專利名稱：一種以殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子作為基質(zhì)的可食用性膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種以殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子作為基質(zhì)的可食用性膜及其制備方法，涉及一種可食用性膜，具體涉及一種具有肉類產(chǎn)品保鮮功能的可食用性膜，屬于食品工藝學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
可食用性膜是以可食用性生物大分子物質(zhì)(如多糖、蛋白質(zhì)、臘類等)為主要基質(zhì)，輔以可食用性增塑劑、增強(qiáng)劑、交聯(lián)劑等，通過一定的處理方法，使各成膜劑分子之間相互作用，干燥后形成一種具有一定抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)致密的薄膜?？墒秤眯阅た梢苑乐褂捎跉怏w(如氧氣)和溶液的入侵而造成食品品質(zhì)、結(jié)構(gòu)、風(fēng)味、營養(yǎng)等的降低或消失，從而延長食品貨架期。它既可 以作為功能性成分加入食品中，也能作為各種食品添加劑的載體。可食用性膜的優(yōu)點(diǎn)可概括為:可食用、可生物降解、使用安全。隨著進(jìn)一步的研究，單一組分形成的可食性膜在性能上的局限性越來越明顯，需要進(jìn)一步的研究。殼聚糖是天然生物大分子甲殼素通過脫乙酰而得到的衍生物，具有優(yōu)良的生物可降解性、生物相容性和生物黏附性。納米粒子由于具有量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)而顯示出獨(dú)特的物理化學(xué)特性。殼聚糖的正電性特點(diǎn)使其在液態(tài)介質(zhì)中可與帶負(fù)電荷的聚合物、大分子甚至一些聚陰離子相互作用，形成納米粒子。本發(fā)明選用三聚磷酸鈉交聯(lián)殼聚糖形成納米粒子，將其添加至天然食品大分子塔拉膠中，可明顯改善其成膜效果和抑菌特性，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。很多肉類產(chǎn)品在銷售過程中會出現(xiàn)pH值增大、微生物增殖、色澤和質(zhì)構(gòu)的改變以及汁液流失嚴(yán)重的問題，加快了營養(yǎng)物質(zhì)的損失和感官屬性的降低。當(dāng)今社會，消費(fèi)者對高質(zhì)量食品的要求越來越高，再加上環(huán)保工作對于減少一次性包裝廢棄物的需要越來越迫切，使可食用性膜在肉類產(chǎn)品保鮮中的應(yīng)用倍受關(guān)注。本發(fā)明將殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子添加到塔拉膠中制成可食用性膜，使其結(jié)構(gòu)更加致密，阻水性和阻氧性得到明顯改善，機(jī)械強(qiáng)度得到提高，抑菌效果顯著。將其運(yùn)用于肉類產(chǎn)品的保鮮可有效控制儲藏期間的pH、質(zhì)構(gòu)TPA值的變化，降低汁液流失率，抑制微生物生長，保持肉類產(chǎn)品色澤、亮度以及質(zhì)構(gòu)穩(wěn)定，并延長了保鮮期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是公開一種殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子作為基質(zhì)的可食用性膜及其制備方法，對現(xiàn)有的可食用膜制備技術(shù)進(jìn)行改善。通過以殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子和可食用的生物大分子塔拉膠為組分制成的可食用性膜能延長肉類產(chǎn)品的保鮮期。該生產(chǎn)方法簡單、安全、無污染，是一種高效環(huán)保的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案:一種以殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子作為基質(zhì)的可食用性膜，該可食用性膜是將殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子加入可成膜的天然可食用性生物大分子中制備而成。該可食用性膜的制備方法，包括以下步驟:
(I)納米粒子的制備:將殼聚糖(分子量100 KD，脫乙酰度90%)加入到質(zhì)量濃度1%-2%的醋酸溶液中，配制成0.5 mg/mL的殼聚糖溶液，用I mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至
4.8 5.2。將0.7 mg/mL三聚磷酸鈉溶液逐滴加入殼聚糖溶液中，使三聚磷酸鈉和殼聚糖的質(zhì)量比達(dá)到7:1，將混合溶液在室溫下進(jìn)行磁力攪拌，通過離子反應(yīng)交聯(lián)形成殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子。(2)可食用性膜的制備:將不同濃度的殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子(質(zhì)量濃度259Γ7590和天然可食性生物大分子(質(zhì)量濃度19Γ2%)溶液在80°C條件下攪拌2 h后，真空抽濾除去氣泡，再將溶液倒入模具(11 cm Xll cm)中，35°C干燥12 h。(3)可食用性膜的平衡:將步驟(2)制得的可食用性膜浸泡于飽和Mg(NO3)2.6H20溶液中，在相對濕度為53%的干燥箱中進(jìn)行平衡24 h，得可食用性膜液，備用。所用的天然可食用性生物大分子為塔拉膠。所述方法制備的可食用性膜的應(yīng)用，其用于肉類產(chǎn)品的保鮮，將制好的可食用性膜液涂抹在肉類產(chǎn)品表面，待其自然風(fēng)干后，即在肉類產(chǎn)品表面形成可食用性膜。本發(fā)明的有 益效果:從殼聚糖納米粒子和塔拉膠的特點(diǎn)出發(fā)，首次采用殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子和生物大分子塔拉膠來制備可食用性膜，這種技術(shù)可以使膜的結(jié)構(gòu)更加致密，阻水性和阻氧性明顯改善，機(jī)械強(qiáng)度大大提高。將這種可食性膜應(yīng)用于肉類產(chǎn)品的保鮮可以顯著地抑制微生物的生長，有效控制肉類儲藏期間pH、揮發(fā)性鹽基氮、酸價、TPA值的變化，降低汁液流失率，保持肉類產(chǎn)品的色澤、亮度以及質(zhì)構(gòu)，延長保鮮期。該可食用性膜的制備方法工藝簡單、無污染，是一種經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)保的生產(chǎn)方法。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
(I)納米粒子的制備:將殼聚糖(分子量100 KD，脫乙酰度90%)加入1% (w/w)的醋酸溶液中，配制成0.5 mg/mL的殼聚糖溶液，用I mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至4.8。將0.7mg/mL三聚磷酸鈉溶液逐滴加入殼聚糖溶液中，使三聚磷酸鈉和殼聚糖的質(zhì)量比達(dá)到7:1，將混合溶液在室溫下進(jìn)行磁力攪拌，通過離子反應(yīng)交聯(lián)形成殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子。(2)可食用性膜的制備:將殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子(25%，w/w)和塔拉膠(1%，w/w)在80°C條件下攪拌2 h后,真空抽濾除去氣泡,再將溶液倒入模具(11 cm Xll cm)中，35°C干燥12 h0(3)可食用性膜的平衡:將可食用性膜浸泡于飽和Mg(NO3)2.6H20溶液中，在相對濕度為53%的干燥箱中進(jìn)行平衡24 h。實(shí)施例2
(I)納米粒子的制備:將殼聚糖(分子量100 KD，脫乙酰度90%)加入2% (w/w)的醋酸溶液中，配制成0.5 mg/mL的殼聚糖溶液，用I mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至5.2。將0.7 mg/mL三聚磷酸鈉溶液逐滴加入殼聚糖溶液中，使三聚磷酸鈉和殼聚糖的質(zhì)量比達(dá)到7:1，將混合溶液在室溫下進(jìn)行磁力攪拌，通過離子反應(yīng)交聯(lián)形成殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子。
(2)可食用性膜的制備:將殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子(75%，w/w)和塔拉膠(2%，w/w)在80°C條件下攪拌2 h后,真空抽濾除去氣泡,再將溶液倒入模具(11 cm Xll cm)中，35°C干燥12 h0(3)可食用性膜的平衡:將可食用性膜浸泡于飽和Mg(NO3)2.6H20溶液中，在相對濕度為53%的干燥箱中進(jìn)行平衡24 h。實(shí)施例3
取上述制得的兩種不同濃度的可食用膜液，均勻涂抹豬肉的表面，儲存于4°C冰箱，在不同的儲藏時間測定豬肉的pH、揮發(fā)性鹽基氮、酸價、TPA值、汁液流失率、色澤、亮度以及質(zhì)構(gòu)等指標(biāo)。表I殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子和塔拉膠制成的可食性膜的性能指標(biāo)。
權(quán)利要求
1.一種以殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子作為基質(zhì)的可食用性膜，其特征在于該可食用性膜是將殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子加入可成膜的天然可食用性生物大分子中制備而成。
2.—種權(quán)利要求I所述的以殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子作為基質(zhì)的可食用性膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)納米粒子的制備將殼聚糖加入到質(zhì)量濃度1%_2%的醋酸溶液中，配制成O.5 mg/mL的殼聚糖溶液，用I mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至4. 8 5. 2 ;將O. 7 mg/mL三聚磷酸鈉溶液逐滴加入殼聚糖溶液中，使三聚磷酸鈉和殼聚糖的質(zhì)量比達(dá)到7:1，將混合溶液在室溫下進(jìn)行磁力攪拌，通過離子反應(yīng)交聯(lián)形成殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子； (2)可食用性膜的制備配制質(zhì)量濃度259Γ75%的殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子和質(zhì)量濃度19Γ2%天然可食用性生物大分子溶液在80°C條件下攪拌2 h后，真空抽濾除去氣泡，再將溶液倒入模具中，35°C干燥12 h ； (3)可食用性膜的平衡將步驟(2)制得的可食用性膜浸泡于飽和Mg(NO3)2· 6H20溶液中，在相對濕度為53%的干燥箱中進(jìn)行平衡24 h，得可食用性膜液，備用。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子作為基質(zhì)的可食用性膜的制備方法，其特征在于所用殼聚糖分子量為100 kD，脫乙酰度為90%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子作為基質(zhì)的可食用性膜的制備方法，其特征在于所用的天然可食用性生物大分子為塔拉膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子作為基質(zhì)的可食用性膜的制備方法，其特征在于所用模具為11 cm Xll Cm。
6.一種如權(quán)利要求I所述方法制備的可食用性膜的應(yīng)用，其特征在于用于肉類產(chǎn)品的保鮮，將制好的可食用性膜液涂抹在肉類產(chǎn)品表面，待其自然風(fēng)干后，即在肉類產(chǎn)品表面形成可食用性膜。
全文摘要
一種以殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子作為基質(zhì)的可食用性膜及其制備方法，屬于食品工藝學(xué)領(lǐng)域。本發(fā)明將殼聚糖-三聚磷酸鈉納米粒子加入可成膜的天然可食用性生物大分子塔拉膠中制備而成。所獲得可食用性膜不僅保持了良好成膜特性，而且，結(jié)構(gòu)更加致密，阻水性和阻氧性得到明顯改善，機(jī)械強(qiáng)度得到提高。將其應(yīng)用于肉類產(chǎn)品，可有效控制儲藏期間的pH、質(zhì)構(gòu)TPA值的變化，降低汁液流失率，抑制微生物生長，保持肉類產(chǎn)品色澤、亮度以及質(zhì)構(gòu)穩(wěn)定，并延長了保鮮期。該可食用性膜的制備過程中不需要添加增塑劑，也不需要將幾種聚合物進(jìn)行復(fù)配。與傳統(tǒng)的可食用性膜相比，本發(fā)明制備的可食用性膜的工藝簡單、使用方便，且性能優(yōu)良。
文檔編號A23B4/10GK103254471SQ201310204278
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月29日
發(fā)明者鐘芳, 李玥, 徐菲菲, 王慶衛(wèi), 安東尼奧·約翰斯 申請人:江南大學(xué)