一种米糠蛋白聚集体生物质薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种米糠蛋白聚集体生物质薄膜的制备方法，选用米糠蛋白加热聚集后得到的蛋白聚集体作为成膜基料，添加一定量的增塑剂制备米糠蛋白生物质薄膜。具体制备步骤如下：a、采用热聚集的方式，通过调节溶液pH值制备不同形态的米糠蛋白聚集体；b、取一定量的聚集体溶液，加入增塑剂；c、搅拌混匀；d、水浴加热；e、倒膜、烘干、回软后得到蛋白聚集体薄膜。本发明专利技术制得的薄膜具有较好的阻水性能和抗氧化活性，废弃后无污染、可降解，可应用于食品包装领域，发展前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种米糠蛋白聚集体生物质薄膜的制备方法
本专利技术属于生物质材料加工领域，涉及一种米糠蛋白聚集体生物质薄膜的制备方法。
技术介绍
近年来，由于人们对安全，健康和稳定食品的需求不断增长，以及传统包装材料引起的不可生物降解废物对环境有害影响认识的逐步提高，对生物质包装材料的兴趣和科研关注度也日益增加。生物质薄膜的出现将食品包装带入了一个新的高度，其将食品保存和包装二者的概念融合在一起，具备可生物降解、可食用，防止水分流失、脂质氧化、异味，延长保质期等功能。米糠蛋白作为食品加工副产物，具有较高的营养价值，是一类优质的可食性植物蛋白，对其的开发利用有利于环境保护和可持续发展。因此，许多研究人员将米糠蛋白作为成膜材料，开发制备了新型植物蛋白生物质薄膜。如：2017年，齐艺惠等人在“鼠尾草酸米糠蛋白复合膜的制备及性能研究”中以米糠分离蛋白为成膜基质，通过添加鼠尾草酸开发制备了具有生物活性的可食性米糠蛋白复合膜，并测定了其物理性能和抗氧化活性。但现有结果均显示，米糠蛋白所制备的薄膜其机械强度、阻水性等物理性能较合成类薄膜相差较大，并且，其抗氧化等功能特性较弱，使得其在食品包装中的应用受限。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种米糠蛋白聚集体生物质薄膜的制备方法，解决了米糠蛋白膜物理性能较差，功能特性较弱的问题，本专利技术提出的生物质薄膜制备方法能够改善薄膜的性能。本申请提供了一种米糠蛋白聚集体生物质薄膜的制备方法，包括：A)选择米糠蛋白作为原料；B)将所述原料采用热聚集的方式，通过调节溶液pH值制备不同形态的米糠蛋白聚集体作为成膜基料；C)向所述成膜基料中加入增塑剂后，再经搅拌混匀、水浴加热、倒膜、烘干、回软、揭膜得到米糠蛋白聚集体生物质薄膜。优选的，步骤B)所述制备不同形态的米糠蛋白聚集体具体操作步骤为：(1)取米糠蛋白溶于蒸馏水中，连续搅拌混匀，配制米糠蛋白溶液；(2)调节所述米糠蛋白溶液的pH值；(3)将不同pH值的蛋白溶液于室温下充分溶解；(4)离心步骤(3)制备的蛋白溶液，去除不溶成分，收集上清液得到不同pH条件下的米糠蛋白溶液；(5)将步骤(4)得到的蛋白溶液于90℃静止加热4h促使蛋白聚集；(6)将步骤(5)中加热后的蛋白溶液取出后冷却至室温，得到不同形态米糠蛋白聚集体溶液。优选的，步骤(1)中得到的所述米糠蛋白溶液的蛋白浓度为15-20g/100mL。优选的，调节蛋白溶液的pH值为2、7、11，不同形态米糠蛋白聚集体具体表现为：溶液pH值为2时生成的纤维状米糠蛋白聚集体，溶液pH值为7时生成的球形米糠蛋白聚集体，溶液pH值为11时生成的无定形米糠蛋白聚集体。优选的，所述增塑剂为1.5％-2.0％(v/v)的甘油。优选的，所述搅拌混匀的方式采用磁力搅拌20-30min。优选的，所述水浴加热温度为80-90℃，加热30-40min，在水浴过程中持续搅拌溶液。优选的，所述倒膜、烘干、回软、揭膜得到米糠蛋白聚集体生物质薄膜的具体步骤为：将水浴加热完成后的成膜溶液取出，冷却至室温，将15-20mL的成膜溶液浇铸到内径为9cm光滑的无菌塑料平皿上，置于电热鼓风干燥箱中45-55℃恒温干燥15-20h，取出后置于相对湿度为58‰的干燥器中回软24h以上，揭膜，即得米糠蛋白聚集体生物质薄膜。上述方法制得的米糠蛋白聚集体生物质薄膜抗拉强度为3.70-7.78MPa，断裂伸长率为19.82％-41.10％，水蒸气透过率为1.25×10-13g/m·s·Pa-4.18×10-13g/m·s·Pa，DPPH自由基清除率为26.38％-32.55％。本专利技术提供了一种米糠蛋白聚集体生物质薄膜，由上述技术方案任意一项所述的制备方法制备得到，该薄膜抗拉强度为3.70-7.78MPa，断裂伸长率为19.82％-41.10％，水蒸气透过率为1.25×10-13g/m·s·Pa-4.18×10-13g/m·s·Pa，DPPH自由基清除率为26.38％-32.55％。与现有技术相比，本专利技术提供了一种米糠蛋白聚集体生物质薄膜的制备方法，该方法原料来源广泛、成本低廉，制得的薄膜具有较好的物理性能和抗氧化活性，废弃后无污染、可降解，可广泛应用于食品包装领域。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。鉴于现有技术中米糠蛋白所制备的薄膜其机械强度、阻水性等物理性能较合成类薄膜相差较大，并且，其抗氧化等功能特性较弱，使得其在食品包装中的应用受限的问题，本申请提供了一种米糠蛋白聚集体生物质薄膜的制备方法，采用热聚集的方式增加米糠蛋白的交联程度，通过调节溶液pH值得到不同形态的米糠蛋白聚集体，利用分子间作用力较强的蛋白聚集体制备生物质薄膜，以达到提高薄膜性能的目的。一种米糠蛋白聚集体生物质薄膜的制备方法，该方法选用米糠蛋白加热聚集后得到的蛋白聚集体作为成膜基料，采用热聚集的方式，通过调节溶液pH值制备不同形态的米糠蛋白聚集体；向聚集体溶液中加入增塑剂后经搅拌混匀、水浴加热、倒膜、烘干、回软、揭膜得到米糠蛋白聚集体生物质薄膜。该方法包括以下步骤：A)选择米糠蛋白作为原料；原料米糠蛋白提取自大米加工副产物--米糠，其来源广泛、成本低廉；提高了粮油加工副产物的利用价值；有利于环境保护和可持续发展；拓宽了米糠蛋白的应用领域。B)将所述原料采用热聚集的方式，通过调节溶液pH值制备不同形态的米糠蛋白聚集体作为成膜基料；采用加热聚集的方式增加米糠蛋白的交联程度，并通过调节溶液pH值得到不同形态的米糠蛋白聚集体，从而达到提高蛋白内部分子间作用力的目的，该制备工艺流程简单、易于操作，增加了实际应用的可行性。C)向所述成膜基料中加入增塑剂1.5％-2.0％(v/v)的甘油后，再经磁力搅拌20-30min搅拌混匀、水浴80-90℃加热30-40min、倒膜、烘干、回软、揭膜得到米糠蛋白聚集体生物质薄膜。在水浴过程中持续搅拌溶液，使其受热均匀。倒膜、烘干、回软、揭膜得到米糠蛋白聚集体生物质薄膜的具体步骤为：将水浴加热完成后的成膜溶液取出，冷却至室温，将15-20mL的成膜溶液浇铸到内径为9cm光滑的无菌塑料平皿上，置于电热鼓风干燥箱中45-55℃恒温干燥15-20h，取出后置于相对湿度为58‰的干燥器中回软24h以上，揭膜，即得米糠蛋白聚集体生物质薄膜。步骤B)所述制备不同形态的米糠蛋白聚集体具体为：(1)取米糠蛋白溶于蒸馏水中，连续搅拌混匀；(2)调节蛋白溶液pH值；(3)将不同pH值的蛋白溶液于室温下充分溶解；(4)离心步骤(3)制备的蛋白溶液，去除不溶成分，收集上清液得到不同pH条件下的米糠蛋白溶液；(5)将步骤(4)得到的蛋白溶液于90℃静止加热4h促使蛋白聚集；(6)将步骤(5)中加热后的蛋白溶液取出冷却至室温，得到不同形态米糠蛋白聚集体溶液。例如：步骤B)所述制备不同形态的米糠蛋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种米糠蛋白聚集体生物质薄膜的制备方法，其特征在于，包括：A)选择米糠蛋白作为原料；B)将所述原料采用热聚集的方式，通过调节溶液pH值制备不同形态的米糠蛋白聚集体作为成膜基料；C)向所述成膜基料中加入增塑剂，再经搅拌混匀、水浴加热、倒膜、烘干、回软、揭膜得到米糠蛋白聚集体生物质薄膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种米糠蛋白聚集体生物质薄膜的制备方法，其特征在于，包括：A)选择米糠蛋白作为原料；B)将所述原料采用热聚集的方式，通过调节溶液pH值制备不同形态的米糠蛋白聚集体作为成膜基料；C)向所述成膜基料中加入增塑剂，再经搅拌混匀、水浴加热、倒膜、烘干、回软、揭膜得到米糠蛋白聚集体生物质薄膜。


2.根据权利要求1所述的一种米糠蛋白聚集体生物质薄膜的制备方法，其特征在于，步骤B)所述制备不同形态的米糠蛋白聚集体具体操作步骤为：(1)取米糠蛋白溶于蒸馏水中，连续搅拌混匀，配制米糠蛋白溶液；(2)调节所述米糠蛋白溶液的pH值；(3)将不同pH值的蛋白溶液于室温下充分溶解；(4)将步骤(3)制备的蛋白溶液离心，去除不溶成分，收集上清液得到不同pH条件下的米糠蛋白溶液；(5)将步骤(4)得到的蛋白溶液于90℃静止加热4h促使蛋白聚集；(6)将步骤(5)中加热后的蛋白溶液取出后冷却至室温，得到不同形态米糠蛋白聚集体溶液。


3.根据权利要求2所述的一种米糠蛋白聚集体生物质薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中得到的所述米糠蛋白溶液的蛋白浓度为15-20g/100mL。


4.根据权利要求2所述的一种米糠蛋白聚集体生物质薄膜的制备方法，其特征在于，调节蛋白溶液的pH值为2、7、11，不同形态米糠蛋白聚集体具体表现为：溶液pH值为2时生成的纤维状米糠蛋白聚集体，溶液pH值为7时生成的球形米糠蛋白聚集体...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖志刚，王娜，王鹏，高育哲，朱旻鹏，段玉敏，段庆松，
申请(专利权)人：沈阳师范大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21