一种可食性酶改性壳聚糖/核桃蛋白复合膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可食性酶改性壳聚糖/核桃蛋白复合膜的制备方法，属于食品包装技术领域。本发明专利技术方法配置5‑7％的核桃蛋白溶液并充分搅拌，并加入3‑5％壳聚糖进行混匀，加入2‑3％甘油进行混合，加入0.08‑0.10％戊二醛进行混合，谷氨酰胺转移酶添加量为5U/g蛋白‑25U/g蛋白，调节pH至7‑9，在40‑60℃的条件下水浴加热1‑5h，反应完成后在85℃条件下灭酶3min，冷却后在200W功率下超声15min，之后过滤以除去气泡。将过滤后的膜溶液倒入平置容器中，在烘箱中60℃鼓风干燥3h，干燥后放入相对湿度50%、25℃环境中平衡48h，平衡后撕膜。按本发明专利技术方法得到的复合膜，其拉伸强度在19MPa左右，断裂伸长率可达80%以上，水蒸气透过系数最低可达 4.245g·mm/(m2·d·kPa)，且具有一定的抗菌效果。

Preparation method of edible enzyme modified chitosan / walnut protein composite membrane

The invention discloses a preparation method of edible enzyme modified chitosan/walnut protein composite film, which belongs to the technical field of food packaging. The method of the invention is composed of 5 7% walnut protein solution, fully stirred, mixed with 3 5% chitosan, mixed with 2 3% glycerol, mixed with 0.08 0.10% glutaraldehyde, added with 5 U / g protein, adjusted pH to 7 9, and bathed in water at 40 60 C. After heating for 1 5 h, the enzyme was deactivated at 85 C for 3 min, cooled and ultrasonic for 15 min at 200 W power, then filtered to remove bubbles. The filtered membrane solution was poured into a flat container, dried for 3 hours by blast at 60 C in the oven, then dried at 50 C and 25 C for 48 hours, and then peeled. According to the method, the tensile strength of the composite film is about 19 MPa, the elongation at break can reach over 80%, and the lowest water vapor permeability coefficient can reach 4.245 g / (m2 D kPa), and it has certain antibacterial effect.

【技术实现步骤摘要】
一种可食性酶改性壳聚糖/核桃蛋白复合膜的制备方法
本专利技术涉及一种可食性酶改性壳聚糖/核桃蛋白复合膜的制备方法，属于食品包装

技术介绍
普通聚烯烃基保鲜膜虽然有质轻、机械性能好等优点，但其存在生物可降解性差、生产原料(石油)资源有限等问题，易造成“白色污染”。随着人们环保和食品安全意识的不断提高，可食性包装材料以其可食、生物可降解、原料来源广泛、价格低廉等优点受到追捧。壳聚糖无毒无味，具有优良的天然抗菌性、成膜性能及生物相容性，以其为基质制备的可食性膜可以满足抗菌包装材料的要求，在食品包装领域具有广泛的应用前景。普通蛋白膜的机械性能和阻隔性能较差，以壳聚糖为成膜基质的单一膜的机械性能较差、膜脆且易碎，限制它们商业中的应用。目前，国内外已有研究人员尝试利用壳聚糖与蛋白质共混制备复合膜，主要研究壳聚糖与蛋白质之间的相容性及复合膜的机械性能和成膜条件，目前效果不明显，且对于壳聚糖/核桃蛋白复合膜的研究还比较少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术问题而提供一种可食性酶改性壳聚糖/核桃蛋白复合膜的制备方法。本专利技术方法以核桃蛋白和壳聚糖按照一定比例混合，并用谷氨酰胺转移酶进行交联反应从而制备膜溶液。本专利技术的制备方法包括：配置5-7％的核桃蛋白溶液充分搅拌，并加入3-5％壳聚糖进行混匀，加入2-3％甘油进行混合，加入0.08-0.10％戊二醛进行混合，谷氨酰胺转移酶添加量为5U/g蛋白-25U/g蛋白，调节pH至7-9，在40-60℃的条件下水浴加热1-5h，反应完成后在85℃条件下灭酶3min，冷却后在200W功率下超声15min，之后过滤以除去气泡。将过滤后的膜溶液倒入平置容器中，在烘箱中60℃鼓风干燥3h，干燥后放入相对湿度50％、25℃环境中平衡48h，平衡后撕膜。在本专利技术的一种实施方式中，所述核桃蛋白溶液的浓度为6％。在本专利技术的一种实施方式中，所述壳聚糖添加量为4％。在本专利技术的一种实施方式中，所述甘油添加量为2.5％。在本专利技术的一种实施方式中，所述戊二醛添加量为0.09％。在本专利技术的一种实施方式中，所述谷氨酰胺转移酶添加量为15U/g蛋白。在本专利技术的一种实施方式中，所述加热条件为40-60℃水浴加热3h。在本专利技术的一种实施方式中，所述膜溶液是取10mL膜溶液倒入直径9cm圆底平置容器中。本专利技术的有益效果：与普通的核桃蛋白膜相比，本专利技术制备得到的膜，其机械性能和阻隔性能显著增强，其拉伸强度在19MPa左右，断裂伸长率可达80％以上，水蒸气透过系数最低可达4.245g·mm/(m2·d·kPa)，因具有优良的天然抗菌性，使制备得到的膜具有较好的抗菌效果。将核桃蛋白和壳聚糖进行混合并用谷氨酰胺转移酶进行交联反应可以有效提高膜的机械性能。本专利技术使用的原料核桃蛋白是一种优质的植物蛋白资源，其营养价值与动物蛋白相近，尤其含有丰富的氨基酸，其中包括8种人体必需氨基酸，具有较高的保健功能和食用价值。本专利技术充分利用我国的核桃蛋白资源，并提高核桃蛋白的经济价值。具体实施方式膜性能的测定(1)膜厚的测定用手持式测厚仪在膜上随机取5点测定，结果取平均值，精确至0.001mm。(2)机械性能的测定用智能电子拉力测试机测定，设定膜的初始夹距为50mm，拉伸速度为0.5mm/s，待测膜样品大小为2×6cm，每个试样均作3个平行，结果取平均值。拉伸强度(TS)和断裂伸长率(E)计算公式如下：TS为拉伸强度(MPa)；p为试样断裂时的最大负荷(N)；b为试样宽度(mm)；d为试样厚度(mm)。E为断裂伸长率(％)；L0为试样原始标线距离(mm)；L为试样断裂时标线间距离(mm)。(3)水蒸气透过系数的测定选取光滑、均匀和平整的膜，用于密封装有无水氯化钙的瓶口，称重，再放在相对湿度为65％(以饱和NaNO2溶液保持)环境下，定期称重。膜的水蒸气透过系数(WVP)，计算公式如下：WVP为水蒸气透过系数(g·mm/(m2·d·kPa))；△W为时间T内水蒸气透过量(g)；FT为膜厚(mm)；S为膜面积(m2)；T为测试时间(d)，本试验为2d；△PV为膜两侧水蒸气压差(kPa)，25℃时△PV为2.0595kPa。实施例1：酶改性壳聚糖/核桃蛋白复合膜的制备配置5％的核桃蛋白溶液充分搅拌，并加入3％壳聚糖进行混匀，加入3％甘油进行混合，加入0.09％戊二醛进行混合，谷氨酰胺转移酶添加量为15U/g蛋白，调节pH至8，在50℃的条件下水浴加热3h，反应完成后在85℃条件下灭酶3min，冷却后在200W功率下超声15min，之后过滤以除去气泡。将过滤后的膜溶液倒入平置容器中，在烘箱中60℃鼓风干燥3h，干燥后放入相对湿度50％、25℃环境中平衡48h，平衡后撕膜。实施例2：酶改性壳聚糖/核桃蛋白复合膜的制备配置4％的核桃蛋白W溶液充分搅拌，并加入4％V壳聚糖进行混匀，加入2.5％甘油进行混合，加入0.09％戊二醛进行混合，谷氨酰胺转移酶添加量为15U/g蛋白，调节pH至8，在50℃的条件下水浴加热3h，反应完成后在85℃条件下灭酶3min，冷却后在200W功率下超声15min，之后过滤以除去气泡。将过滤后的膜溶液倒入平置容器中，在烘箱中60℃鼓风干燥3h，干燥后放入相对湿度50％、25℃环境中平衡48h，平衡后撕膜。实施例3：酶改性壳聚糖/核桃蛋白复合膜的制备配置3％的核桃蛋白溶液充分搅拌，并加入5％壳聚糖进行混匀，加入2.5％甘油进行混合，加入0.08％戊二醛进行混合，谷氨酰胺转移酶添加量为25U/g蛋白，调节pH至9，在60℃的条件下水浴加热2h，反应完成后在85℃条件下灭酶3min，冷却后在200W功率下超声15min，之后过滤以除去气泡。将过滤后的膜溶液倒入平置容器中，在烘箱中60℃鼓风干燥3h，干燥后放入相对湿度50％、25℃环境中平衡48h，平衡后撕膜。实施例4：酶改性壳聚糖/核桃蛋白复合膜的制备配置4％的核桃蛋白溶液充分搅拌，并加入4％壳聚糖进行混匀，加入2.0％甘油进行混合，加入0.10％戊二醛进行混合，谷氨酰胺转移酶添加量为5U/g蛋白，调节pH至7，在40℃的条件下水浴加热4h，反应完成后在85℃条件下灭酶3min，冷却后在200W功率下超声15min，之后过滤以除去气泡。将过滤后的膜溶液倒入平置容器中，在烘箱中60℃鼓风干燥3h，干燥后放入相对湿度50％、25℃环境中平衡48h，平衡后撕膜。对照例1：核桃蛋白膜的制备配置8％的核桃蛋白溶液充分搅拌，加入2.5％甘油进行混合，加入0.09％戊二醛进行混合，调节pH至8，在50℃的条件下水浴加热3h，反应完成后在85℃条件下灭酶3min，冷却后在200W功率下超声15min，之后过滤以除去气泡。将过滤后的膜溶液倒入平置容器中，在烘箱中60℃鼓风干燥3h，干燥后放入相对湿度50％、25℃环境中平衡48h，平衡后撕膜。对照例2：壳聚糖膜的制备配置8％的壳聚糖溶液充分搅拌，加入2.5％甘油进行混合，加加入0.09％戊二醛进行混合，调节pH至8，在50℃的条件下水浴加热3h，反应完成后在85℃条件下灭酶3min，冷却后在200W功率下超声15min，之后过滤以除去气泡。将过滤后的膜溶液倒入平置容器中，在烘箱中60℃鼓风干燥3h，干燥后放入相对湿度50％、25℃环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可食性酶改性壳聚糖/核桃蛋白复合膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括：配置5‑7％的核桃蛋白溶液充分搅拌，并加入3‑5％壳聚糖进行混匀，加入2‑3％甘油进行混合，加入0.08‑0.10％戊二醛进行混合，谷氨酰胺转移酶添加量为5U/g蛋白‑25U/g蛋白，调节pH至7‑9，在40‑60℃的条件下水浴加热1‑5h，反应完成后在85℃条件下灭酶3min，冷却后在200W功率下超声15min，之后过滤以除去气泡，将过滤后的膜溶液倒入平置容器中，在烘箱中60℃鼓风干燥3h，干燥后放入相对湿度50%、25℃环境中平衡48h，平衡后撕膜。

【技术特征摘要】
1.一种可食性酶改性壳聚糖/核桃蛋白复合膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括：配置5-7％的核桃蛋白溶液充分搅拌，并加入3-5％壳聚糖进行混匀，加入2-3％甘油进行混合，加入0.08-0.10％戊二醛进行混合，谷氨酰胺转移酶添加量为5U/g蛋白-25U/g蛋白，调节pH至7-9，在40-60℃的条件下水浴加热1-5h，反应完成后在85℃条件下灭酶3min，冷却后在200W功率下超声15min，之后过滤以除去气泡，将过滤后的膜溶液倒入平置容器中，在烘箱中60℃鼓风干燥3h，干燥后放入相对湿度50%、25℃环境中平衡48h，平衡后撕膜。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述核桃蛋白溶液的浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑优，付正，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50