一种可食性林蛙胶原蛋白包装膜及其制备方法

1.本发明属于林蛙保鲜领域，研究了林蛙皮胶原蛋白-壳聚糖包装膜的制备，膜的性能及其对冷鲜肉保鲜效果的影响。


背景技术：

2.东北林蛙是中国东北地区特有的蛙类，其中吉林省居多，属于食、药两用的珍贵蛙种。营养价值丰富，其制备而成的林蛙油具有延缓衰老、增强免疫力、美容养颜等功效。近些年来，林蛙资源日益减少，而最大限度开发林蛙资源的经济价值变得尤为重要。研究人员集中于制备林蛙油以及关注于林蛙油的美容养颜方面，关于林蛙的保鲜效果是通过提取林蛙干皮得到抗菌肽对食物起到保鲜作用，对林蛙皮应用到保鲜领域的其他研究还知之甚少。可食性包装膜是以天然食品原料为成膜载体的一种新型食品包装材料，能够阻隔气体、影响微生物繁殖进而起到保鲜效果，具有绿色环保、安全方便、制备条件简单等优点而拥有广泛的应用前景。本专利的研究目的是利用林蛙制备出保鲜膜，探究保鲜效果，以期为更好地综合利用和开发林蛙资源提供新的思路。


技术实现要素：

3.本发明首次利用林蛙原料制备了林蛙皮胶原蛋白-壳聚糖包装膜，林蛙皮胶原蛋白-壳聚糖包装膜对冷鲜肉能起到一定的保鲜作用。具体体现在经包装膜处理后，冷鲜肉的理化指标和感官指标比对照组良好。本发明所要解决的问题是制备出林蛙皮保鲜膜并为林蛙资源的深层次应用打下基础。基于此，本发明提供了以下技术方案：本发明的第一个目的是制备出林蛙胶原蛋白-壳聚糖包装膜。根据所述目的，将胶原蛋白涂膜液和壳聚糖涂膜液混合，利用甘油作为增塑剂进行一系列的处理，利用膜的透光性、吸水性、透湿性、透o2性、透co2性实验探究林蛙皮胶原蛋白-壳聚糖包装膜的基本性能。结果表明，胶原蛋白-壳聚糖膜的透光率为(88.9％
±
0.01)，壳聚糖能很好地分散到胶原蛋白膜液中，薄膜表面较为光滑平整。胶原蛋白-壳聚糖包装膜的吸水率为116.3％、透湿率为20.19g/(m2·
h)、透o2率为0.491g/(m2·
h)、透co2率为37.90g/(m2·
h)，实验证明制备而成的膜满足保鲜膜的要求。本发明的第二个目的是确定制备而成的林蛙皮胶原蛋白-壳聚糖包装膜对冷鲜肉的保鲜效果。根据所述目的，测定以下指标：冷鲜肉中菌落总数、tbars、ph值、汁液流失率、感官评定，得知林蛙皮胶原蛋白-壳聚糖包装膜对冷鲜肉能起到一定的保鲜效果。本专利有望为冷鲜肉保鲜膜的开发提供科学依据。
附图说明
4.图1：膜的透光率
5.图2：胶原蛋白-壳聚糖包装膜外观
6.图3：冷鲜肉菌落总数的变化
7.图4：冷鲜肉tbars的变化
8.图5：冷鲜肉ph的变化
9.图6：冷鲜肉汁液流失率的变化
具体实施方式
10.以下结合附图和具体实施例，来进一步阐述本发明，以下详细说明都是示例性的，旨在为本技术提供进一步的说明，但并不以此来限定本发明。以下实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件或制造商说明进行。本文所使用的科学技术术语与本领域普通技术人员通常理解的含义相同。以下实施例中所使用的试剂、材料如无特殊说明，均可以从商业途径获得。
11.实施例1林蛙皮胶原蛋白包装膜的制备及膜的基本性能测定
12.1.实验方法
13.1.1林蛙皮胶原蛋白包装膜的制备
14.准确称取胶原蛋白0.44g，加入100ml蒸馏水，放置50℃水浴中至完全溶解，制成浓度分别为4.4
×
10-3
g/ml的胶原蛋白涂膜液；准确称取壳聚糖2.06g，加入100ml的1％乙酸溶液，37℃搅拌溶解，配置成浓度分别为2.06
×
10-2
g/ml的壳聚糖涂膜液。将胶原蛋白涂膜液和壳聚糖涂膜液按一定体积比混合，并加入0.3％的甘油作为增塑剂，在30℃下用磁力搅拌器搅拌30min，使二者完全溶解，将涂膜液倒在底面光滑、平整的培养皿中，置于60℃的鼓风干燥箱中干燥12h，干燥完毕将培养皿取出冷却到室温，轻轻揭膜，并将膜放在干净的干燥器中平衡2天后备用。
15.1.2膜的基本性能测定
16.1.2.1膜的透光性测试
17.参照gb/t2410-2008测试膜的透光率，将膜裁剪成长3cm，宽1cm的长条状，在裁剪过程中保证膜平整无污染无划痕，随后将膜放在紫外分光广度计内侧，在400-800nm范围内以空气为对照组进行测定，平行测定3次，取平均值。
18.1.2.2膜的吸水性测试
19.参照gb/t1034-2008测试膜的吸水性，将膜裁剪成长5cm，宽2cm的长条状，并放在50℃的鼓风干燥箱中干燥3h，取出冷却至室温，准确称量膜干重记为m1。再将膜放在干净的培养皿中，并将盛有膜的皿放在装有少量蒸馏水的干燥器中，密封放置24h后取出，准确称量膜吸水后的重量，记为m2，计算公式如下：
[0020][0021]
1.2.3膜的透湿性测试
[0022]
参照gb/t16928-1997测试膜的透湿性，将膜裁剪成6cm
×
6cm的方形，面积记为s(m2)，称量4g无水氯化钙放在已烘干至恒重的锥形瓶中，锥形瓶的瓶口用膜紧紧地包裹住，并用橡皮筋进行固定，准确称量处理后锥形瓶的重量，记为m1。然后将锥形瓶放入盛有少量蒸馏水的干燥器中，密封放置24h(t)后取出，精确称重锥形瓶，重量记为m2，计算公式如下：
[0023][0024]
1.2.4膜的透o2性测试
[0025]
将膜裁剪成6cm
×
6cm的方形，面积记为s(m2)，称量3g还原铁粉放在已烘干至恒重
的锥形瓶中，锥形瓶的瓶口用膜紧紧地包裹住，并用橡皮筋进行固定，准确称量处理后锥形瓶的重量，记为m1。然后将锥形瓶放入盛有少量蒸馏水的干燥器中，密封放置48h(t)后取出，精确称重锥形瓶，重量记为m2，计算公式如下：
[0026][0027]
1.2.5膜的透co2性测试
[0028]
将膜裁剪成6cm
×
6cm的方形，面积记为s(m2)，称量5g氢氧化钾放在已烘干至恒重的锥形瓶中，将锥形瓶的瓶口用膜紧紧地包裹住，并用橡皮筋进行固定，准确称量处理后锥形瓶的重量，记为m1。然后将锥形瓶放入盛有少量蒸馏水的干燥器中，密封放置48h(t)后取出，立即称重锥形瓶，重量记为m2，计算公式如下：
[0029][0030]
2.实验结果
[0031]
2.1膜的透过性
[0032]
通过透光率可以间接地看出物料的分散性，一般透光率随着分散度的增加而增加。由图1可知，在800nm下，胶原蛋白-壳聚糖膜的透光率达到了(88.9％
±
0.01)，说明壳聚糖能很好地分散到胶原蛋白膜液中。从图2中也可以看出薄膜表面较为光滑平整，无突出的颗粒，没有出现明显气泡和凸起物。
[0033]
2.2膜的吸水性
[0034]
由(1-1)公式可得，胶原蛋白-壳聚糖包装膜的吸水率为116.3％。
[0035]
2.3膜的透湿性
[0036]
由(1-2)公式可得，胶原蛋白-壳聚糖包装膜的透湿率为20.19g/(m2·
h)。
[0037]
2.4膜的透o2性
[0038]
由(1-3)公式可得，胶原蛋白-壳聚糖包装膜的透o2率为0.491g/(m2·
h)。
[0039]
2.5膜的透co2性
[0040]
由(1-4)公式可得，胶原蛋白-壳聚糖包装膜的透co2率为37.90g/(m2·
h)。
[0041]
实施例2冷鲜肉保鲜指标测定
[0042]
1.实验方法
[0043]
1.1菌落总数的测定
[0044]
按照gb4789.2-2016《食品微生物学检验菌落总数测定》进行测定。取肉样10g放入组织捣碎机中，并加入90ml0.85％无菌生理盐水，搅碎并充分混合均匀。样液用0.85％无菌生理盐水进行10倍梯度稀释，取适宜稀释度的稀释液倒在无菌培养皿中，pca培养基浇注平板，混匀，在37℃恒温培养箱中培养48h后测定菌落总数。
[0045]
1.2 tbars值的测定
[0046]
将冷鲜猪肉用组织捣碎机搅碎后，取10g肉样置于锥形瓶中，加入50ml 7.5％的三氯乙酸(含0.1％edta)，置微型振荡器上振摇30min，过滤后取5ml上清液于试管中，并加入5ml 0.02mol/l tba溶液(2-硫代巴比妥酸)摇匀，在90℃水浴锅中保温40min，取出快速冷却至室温，1600r/min离心5min，将上清液转移到干净的试管中再加入5ml氯仿摇匀，取上清液分别测定532nm和600nm处的吸光度，并记录吸光度值。
[0047]
1.3 ph值的测定
[0048]
称取5g肉样放入组织捣碎机中，并加入50ml蒸馏水，搅碎并充分混合均匀。用ph计测定样液的ph，重复3次，取平均值。
[0049]
1.4汁液流失率的测定
[0050]
汁液流失率采用重量损失法分析。取出4℃保鲜盒内的冷鲜肉，称冷鲜肉质量，记为m1。用干净滤纸吸干冷鲜肉表面的汁液后，称其质量，记为m2。重复3次，取平均值。计算公式如下：
[0051][0052]
1.5感官评定
[0053]
由10人组成评定小组，采用十分制进行评分。其中0～3分表示讨厌，4～7分表示中性，8分以上表示喜欢，评分标准见表1。在具体评定过程中，处于两种判别准则之间的情况下，选择中间的分数，并且必须是一个整数。
[0054]
1.6数据处理
[0055]
数据至少重复3次，直方图在prism 8.0中绘制。
[0056]
2.实验结果
[0057]
2.1菌落总数的变化
[0058]
从图3可以看出，在冷藏2天后，实验组的菌落总数呈下降的趋势，这可能由于低氧密闭环境不利于好氧菌生长，但随后贮藏期间厌氧菌逐渐占优势，导致菌落总数上升。在冷藏第4天，用胶原蛋白-壳聚糖膜包裹的冷鲜肉菌落总数为(3.47
±
0.01)lg cfu/g，未经处理的暴露在冷空气中的对照组中的冷鲜肉菌落总数为(5.84
±
0.01)lg cfu/g，可以看出用胶原蛋白-壳聚糖膜包裹冷鲜肉能有效抑制微生物繁殖。在冷藏第8天，实验组冷鲜肉的菌落总数为(5.29
±
0.01)lg cfu/g，仍在次鲜肉菌落总数标准内，而对照组冷鲜肉菌落总数为(7.69
±
0.01)lg cfu/g，已经变质，不能食用。
[0059]
2.2tbars值的变化
[0060]
由图4可知，对照组和实验组的tbars均呈上升趋势。用胶原蛋白-壳聚糖包裹可以有效的抑制脂肪氧化从而降低tbars值的增长速率。在冷藏6天后，未经处理的暴露在冷空气中的对照组冷鲜肉的tbars值为(1.25
±
0.01)mg/kg，此时已经发生严重的氧化，为变质肉。而用胶原蛋白-壳聚糖膜包裹的冷鲜肉在整个冷藏期间，其tbars值均在新鲜肉制品的最大tbars范围内。
[0061]
2.3 ph值的变化
[0062]
从图5可以看出，在整个冷藏期间，用胶原蛋白-壳聚糖包裹的冷鲜猪肉的ph相对于对照组而言增加较缓慢。对照组在第2天后ph快速增长，可能由于此时冷鲜猪肉表面的微生物大量繁殖，使蛋白质分解产生大量碱性物质，从而使ph的升高。在第8天时，用胶原蛋白-壳聚糖膜包裹的冷鲜猪肉ph值为(6.25
±
0.01)，在国家标准的一级鲜肉标准范围内，而对照组的ph达到(7.02
±
0.02)，已经变质。
[0063]
2.4汁液流失率的变化
[0064]
从图6可以看出2～4天整体冷鲜肉的汁液流失率增加缓慢，4～8天用胶原蛋白-壳聚糖包裹组相对于未经处理的暴露在冷空气中的对照组冷鲜肉汁液流失率增加缓慢。4～8天对照组、胶原蛋白-壳聚糖组的汁液流失率由(2.91
±
0.01)％和(2.66
±
0.01)％增加到
(5.04
±
0.02)％和(3.51
±
0.02)％，分别增加了2.13％和0.85％，未经处理直接暴露在冷空气中的对照组汁液流失率急剧增加，可能暴露在空气下，没有保护膜的支持，汁液损失较为严重。
[0065]
2.5感官评定
[0066]
由表1可以看出，未经处理直接暴露在低温环境的对照组和用胶原蛋白-壳聚糖包裹组在冷藏0～2天期间的外观差距较小，这也许是因为低温环境影响着冷鲜肉表面微生物繁殖，对冷鲜肉有一定的保鲜效果。在第4天时，对照组的气味和黏性均发生较大的变化，而实验组变化不明显。对照组在第8天时已经变质，感官品质已接受不了，有明显的臭味，而实验组样品的颜色、黏性、气味和弹性均在可接受范围内。
[0067]
综上所述，本专利结果如下：
[0068]
(1)制备出了林蛙皮胶原蛋白-壳聚糖包装膜，对膜的基本性能进行了测定，制备出的保鲜膜可作为食品保鲜膜使用。
[0069]
(2)结果表明林蛙皮胶原蛋白-壳聚糖包装膜对冷鲜肉能起到一定的保鲜作用，保证其品质，延长其货架期。本研究有望为冷鲜肉保鲜膜的开发提供科学依据。
[0070]
表1感官品质评分结果
[0071][0072]