一种改性ε-聚赖氨酸、制备方法及其在大菱鲆保鲜中的应用技术

本发明专利技术提供一种改性ε‑聚赖氨酸、制备方法及其在大菱鲆保鲜中的应用，属于食品保鲜领域，具体给出一种改性ε‑聚赖氨酸的制备方法和结构式，以及改性ε‑聚赖氨酸在大菱鲆保鲜中的应用。本发明专利技术的有益效果为：制备方法简单，实验操作容易。改性ε‑聚赖氨酸的抗菌活性和保鲜性能明显优于ε‑聚赖氨酸，且其抑菌时效明显优于ε‑聚赖氨酸，能有效延长大菱鲆货架期。

A modified \u03b5 - polylysine, its preparation and application in turbot preservation

【技术实现步骤摘要】
一种改性ε-聚赖氨酸、制备方法及其在大菱鲆保鲜中的应用
本专利技术涉及一种改性ε-聚赖氨酸、制备方法及其在大菱鲆保鲜中的应用，属于水产品保鲜领域。
技术介绍
ε-聚赖氨酸（ε-PL）是由人体必需氨基酸——赖氨酸通过ε-氨基与α-羧基脱水缩合形成酰胺键连接而成的均聚物，形成聚合度在25~35的氨基酸直链状聚合物，是一种同型单体多肽聚合物。ε-PL是从淀粉酶产色链霉菌受控发酵的培养液中通过离子交换树脂的方法提纯的，是具有防腐功能的天然产物。ε-PL的水溶性和热稳定性良好，其水溶液在120℃高压灭菌处理20min不会发生分解作用。ε-PL及其盐酸盐进入人体消化道后会分解为赖氨酸（是人体必需的八种氨基酸之一），被人体所消化吸收，因此ε-PL及其盐酸盐不仅是营养型的生物防腐剂，而且也是一种赖氨酸的来源。ε-PL在各种实验条件下均无任何毒性，且对神经、免疫、生殖系统以及胚胎发育都不会产生毒害。ε-PL作为新型食品防腐剂，不仅可以单独使用，还可与其他食品添加剂混合使用以提高防腐能力，ε-PL已于2003年10月被FDA批准为安全食品保鲜剂，具有天然、营养、安全的特点。ε-PL保鲜剂对革兰氏阴、阳性菌及真菌都具有抑菌效果，也具有广谱抑菌性能，目前主要作为食品添加剂广泛应用于米饭、面食、肉类制品等传统食品的防腐保鲜。但是在其应用过程中发现其抑菌时效较短，保鲜后期达不到理想效果，无法满足需要长期贮存食品的要求，因此急需对其结构进行改性，开发长效抑菌的新型ε-PL，提高其长效抑菌性能，并开发其多方面应用，为其具有更大市场价值提供理论参考。
技术实现思路
本专利技术提供了一种改性ε-聚赖氨酸、制备方法及其在大菱鲆保鲜中的应用，其制备方法简单，实验操作容易，获得了保鲜效果更优的新型保鲜剂。本专利技术以Na-叔丁氧羰基-L-赖氨酸为底物通过一步反应合成了新型改性ε-聚赖氨酸。该反应条件温和，效率高，经济性好，所得到的改性ε-聚赖氨酸含有亲水氨基和疏水的苯基，通过大肠杆菌和金黄色葡萄球菌作为模型菌测试表明，改性ε-聚赖氨酸的抗菌活性明显优于ε-聚赖氨酸，并应用于大菱鲆保鲜中，结果也表明其抑菌时效明显优于ε-聚赖氨酸。本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种改性ε-聚赖氨酸，所述改性ε-聚赖氨酸的结构式如下：式中n为1-100的正整数。进一步地，所述改性ε-聚赖氨酸在应用于保鲜过程中，所需的浓度为2%-15%。一种改性ε-聚赖氨酸的制备方法，包括以下步骤：以甲醇为溶剂，将Na-叔丁氧羰基-L-赖氨酸，苯甲醛，叔丁基异腈按照1：（2~4）：（2~4）摩尔比进行投料，在室温条件下搅拌48小时~96小时，用旋转蒸发仪旋出甲醇，将粗产物溶于CH2Cl2中，加入石油醚进行多次沉淀，过滤，得到的固体在真空条件下干燥，得到白色固体聚合物一；在0℃下，向1g聚合物一的无水CH2Cl2溶液中缓慢加入三氟乙酸（1-1.2mL），将混合物搅拌3小时~8小时，用旋转蒸发仪旋出CH2Cl2，然后加入石油醚沉淀多次，过滤，干燥，得到白色固体即为改性ε-聚赖氨酸。进一步地，一种改性ε-聚赖氨酸的制备方法，包括以下步骤：以甲醇为溶剂，将Na-叔丁氧羰基-L-赖氨酸，苯甲醛，叔丁基异腈按照1：3：3摩尔比进行投料，在室温条件下搅拌48小时~72小时，用旋转蒸发仪旋出甲醇，将粗产物溶于CH2Cl2中，加入石油醚进行多次沉淀，过滤，得到的固体在真空条件下干燥，得到白色固体聚合物一；在0℃下，向1g聚合物一的无水CH2Cl2溶液中缓慢加入三氟乙酸1.1mL，将混合物搅拌3小时~6小时，用旋转蒸发仪旋出CH2Cl2，然后加入石油醚沉淀多次，过滤，干燥，得到白色固体即为改性ε-聚赖氨酸。一种改性ε-聚赖氨酸在大菱鲆保鲜中的应用，大菱鲆鱼肉保鲜步骤如下：将鲜活的大菱鲆用碎冰冻死，用无菌手术刀去除鱼皮，取下它的背部鱼肉，用纯净水洗去背部鱼肉上的血渍，沥干其体表水分，将其浸泡在改性ε-聚赖氨酸溶液（浓度为2%-15%）中40min，在无菌操作台中用无菌的滤纸将表面水分吸干，然后装入无菌蒸煮袋中密封，放置于4℃冰箱中贮藏，按照间隔天数取肉测试相应鲜度指标。对照的ε-聚赖氨酸盐酸盐的浓度与改性ε-聚赖氨酸浓度相同，浸泡后的鱼肉按上诉过程处理后进行相应鲜度指标测试。本专利技术具有如下优点及有益效果：(1)制备方法简单，实验操作容易。改性ε-聚赖氨酸的制备方法反应条件温和，操作简单，通过改变ε-聚赖氨酸的结构，从而改变其性能。(2)通过金黄色葡萄球菌作为模型菌测试表明，改性ε-聚赖氨酸的抗菌活性明显优于ε-聚赖氨酸，具有潜在的应用前景。(3)使用改性ε-聚赖氨酸对大菱鲆进行低温贮藏保鲜无不良影响，且其抑菌时效明显优于ε-聚赖氨酸，能有效延长大菱鲆货架期，为水产品保鲜剂的开发提供了理论依据，具有一定的市场应用价值。附图说明图1是改性ε-聚赖氨酸的核磁共振氢谱图。图2是改性ε-聚赖氨酸的红外光谱图。图3是改性ε-聚赖氨酸对大肠杆菌的抑菌百分比图。图4是改性ε-聚赖氨酸对金黄色葡糖球菌的抑菌百分比图。图5a是改性ε-聚赖氨酸处理的荧光假单胞菌前扫描电镜图。图5b是改性ε-聚赖氨酸处理的荧光假单胞菌后扫描电镜图。图6是改性ε-聚赖氨酸处理的大菱鲆鱼肉pH变化图。图7是改性ε-聚赖氨酸处理的大菱鲆鱼肉TBA变化图。图8是改性ε-聚赖氨酸处理的大菱鲆鱼肉TVB-N变化图。图9是改性ε-聚赖氨酸处理的大菱鲆鱼肉细菌总数变化图。图10a是改性ε-聚赖氨酸处理的大菱鲆鱼肉硬度的变化图。图10b是改性ε-聚赖氨酸处理的大菱鲆鱼肉弹性的变化图。图10c是改性ε-聚赖氨酸处理的大菱鲆鱼肉咀嚼度的变化图。图10d是改性ε-聚赖氨酸处理的大菱鲆鱼肉恢复性的变化图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1改性ε-聚赖氨酸的合成路线如下：改性ε-聚赖氨酸的具体合成步骤如下：向Nα-叔丁氧羰基-L-赖氨酸（0.24g、1mmol），苯甲醛（0.23g、2mmol）的MeOH悬浮液中加入叔丁基异腈（0.18g、2mmol），将所得混合物在室温下搅拌48小时后，用旋转蒸发仪旋出甲醇，将粗产物溶于CH2Cl2中，加入石油醚进行多次沉淀，过滤，得到的固体在真空条件下干燥，得到白色固体聚合物一。在0℃下，向聚合物一（1.0g）无水CH2Cl2溶液中缓慢加入三氟乙酸（1mL），将混合物在室温下搅拌3小时，用旋转蒸发仪旋出CH2Cl2，然后加入石油醚沉淀多次，过滤，干燥，得到白色固体即为改性ε-聚赖氨酸。核磁氢谱图见图1：1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ8.19(s),7.36(s),6.73(s),5.53(s),4.31(s),3.19(s),2.01-0.53(m)红外光谱图见本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性ε-聚赖氨酸，其特征在于：所述改性ε-聚赖氨酸的结构式如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种改性ε-聚赖氨酸，其特征在于：所述改性ε-聚赖氨酸的结构式如下：



式中n为1-100的正整数。


2.根据权利要求1所述的一种改性ε-聚赖氨酸，其特征在于：所述改性ε-聚赖氨酸在应用于保鲜过程中，所需的浓度为2%-15%。


3.一种改性ε-聚赖氨酸的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
以甲醇为溶剂，将Na-叔丁氧羰基-L-赖氨酸，苯甲醛，叔丁基异腈按照1：（2~4）：（2~4）摩尔比进行投料，在室温条件下搅拌48小时~96小时，用旋转蒸发仪旋出甲醇，将粗产物溶于CH2Cl2中，加入石油醚进行多次沉淀，过滤，得到的固体在真空条件下干燥，得到白色固体聚合物一；
在0℃下，向1g聚合物一的无水CH2Cl2溶液中缓慢加入三氟乙酸（1-1.2）mL，将混合物搅拌3小时~8小时，用旋转蒸发仪旋出CH2Cl2，然后加入石油醚沉淀多次，过滤，干燥，得到白色固体即为改性ε-聚赖氨酸。


4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秋莹，孙彤，励建荣，钟克利，朱鸿伟，李颖畅，李婷婷，李学鹏，谢晶，牟伟丽，郭晓华，
申请(专利权)人：渤海大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21