一种生物天然保鲜剂的制备方法和应用与流程

本发明涉及食品防腐保鲜的没食子酸辛酯/β-环糊精超分子生物天然保鲜剂，具体的说是一种抑菌剂，特别应用于水产品保鲜，尤其是鲟鱼鱼子酱产品的贮藏与保鲜。

背景技术：

鱼子酱(caviar)，又称鱼籽酱，一般是由鲟鱼鱼卵经过轻微盐渍后制成的。因其丰富的epa、dha、epa和dha以及ω3多不饱和脂肪酸等营养成分通常被比作“黑色软黄金”。鱼子酱作为国际市场的高档消费品，近年来在我国的消费市场也进一步扩大。另外，鱼子酱在保健品和化妆品领域的应用也越来越受到人们的关注。

鱼子酱的保鲜是生产运输和贮藏过程中的重要问题。目前常采用大量的盐来防腐，保鲜效果差且风味不佳，因此可应用于鱼子酱保鲜的安全高效天然食品防腐剂的开发与应用受到广泛关注。没食子酸辛酯(gac8)作为天然食品抗氧化剂，研究发现其在抑菌方面效果显著，但是其较差的水溶性限制了在水产品领域的应用。

环糊精是由环糊精葡萄糖基转移酶作用于直链淀粉所产生的一系列环状低聚糖的总称，常见的环糊精主要有3种，β-环糊精(β-cd)、α-环糊精、γ-环糊精，分别含有6、7和8个葡萄糖单元。环糊精分子外型上呈“截顶圆锥”状，一端大，一端小，其葡萄糖单元的羟基位于截顶圆锥的两个边缘，而c3和c5上的氢原子位于截顶圆锥的内部空腔，故环糊精具有“内腔疏水，外壁亲水”的特殊结构和性质，有助于改善物质的溶解性。其中β-环糊精分子因结晶性能良好易于提纯，成本低廉，目前在同类产品中应用最为广泛。

离子液体是近年来发展研究较多的高效生物催化反应介质，尤其是新型功能离子液体。它既可以实现非水介质的中的酶催化反应，实现无溶剂体系的安全性，又可以提高反应速率，提升产率，实现绿色化学的概念。

本课题组利用深度共熔溶剂中的酶促法获得的gac8来进一步制备gac8/β-cd保鲜剂，从源头上保证了这种保鲜剂的安全性。gac8/β-cd保鲜剂无色无味，安全性高，既解决了gac8水溶性差的问题，又提高了抑菌活性。在储藏期间既不影响鱼子酱的外观与品质，又能有效抑制有害微生物的生长，提供了一种更高效、更优质的鱼子酱保鲜剂。

技术实现要素：

根据现有技术不足之处，本发明的目的是提供一种鲟鱼鱼子酱的生物天然保鲜剂gac8/β-cd，此保鲜剂使用健康、安全，且防腐保鲜效果优良，并且抑菌应用广泛。

为实现上述目的，本发明的技术方案在于：

一种没食子酸辛酯/β-环糊精超分子生物天然保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：

s1.通过深度共熔溶剂中的酶促法制备没食子酸辛酯；

s2.β-环糊精与没食子酸辛酯进行混合，以乙醇和水的混合溶液作为溶剂，得到水溶性没食子酸辛酯/β-环糊精超分子包合物。

作为优选，所述的生物天然保鲜剂以固体粉末的形式存在，固体中所述gac8与β-cd摩尔比为1:(0.5～1.5)。

作为优选，步骤s2中，

在去离子水中，加入β-cd，室温下磁力搅拌至完全溶解。然后将gac8无水乙醇溶液缓慢滴加到先前制备的β-cd水溶液中，持续搅拌。-4℃冰箱48h放置，白色固形物析出，过滤。-20℃冰箱冷藏过夜后，冷冻干燥。

作为优选，所述的搅拌条件为：60℃、48h。

作为优选，所述的冷冻干燥条件为：-45℃、24h。

本发明还提供了一种利用通过深度共熔溶剂中的酶促法制备gac8的方法，包括以下步骤：

将乙酰胆碱与两个氢键供体尿素和甘油(1:1:1)混合，在80℃，搅拌2h，制得透明液体即为深度共熔溶剂，其中，深度共熔溶剂中水含量为10％(w/w)。在深度共熔溶剂中利用脂肪酶(novo435,10mg)催化没食子酸甲酯和辛醇(摩尔比1:6)转酯化后形成没食子酸辛酯粗产物，再利用层析柱进一步纯化，收集产物相，减压除溶剂，得gac8纯品(>98％，hplc)。

本发明还提供了上述制备方法得到的生物天然保鲜剂。

本发明进一步提供了一种所述的生物天然保鲜剂在鲟鱼鱼子酱保鲜中的应用。

其中，应用时将所述的生物天然保鲜剂形成的水溶液喷洒在鱼籽表面上，搅拌，浸润，然后进行包装得到成品。

同现有技术相比，本发明的有益效果：

gac8具有广泛的抑菌效果，无毒可食用，能有效的延长产品的贮藏期，为消费者提供更优质的产品。本发明中没食子酸辛酯以纯天然产物没食子酸为原料，利用深度共熔溶剂中的酶促法制备，绿色安全，副产物少。但是gac8较差的水溶性，限制了其在水产品保鲜中的应用。利用β-cd空腔的包封效果，提高gac8的水溶性，同时还具有增加抑菌活性的优势。

附图说明

图1为本发明实施案例1与对照组1得到的gac8产率对照柱形图。

图2为本发明实施例2～5和对照组2得到的鲟鱼鱼子酱的菌落数变化曲线。

图3为本发明实施案例6感官评价得到的雷达图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步的描述。

实施例1

所述的通过深度共熔溶剂中的酶促法制备gac8的步骤如下：

将乙酰胆碱与两个氢键供体尿素和甘油(摩尔量1:1:1)混合，在80℃，搅拌2h，制得粘稠状透明液体即为深度共溶溶剂。其中，水在深共熔溶剂的比例占10％(w/w)。在该溶剂中，脂肪酶(novo435，10mg)催化没食子酸甲酯和辛醇(摩尔比为1:1.5)发生酯交换反应，利用石油醚和乙酸乙酯体积比6:1的流动相进行硅胶柱层析，制备的产物即为gac8。获得的酯化产率见图1。

对照例1

利用传统的直接酯化法将没食子酸与辛醇利用二氯甲烷(dcm)做溶剂，在30℃下反应24h制备gac8。获得的酯化产率见图1。

实施例2

一种生物天然保鲜剂，以固体粉末的形式存在，粉末中的组分gac8与β-cd摩尔比为1:1.5。

该生物天然保鲜剂的制备与应用包括以下步骤：

(1)在去离子水中，加入β-cd，室温下磁力搅拌至完全溶解。然后将gac8无水乙醇溶液，缓慢滴加到先前制备的β-cd水溶液中，最终得到混合物，持续搅拌。-4℃冰箱48h放置，白色固形物析出，过滤。-20℃冰箱冷藏过夜后，冷冻干燥。

(2)一种绿色保鲜剂喷洒鲟鱼鱼子酱及延长其贮藏期的加工方法，包括以下步骤：

(3)选料：选用6～12龄的性腺发育到第四期中的雌性鲟鱼作为亲鱼取卵，雌性鲟鱼的卵径在2～8mm以上。

(4)取卵、鱼籽分离：将选择的亲鱼放入温度为5～8℃的冰水中浸泡30～60min；浸泡后取出卵巢，对卵巢挤压获得鱼籽。

(5)漂洗：倒入适量冰水，轻轻搅动鱼籽，反复漂洗。

(6)挑选：沥干水份，人工挑出杂质。

(7)保鲜剂处理：处理好的鱼籽称重后，将1mg/ml保鲜剂的水溶液均匀的喷洒在鱼籽表面上，搅拌均匀，浸润20～25min。

(8)包装、成品贮藏：不同等级的鱼籽按不同重量规格分装于消毒的储罐中，密封冷藏，冷藏温度为-2～2℃。

(9)上述方法所得产品贮藏期达到3～6月。

得到的产品的菌落数变化曲线见图2。

实施例3

一种生物天然保鲜剂，以固体粉末的形式存在，粉末中的组分gac8与β-cd摩尔比为1:1.2

该生物天然保鲜剂的制备与应用包括以下步骤：

(1)在去离子水中，加入β-cd，室温下磁力搅拌至完全溶解。然后将gac8无水乙醇溶液，缓慢滴加到先前制备的β-cd水溶液中，最终得到混合物，持续搅拌。-4℃冰箱48h放置，白色固形物析出，过滤。-20℃冰箱冷藏过夜后，冷冻干燥。

(2)一种绿色保鲜剂喷洒鲟鱼鱼子酱及延长其贮藏期的加工方法，包括以下步骤：

(3)选料：选用6～12龄的性腺发育到第四期中的雌性鲟鱼作为亲鱼取卵，雌性鲟鱼的卵径在2～8mm以上。

(4)取卵、鱼籽分离：将选择的亲鱼放入温度为5～8℃的冰水中浸泡30～60min；浸泡后取出卵巢，对卵巢挤压获得鱼籽。

(5)漂洗：倒入适量冰水，轻轻搅动鱼籽，反复漂洗。

(6)挑选：沥干水份，人工挑出杂质。

(7)保鲜剂处理：处理好的鱼籽称重后，将1mg/ml保鲜剂的水溶液均匀的喷洒在鱼籽表面上，搅拌均匀，浸润20～25min。

(8)包装、成品贮藏：不同等级的鱼籽按不同重量规格分装于消毒的储罐中，密封冷藏，冷藏温度为-2～2℃。

(9)上述方法所得产品贮藏期达到6～8月。

得到的产品的菌落数变化曲线见图2。

实施例4

一种生物天然保鲜剂，以固体粉末的形式存在，粉末中的组分gac8与β-cd摩尔比为1:1

该生物天然保鲜剂的制备与应用包括以下步骤：

(1)在去离子水中，加入β-cd，室温下磁力搅拌至完全溶解。然后将相同摩尔量的gac8无水乙醇溶液，缓慢滴加到先前制备的β-cd水溶液中，最终得到等摩尔混合物，持续搅拌。-4℃冰箱48h放置，白色固形物析出，过滤。-20℃冰箱冷藏过夜后，冷冻干燥。

(2)一种绿色保鲜剂喷洒鲟鱼鱼子酱及延长其贮藏期的加工方法，包括以下步骤：

(3)选料：选用6～12龄的性腺发育到第四期中的雌性鲟鱼作为亲鱼取卵，雌性鲟鱼的卵径在2～8mm以上。

(4)取卵、鱼籽分离：将选择的亲鱼放入温度为5～8℃的冰水中浸泡30～60min；浸泡后取出卵巢，对卵巢挤压获得鱼籽。

(5)漂洗：倒入适量冰水，轻轻搅动鱼籽，反复漂洗。

(6)挑选：沥干水份，人工挑出杂质。

(7)保鲜剂处理：处理好的鱼籽称重后，将1mg/ml保鲜剂的水溶液均匀的喷洒在鱼籽表面上，搅拌均匀，浸润20～25min。

(8)包装、成品贮藏：不同等级的鱼籽按不同重量规格分装于消毒的储罐中，密封冷藏，冷藏温度为-2～2℃。

(9)上述方法所得产品贮藏期达到6～9月。

得到的产品的菌落数变化曲线见图2。

实施例5

一种生物天然保鲜剂，以固体粉末的形式存在，粉末中的组分gac8与β-cd摩尔比为1:0.5

该生物天然保鲜剂的制备与应用包括以下步骤：

(1)在去离子水中，加入β-cd，室温下磁力搅拌至完全溶解。然后将gac8无水乙醇溶液，缓慢滴加到先前制备的β-cd水溶液中，最终得到混合物，持续搅拌。-4℃冰箱48h放置，白色固形物析出，过滤。-20℃冰箱冷藏过夜后，冷冻干燥。

(2)一种绿色保鲜剂喷洒鲟鱼鱼子酱及延长其贮藏期的加工方法，包括以下步骤：

(3)选料：选用6～12龄的性腺发育到第四期中的雌性鲟鱼作为亲鱼取卵，雌性鲟鱼的卵径在2～8mm以上。

(4)取卵、鱼籽分离：将选择的亲鱼放入温度为5～8℃的冰水中浸泡30～60min；浸泡后取出卵巢，对卵巢挤压获得鱼籽。

(5)漂洗：倒入适量冰水，轻轻搅动鱼籽，反复漂洗。

(6)挑选：沥干水份，人工挑出杂质。

(7)保鲜剂处理：处理好的鱼籽称重后，将1mg/ml保鲜剂的水溶液均匀的喷洒在鱼籽表面上，搅拌均匀，浸润20～25min。

(8)包装、成品贮藏：不同等级的鱼籽按不同重量规格分装于消毒的储罐中，密封冷藏，冷藏温度为-2～2℃。

(9)上述方法所得产品贮藏期达到6～8月。

得到的产品的菌落数变化曲线见图2。

对照例2

参照实施例2的制备方法，但是不进行步骤(7)中保鲜剂的处理步骤，直接进行包装和贮藏。得到的产品的菌落数变化曲线见图2。

实施例6

由6名经过培训的评价员组成感官评价小组，根据设计的评分标准，采用现场打分的原则，以鱼子酱挥发出来的气味、品尝到的味道和观察到的色泽、颗粒饱满度以及用勺子挤压卵粒评判其弹性为评价指标，各项指标满分为5分，共五个样品，其中未加入保鲜剂的鱼子酱作为对照组。感官评价总分通过加权统计计算，每个指标权重均为0.2。评价环境温度为25℃，每份鱼子酱每人品尝两次，由每个评价员单独进行，不互相交流，并且每个样品评价前都用清水漱口以排除上一样品的影响。得到的感官评价结果见图3。