶液中,再加入转谷氨酰胺酶,磁力搅拌0.5-2h至充分混合制成成膜溶液,成膜溶液在室温下真空脱气除去气泡;
[0020] 7)采用浇铸法将成膜溶液缓慢倒入模具中,然后避光干燥成膜,得到冷鲜肉活性纳米保鲜膜。
[0021] 作为优选方案,所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜中纳米颗粒(活性物质即为复合儿茶素和ε-聚赖氨酸)的粒径为190-800nm。
[0022] 作为优选方案,所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜中纳米颗粒的粒径为305.6nm。
[0023] 本发明的有益效果:
[0024] 本发明提供的冷鲜肉复合儿茶素-ε-聚赖氨酸活性纳米保鲜膜,天然、安全无毒且环保,结合了儿茶素的抗氧化性和ε-聚赖氨酸的抗菌性,获得良好的抗氧化性和抗菌性,并实现活性物质持续释放以更长久地保持其性质,用于冷鲜肉保鲜,不仅解决了含儿茶素类物质的保鲜膜对肉样带来更差的颜色表现的问题,更进一步延长了冷鲜肉货架期。
[0025] 本发明的冷鲜肉保鲜膜仅含有儿茶素和ε-聚赖氨酸两种主要的活性物质,且儿茶素采用的是优化之后的复合儿茶素配方;制备膜的材料均采用安全可食用的材料,可生物降解,实现环保;另外本发明采用纳米技术,将活性物质包埋在纳米粒种实现了活性物质的持续释放,更久地保持其抗菌、抗氧化作用,而普通保鲜膜只是将活性物质添加在成膜基之中,当对光等外界条件敏感的活性物质容易受其影响发生变化,影响效果,而纳米包埋之后的活性物质不用担心这类问题的存在。且制备方法简单,仅采用自组装技术形成纳米颗粒,不存在复杂的反应条件和过程。

附图说明

[0026] 图1为包埋了活性物质的纳米颗粒溶液的粒径分布图;
[0027] 图2为包埋不同活性物质的纳米颗粒溶液的扫描电镜图(SEM);
[0028] 图3为添加不同活性纳米颗粒的膜的溶解度;
[0029] 图4为添加不同活性纳米颗粒的膜的水蒸气透过率(WVP);
[0030] 图5为添加不同活性纳米颗粒的膜DPPH自由基清除率;
[0031] 图6为添加不同活性纳米颗粒的膜对假单胞菌生长情况的影响;
[0032] 图7为不同配方复合儿茶素保鲜膜对冷鲜肉TVB-N值的影响;
[0033] 图8为不同配方复合儿茶素保鲜膜对冷鲜肉菌落总数的影响;
[0034] 图9为不同配方复合儿茶素保鲜膜对冷鲜肉TBARS值的影响;
[0035] 图10为不同配方复合儿茶素保鲜膜对冷鲜肉a*值的影响;
[0036] 图11为不同配方复合儿茶素保鲜膜处理的冷鲜肉在第9d横向弛豫时间T2的反演图;
[0037] 图12为不同配方复合儿茶素保鲜膜处理的冷鲜肉在不同冷藏期峰面积A22的变化图。

具体实施方式

[0038] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述,以便本领域技术人员理解。
[0039] 本发明的防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜,它的原料按照重量份数比计包括1.00-20.00份的壳聚糖、1.00-10.00份的磺丁基-β-环糊精、0.50-10份的ε-聚赖氨酸、1.00-25.00份的复合儿茶素、100-300份的食用明胶、10-80份的甘油、1-10份的转谷氨酰胺酶,其中,所述复合儿茶素选自表儿茶素、表儿茶素没食子酸酯、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素。
[0040] 上述防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜的制备方法,包括以下步骤:
[0041] 1)按上述重量份数比称取壳聚糖、磺丁基-β-环糊精、ε-聚赖氨酸、复合儿茶素、明胶、甘油和转谷氨酰胺酶;
[0042] 2)壳聚糖(CS,脱乙酰度≥90%)溶于稀醋酸溶液中,室温下以转速600r/min磁力搅拌至完全溶解,过滤,得到质量体积比为0.01-1g/100ml的壳聚糖溶液,备用;使用前调节其pH至5.10-5.30;
[0043] 3)将磺丁基醚-β-环糊精,溶于水中并磁力搅拌至完全溶解,过滤得到质量体积比为0.1-1g/100ml的磺丁基醚-β-环糊精溶液,备用;
[0044] 4)将ε-聚赖氨酸和复合儿茶素溶于磺丁基醚-β-环糊精溶液中,并室温下温和磁力搅拌6-24h促进形成包合物;将包合物溶液逐滴滴加到CS溶液中,同时保证强磁力搅拌0.5~2h;得到纳米颗粒溶液;
[0045] 5)将明胶溶于超纯水中静置充分水合,然后在水浴条件下连续磁力搅拌直至完全溶解,制备得到的明胶溶液,并加入甘油作为增塑剂以降低薄膜的脆性,超声1min脱气,静置,得到膜基溶液;备用;
[0046] 6)将明胶溶液加入到纳米颗粒溶液中,再加入转谷氨酰胺酶,磁力搅拌0.5-2h至充分混合制成成膜溶液,成膜溶液在室温下真空脱气除去气泡;
[0047] 7)采用浇铸法将成膜溶液缓慢倒入模具中,然后避光干燥成膜,得到冷鲜肉活性纳米保鲜膜。
[0048] 上述配方和制备方法参数选取的理论基础:
[0049] 1.复合儿茶素和ε-聚赖氨酸对保鲜膜的影响
[0050] (1)ε-聚赖氨酸和复合儿茶素用量设计
[0051] 按上述步骤,在不改变其他条件的情况下按照表1分组安排,制备添加不同活性物质的保鲜膜。
[0052] 表1分组安排表
[0053]
[0054] 注:此处复合儿茶素是表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素重量比为1:0.500-1.000:0.300-0.800
[0055] (2)不同包埋物纳米颗粒的稳定性
[0056] 按上述步骤(1)-(4),制备包埋不同活性物质的纳米颗粒溶液,对纳米颗粒的粒径进行测定,并观察颗粒的状态:
[0057] 采用粒径分析仪测定粒径分布;利用扫描电镜拍摄,观察颗粒的状态。
[0058] 由图1可知当加入儿茶素和ε-PL两种活性物质时,不同的添加量和比例导致粒径表现出不同的变化,加入儿茶素使得颗粒的粒径显著性降低,且随着其添加量的增加粒径更低,而加入ε-PL之后的颗粒粒径随着添加量的增加而使得纳米颗粒发生了一定的聚集,导致平均粒径的增加和分散均匀性降低。当复合儿茶素与ε-PL按照不同比例组合时,可得到平均粒径在190-800nm之间颗粒,且当复合儿茶素与ε-PL的质量比为7.58:0.9时,得到平均粒径为305.6nm的稳定颗粒。
[0059] 由图2观察颗粒的形态和分布可知,空白组在5μm下观察到边界不清晰但是均匀分散的颗粒突起,颗粒大小大约为500-600nm之间,而添加了活性物质的Z1和Z5则可以观察到更加微小、均匀分布且较为规则的粒状颗粒形态,两种情况下的颗粒粒径均小于空白组且未产生大的聚集体,说明Z1和Z5两种情况下制得的纳米颗粒稳定性较好。
[0060] (3)不同包埋物对膜的溶解度影响
[0061] 按上述步骤(1)-(7)制备包埋不同活性物质的保鲜膜,对6种膜的溶解度进行分析比较:
[0062] 将保鲜膜置于含有超纯水的离心管中,室温下高速震荡24h,然后以3000×g离心20分钟后,将剩余未溶解的膜在105℃下干燥24h并称重。
[0063] 薄膜的溶解度下式计算:
[0064] 膜溶解度(%)=100×(m0-m1)/m0
[0065] 其中:m0是未溶解前膜在105℃下干燥后的重量;m1是24h后未溶解膜的重量。
[0066] 由图3中可知,空白组的溶解度最高为88.80%,而添加了包埋活性物质的纳米颗粒后膜的溶解度显著降低,其中Z1组溶解度最低为21.96%,Z2和Z3组溶解度分别为47.80%和41.26%,这表明单独添加儿茶素和ε-PL纳米颗粒对膜的溶解度影响不同,Z4和Z5两种膜的溶解度则表现出两中活性物质的中和效果,分别为31.42%和25.71%。
[0067] (4)不同包埋物对膜的水蒸气透过率(WVP)的影响
[0068] 按上述步骤(1)-(7)制备包埋不同活性物质的保鲜膜。对6种保鲜膜进行水蒸气透过率测定:
[0069] 在称量瓶中加入适量的无水氯化钙,用膜封口,放入25℃,100%RH的培养箱中,每隔24h称重。
[0070] WVP按照下式计算:
[0071] WVP=(m·d)/(A·t·ΔP)
[0072] 其中m是称量瓶的重量增加(g);d是膜厚(mm);A是膜的面积(cm2);t是渗透时间(24h);ΔP是膜两侧的部分蒸气压差(Kpa);WVP单位为(g·mm)/(cm2·24h·Kpa)。
[0073] 图4显示了所制备的6种不同的活性纳米膜的WVP,可知,所有膜均表现出相对低的WVP,空白组膜的WVP为3.8×10-5g·mm/cm2·24h·Kpa,我们发现添加了活性纳米颗粒的膜具有更低的WVP,尤其是Z1和Z5组降低膜的WVP效果更加显著。结果表明所制备的活性纳米保鲜膜较低的MVP提供了良好的阻隔性,适合于冷鲜肉包装以保持其质量并延长其货架期。
[0074] (5)不同包埋物对膜的抗氧化性(DPPH自由基清除率)的影响
[0075] 按上述步骤(1)-(7)制备包埋不同活性物质的保鲜膜。对6种保鲜膜进行抗氧化性测定:取2mL膜溶液与2.5mL(0.1mM)DPPH溶液混合,将混合物在室温下避光保持30min,然后以8000g离心5分钟,在517nm处测量吸光度。
[0076] DPPH清除率按下式计算:
[0077] DPPH清除率(%)=100×((1-(AS-Ab))/Ac)
[0078] 其中As是添加膜溶液后的样品吸光度;Ab是单独膜溶液的吸光度;Ac是空白对照样品的吸光度(水代替样品)。
[0079] 图5显示了所制备的5种不同的活性纳米膜的对DPPH自由基的清除率,图5中可以看出Z2的DPPH自由基清除率最低,而含有儿茶素的Z1、Z4、Z5相较于空白组抗氧化活性均显著提高(p<0.05)。
[0080] (6)不同包埋物对膜的抗菌性(OD值)的影响
[0081] 按上述步骤(1)-(7)制备包埋不同活性物质的保鲜膜。对6种保鲜膜进行抗菌性测定:
[0082] 取经活化的假单胞菌2mL加入100mL的NB营养肉汤中;将直径为6mm的膜放入其中,并在37℃震摇15min;取200μl的上述混合溶液加入测量板中,用微生物自动生长曲线测定仪测定。
[0083] 图6显示了所制备的6种不同的活性纳米膜对造成冷鲜肉腐败的最重要的腐败微生物之一假单胞菌生长情况的影响,通过OD值表示,图中通过对假单胞菌生长曲线进行logistic拟合,形成微生物生长典型的S形曲线。由图可知与阳性对照组相比,6种膜均表现出对假单胞菌不同程度的抑制,体现在OD值的降低。从图中可以看出,Z2和Z3对假单胞菌的抑制作用大于Z1,且添加了儿茶素和ε-PL混合物的Z4、Z5表现出比Z1、Z2、Z3更低的OD值,这说明儿茶素和ε-PL两种活性物质对假单胞菌的抑制存在协同作用,其中Z5组的膜表现出最低的OD值,不仅延缓了假单胞菌的增长速度,同时减少了假单胞菌达到生长平衡时的数量。
[0084] Z5组在降低了儿茶素的添加量的同时,仅造成膜的性能略微降低(如溶解度、水蒸气透过率、抗氧化性),且因Z5中复合了抗菌性强的ε-PL,所以具有最好的抑菌性。而冷鲜肉腐败的最主要的因素是微生物腐败,因此Z5是最优选,即复合儿茶素:ε-PL得质量比为=7.58:0.9。
[0085] 2.复合儿茶素保鲜膜对冷鲜肉保鲜效果
[0086] (1)复合儿茶素配方筛选
[0087] 采用单纯形重心实验设计的方法,用于探究复合儿茶素的最优配比,实验因素水平编码表如表2所示。如表2所示表儿茶素(EC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)和表没食子儿茶素(EGC)四因素的复合比例,按照上述步骤(1)-(7)制备不同的保鲜膜。
[0088] 表2因素水平编码表
[0089]
[0090] 注:表格中的数字比例表示为百分比。
[0091] 表3单纯形-重心设计实验结果
[0092]
[0093] 注:Y3=0.5Y1i/Y1+0.5Y2i/Y2
[0094] 表3是上述不同组合条件下制备的保鲜膜第8d对冷鲜肉保鲜效果的影响,从表中可知不同组合儿茶素保鲜膜对延缓冷鲜肉TVB-N和菌落总数增加的效果明显不同,可看出添加单一儿茶素所制备的膜对冷鲜肉的保鲜效果有限,尤其是添加ECG效果最差;当4种儿茶素两两复合时其延缓冷鲜肉TVB-N和菌落总数上升的效果要优于单因素,但是当两种物质种复合了ECG时则表现出更差的效果;当4种儿茶素种任意3种复合时,只有不含ECG的第12组表现出最好的效果;当4种儿茶素复合时同样因为含有ECG而表现出不好的效果。
[0095] 因此,可以得出,ECG的添加导致更差的效果,而其它三种儿茶素复合时得到最好的效果。
[0096] 以第8d的TVB-N值作为Y1,第8d的菌落总数对数值为Y2,两者加权值作为Y3,进行回归分析。得到三组较优配方,其按质量比分别表示为:配方1:EC:EGCG:EGC=1:0.969:0.575;
[0097] 配方2:EC:EGCG:EGC=1:0.598:0.812;
[0098] 配方3:EC:EGCG:EGC=1:0.840:0.737。
[0099] (2)复合儿茶素保鲜膜对冷鲜肉TVB-N的影响
[0100] 按照上述配方1、配方2、配方3所述复合儿茶素质量比制备保鲜膜,对不同处理组的冷鲜肉进行TVB-N值的测定:
[0101] 按照GB 5009.228-2016食品中挥发性盐基氮的测定方法测定。
[0102] 从图7中可以看出,随着冷藏时间的延长,各组TVB-N值不断增加。对照组肉样TVB-N值在第3d时已经超过国家标准,发生了腐败变质,而其他三个配方组处理的肉样在整个冷藏期间保持TVB-N值显著低于对照组,且配方1表现出更为显著的保鲜效果,在第9d时TVB-N值仍未超过临界值。
[0103] (3)复合儿茶素保鲜膜对冷鲜肉菌落总数的影响
[0104] 按照上述配方1、配方2、配方3所述复合儿茶素质量比制备保鲜膜,对不同处理组的冷鲜肉的菌落总数进行检测:
[0105] 按照GB 4789.2-2016菌落总数测定方法测定。
[0106] 图8中反映了不同处理组菌落总数呈逐渐增加的变化趋势,对照组菌落总数在第3d时已超过标准临界值,已发生了微生物腐败,而经三组儿茶素配方处理的冷鲜肉在整个冷藏期菌落总数始终显著低于对照组(p<0.05),第9d时仍保持较低的菌落总数,且配方1表现出相对更好的保鲜效果。
[0107] (4)复合儿茶素保鲜膜对冷鲜肉脂质氧化的影响
[0108] 按照上方1、配方2、配方3所述复合儿茶素质量比制备保鲜膜,对不同处理组的冷鲜肉的TBARS进行测定:
[0109] 取10g肉样,绞碎,添加25mL 20%三氯乙酸溶液(含0.1%EDTA),浸渍30min并不时震荡,之后进行离心,取2mL上清滤液与2mL0.02mol/l的TBA溶液混合,在100℃下水浴40min,冷却至室温,测定A532,计算公式如下:
[0110] TBARS(mg/100g)=A532×7.8。
[0111] 如图9所示,不同处理的四组冷鲜肉TBARS值随冷藏时间的延长,均呈现升高的趋势,对照组肉样在冷藏第3d时已经发生了脂质氧化腐败,而其他三个配方组在整个冷藏期间保持TBARS值显著低于对照组,且在第9d时配方1处理的肉样的TBARS值仍未超过临界值,表现出更为突出的保鲜效果。
[0112] (5)复合儿茶素保鲜膜对冷鲜肉色差的影响
[0113] 按照上述配方1、配方2、配方3所述复合儿茶素质量比制备保鲜膜,对不同处理组的冷鲜肉的色差进行测定:
[0114] 将每块待测肉样品用保鲜膜包裹,用色差仪进行测定,获得L*(亮度)a*(红值)b*(黄值)。
[0115] 从图中10可以看出,在整个冷藏期间,对照组和儿茶素配方组处理的冷鲜肉a*值均出现先上升后下降的变化,,但是又发现三个配方组a*值甚至显著低于比对照组,与Lorenzo、蒋建平、Mitsumoto等人研究结论相似,均表示茶中活性物质儿茶素能够使肉具有更低的a*值。
[0116] (6)复合儿茶素保鲜剂对冷鲜肉保水性的影响
[0117] 按照上述配方1、配方2、配方3所述复合儿茶素质量比制备保鲜膜,对不同处理组的冷鲜肉的保水性进行测定:
[0118] 将肉样切成1g大小的长方体肉条,用低场核磁共振仪进行测定。
[0119] 图11可以看出存在T21和T22两个峰,T23峰几乎没有,这可能跟测量前用滤纸将肉表面的水擦干的前处理有关。另外可以从图中看出随着冷藏时间的延长,各个处理组相较于第0d的对照组T21弛豫时间发生了右移,表明随着冷藏时间的延长肉中结合水的作用力变弱,可以看出三个配方组均表现出比对照组更缓慢的变化,尤其是配方组1延缓肉中水分迁移变化效果最显著。
[0120] 从图12中可以看出,随着冷藏时间的延长,4组不同组别的冷鲜肉的A22呈现逐渐降低的趋势,说明冷鲜肉发生了汁液流失,且三组儿茶素配方组A22始终显著高于对照组,说明经复合儿茶素保鲜膜处理后能够改善冷鲜肉的保水性,减少冷鲜肉的水分流失,能够更好的保持冷鲜肉的品质,配方组1表现更为显著的改善冷鲜肉保水性的效果。
[0121] 实施例1
[0122] 防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜1的制备方法,包括以下步骤:
[0123] 1)按上述重量份数比称取6.74份的壳聚糖、2.53份的磺丁基-β-环糊精、0.9份的ε-聚赖氨酸、7.58份的复合儿茶素、200份的明胶、40份的甘油和2份的转谷氨酰胺酶;其中,所述复合儿茶素由表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素组成;表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素重量比为1:0.969:0.575,[0124] 2)壳聚糖(CS,脱乙酰度≥90%)溶于稀醋酸溶液中,室温下以转速600r/min磁力搅拌至完全溶解,过滤,得到质量体积比为0.1/100ml的壳聚糖溶液,备用;使用前调节其pH至5.22;
[0125] 3)将磺丁基醚-β-环糊精,溶于水中并磁力搅拌至完全溶解,过滤得到质量体积比为04g/100ml的磺丁基醚-β-环糊精溶液,备用;
[0126] 4)将ε-聚赖氨酸和复合儿茶素溶于磺丁基醚-β-环糊精溶液中,并室温下温和磁力搅拌12h促进形成包合物;将包合物溶液逐滴滴加到CS溶液中,同时保证强磁力搅拌0.5~2h;得到纳米颗粒溶液;
[0127] 5)将明胶溶于超纯水中静置充分水合,然后在水浴条件下连续磁力搅拌直至完全溶解,制备得到的明胶溶液,并加入甘油作为增塑剂以降低薄膜的脆性,超声1min脱气,静置,得到膜基溶液;备用;
[0128] 6)将明胶溶液加入到纳米颗粒溶液中,再加入转谷氨酰胺酶,磁力搅拌1h至充分混合制成成膜溶液,成膜溶液在室温下真空脱气除去气泡;
[0129] 7)采用浇铸法将成膜溶液缓慢倒入模具中,然后避光干燥成膜,得到冷鲜肉活性纳米保鲜膜1;其中,所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜中纳米颗粒的粒径为305.6nm。
[0130] 实施例2
[0131] 防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜2的制备方法,包括以下步骤:
[0132] 1)按上述重量份数比称取6.74份的壳聚糖、2.53份的磺丁基-β-环糊精、0.9份的ε-聚赖氨酸、7.58份的复合儿茶素、200份的明胶、40份的甘油和2份的转谷氨酰胺酶;其中,所述复合儿茶素由表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素组成;表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素重量比为1:0.598:0.812。
[0133] 2)壳聚糖(CS,脱乙酰度≥90%)溶于稀醋酸溶液中,室温下以转速600r/min磁力搅拌至完全溶解,过滤,得到质量体积比为0.1g/100ml的壳聚糖溶液,备用;使用前调节其pH至5.22;
[0134] 3)将磺丁基醚-β-环糊精,溶于水中并磁力搅拌至完全溶解,过滤得到质量体积比为0.4g/100ml的磺丁基醚-β-环糊精溶液,备用;
[0135] 4)将ε-聚赖氨酸和复合儿茶素溶于磺丁基醚-β-环糊精溶液中,并室温下温和磁力搅拌12h促进形成包合物;将包合物溶液逐滴滴加到CS溶液中,同时保证强磁力搅拌1h;得到纳米颗粒溶液;
[0136] 5)将明胶溶于超纯水中静置充分水合,然后在水浴条件下连续磁力搅拌直至完全溶解,制备得到的明胶溶液,并加入甘油作为增塑剂以降低薄膜的脆性,超声1min脱气,静置,得到膜基溶液;备用;
[0137] 6)将明胶溶液加入到纳米颗粒溶液中,再加入转谷氨酰胺酶,磁力搅拌1h至充分混合制成成膜溶液,成膜溶液在室温下真空脱气除去气泡;
[0138] 7)采用浇铸法将成膜溶液缓慢倒入模具中,然后避光干燥成膜,得到冷鲜肉活性纳米保鲜膜2;其中,所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜中纳米颗粒的粒径为305.6nm。
[0139] 实施例3
[0140] 防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜3的制备方法,包括以下步骤:
[0141] 1)按上述重量份数比称取6.74份的壳聚糖、2.53份的磺丁基-β-环糊精、0.9份的ε-聚赖氨酸、7.58份的复合儿茶素、200份的明胶、40份的甘油和2份的转谷氨酰胺酶;其中,所述复合儿茶素由表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素组成;表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素重量比为EC:EGCG:EGC=1:0.840:0.737。
[0142] 2)壳聚糖(CS,脱乙酰度≥90%)溶于稀醋酸溶液中,室温下以转速600r/min磁力搅拌至完全溶解,过滤,得到质量体积比为0.1g/100ml的壳聚糖溶液,备用;使用前调节其pH至5.22;
[0143] 3)将磺丁基醚-β-环糊精,溶于水中并磁力搅拌至完全溶解,过滤得到质量体积比为0.4g/100ml的磺丁基醚-β-环糊精溶液,备用;
[0144] 4)将ε-聚赖氨酸和复合儿茶素溶于磺丁基醚-β-环糊精溶液中,并室温下温和磁力搅拌12h促进形成包合物;将包合物溶液逐滴滴加到CS溶液中,同时保证强磁力搅拌12h;得到纳米颗粒溶液;
[0145] 5)将明胶溶于超纯水中静置充分水合,然后在水浴条件下连续磁力搅拌直至完全溶解,制备得到的明胶溶液,并加入甘油作为增塑剂以降低薄膜的脆性,超声1min脱气,静置,得到膜基溶液;备用;
[0146] 6)将明胶溶液加入到纳米颗粒溶液中,再加入转谷氨酰胺酶,磁力搅拌1h至充分混合制成成膜溶液,成膜溶液在室温下真空脱气除去气泡;
[0147] 7)采用浇铸法将成膜溶液缓慢倒入模具中,然后避光干燥成膜,得到冷鲜肉活性纳米保鲜膜3;其中,所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜中纳米颗粒的粒径为305.6nm。
[0148] 实施例4
[0149] 冷鲜肉活性纳米保鲜膜4与本实施例1的制备方法基本相同,不同之处在于:
[0150] 防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜4的原料按照重量份数比计包括1份的壳聚糖、9.85份的磺丁基-β-环糊精、3份的ε-聚赖氨酸、15.52份的复合儿茶素、300份的食用明胶、80份的甘油、1份的转谷氨酰胺酶,其中,所述复合儿茶素由表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素组成;表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素重量比为1:0.500:0.800;所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜中纳米颗粒的粒径为500nm。
[0151] 实施例5
[0152] 冷鲜肉活性纳米保鲜膜5与本实施例1的制备方法基本相同,不同之处在于:
[0153] 防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜4的原料按照重量份数比计包括20.00份的壳聚糖、2份的磺丁基-β-环糊精、5份的ε-聚赖氨酸、12份的复合儿茶素、150份的食用明胶、10份的甘油、10份的转谷氨酰胺酶,其中,所述复合儿茶素由表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素组成;表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素重量比为1:1.000:0.300;所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜中纳米颗粒的粒径为800nm。
[0154] 实施例6
[0155] 冷鲜肉活性纳米保鲜膜6与本实施例1的制备方法基本相同,不同之处在于:
[0156] 防腐、抗氧化多效型冷鲜肉活性纳米保鲜膜4的原料按照重量份数比计包括3份的壳聚糖、6份的磺丁基-β-环糊精、0.50份的ε-聚赖氨酸、4份的复合儿茶素、100份的食用明胶、35份的甘油、5份的转谷氨酰胺酶,其中,所述复合儿茶素由表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素组成;表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素重量比为1:0.65:0.45;所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜中纳米颗粒的粒径为190nm。
[0157] 实施例7
[0158] 冷鲜肉活性纳米保鲜膜7与本实施例1的制备方法基本相同,不同之处在于:
[0159] 所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜7的原料按照重量份数比计包括12份的壳聚糖、10份的磺丁基-β-环糊精、10份的ε-聚赖氨酸、25份的复合儿茶素、400份的食用明胶、60份的甘油、8份的转谷氨酰胺酶;其中,所述复合儿茶素由表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素组成;表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素重量比为1:0.86:0.452;所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜中纳米颗粒的粒径为400nm。
[0160] 实施例8
[0161] 冷鲜肉活性纳米保鲜膜8与本实施例1的制备方法基本相同,不同之处在于:
[0162] 所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜8的原料按照重量份数比计包括4.75份的壳聚糖、3.52份的磺丁基-β-环糊精、1.2份的ε-聚赖氨酸、10份的复合儿茶素、200份的食用明胶、55份的甘油、4份的转谷氨酰胺酶;其中,所述复合儿茶素由表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素组成;表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素重量比为1:0.5:0.6;所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜中纳米颗粒的粒径为300nm。
[0163] 实施例9
[0164] 冷鲜肉活性纳米保鲜膜9与本实施例1的制备方法基本相同,不同之处在于:
[0165] 所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜9的原料按照重量份数比计包括9.32份的壳聚糖、4.25份的磺丁基-β-环糊精、0.6份的ε-聚赖氨酸、5.5份的复合儿茶素、1580份的食用明胶、
40份的甘油、5份的转谷氨酰胺酶;其中,所述复合儿茶素由表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素组成;表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素重量比为1:0.82:0.35;所述冷鲜肉活性纳米保鲜膜中纳米颗粒的粒径为450nm。
[0166] 表4活性纳米保鲜膜对冷鲜肉的保鲜效果
[0167]
[0168] 从表4中可以看出,对照组冷鲜肉在第3d时的TVB-N和菌落总数均超过临界值,发生了腐败变质,但是用保鲜膜处理的冷鲜肉保持了较低的TVB-N和菌落总数值,并在第12d时仍未超过临界值,通过a*值可以看出,保鲜膜处理能够有效延缓冷鲜肉储藏期间颜色的劣变。能够将冷鲜肉保质期延长12d以上。且实施例1表现出最优的效果。
[0169] 其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述,但它仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例,人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例,这些实施例都属于本发明保护范围。