一种利用小龙虾废弃物提取小分子抑菌抗氧化肽制备变色保鲜双效膜及其方法技术

本发明专利技术公开了一种利用小龙虾废弃物提取小分子抑菌抗氧化肽并制备变色保鲜双效膜及其方法。该方法以虾头、虾壳为原料，提取其中的功能性多肽，然后将其制备成小分子多肽微囊，进一步制成变色保鲜膜。本发明专利技术制备的小分子肽产品的抗氧化和抗菌能力都得到了显著提升；所制备的抗氧化抑菌保鲜膜，不仅可以提高保鲜能力，还可以通过变色检验产品是否变质。还可以通过变色检验产品是否变质。还可以通过变色检验产品是否变质。

【技术实现步骤摘要】
一种利用小龙虾废弃物提取小分子抑菌抗氧化肽制备变色保鲜双效膜及其方法


[0001]本专利技术属于虾副产物综合利用
，具体涉及一种利用小龙虾废弃物制备变色保鲜双效膜及其方法。

技术介绍

[0002]虾壳和虾头，占小龙虾体质量70％～80％，其含有丰富的蛋白质、脂肪和矿物质，以及活性成分虾青素和甲壳素等。虾头壳废料中含有动物蛋白质20％
‑
30％，无机盐30％
‑
40％，虾壳含有甲壳素20％
‑
30％与虾青素4％
‑
8％。如果这些副产物被直接丢弃，将会严重污染环境，如何对这些下脚料综合利用具有重要的社会效益和经济效益，尤其是对虾副产物深加工具有较大的环保价值，且可以提高产品的附加值。目前小龙虾副产物的酶解研究大多是直接以虾壳作为酶解的原料，酶解效率低，动能向多肽提取产量低，经济效益太低。并且功能性多肽易失活，抗菌效果较差。
[0003]抗氧化肽抗氧化肽是抗氧化物质中一大门类，通常把具有抑制生物大分子过氧化或清除体内自由及功能的生物活性肽成为抗氧化肽。抗氧化肽以非活性状态存在于蛋白质长链中，采用适当的方法水解蛋白质可以得到这些寡肽，而且它们具有原蛋白质或组成氨基酸所没有的功能，与机体的代谢调节、免疫、内分泌、衰老等有着十分密切的关系，在生命活动中起着非常重要的作用。
[0004]目前尚缺乏一种从虾副产物中提取小分子肽并将其作用原料进一步加工制备成功能性材料的方法。

技术实现思路

[0005]针对上述技术问题，本专利技术目的在于提供一种利用小龙虾废弃物制备变色双效保鲜膜及其方法。该方法以虾头、虾壳为原料，提取其中的功能性多肽，然后将其制备成小分子多肽微囊，进一步制成变色保鲜膜。该变色保鲜膜不仅可以提高保鲜能力，还可以通过变色检验产品是否变质。
[0006]本专利技术提供的技术方案如下：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种利用小龙虾废弃物制备变色保鲜膜的方法，包括以下步骤：
[0008](1)制备小分子多肽微囊：
[0009](1.1)将小龙虾副产物清洗后，经冻干、粉碎后得到粉末A；
[0010](1.2)以粉末A为原料，提取得到小龙虾副产物粗蛋白；
[0011](1.3)将粗蛋白溶于蒸馏水中，密封于袋中，进行高压处理，再经冻干，得到粉末B；
[0012](1.4)将粉末B配制成蛋白水解溶液，加入复合蛋白酶进行水解；水解结束后，灭活蛋白酶，在冷冻离心，取上清液即为水解蛋白肽混合液；
[0013](1.5)将水解蛋白肽混合液过滤、浓缩、离心、层析纯化得到小分子多肽；
[0014](1.6)以小分子多肽为芯材，海藻酸钠为壁材，采用锐孔法对小分子多肽进行微胶囊化，再经冻干得到粉末C；
[0015](2)制备变色指示抗氧化抑菌包装膜：
[0016](2.1)将2,6
‑
二羟基苯甲醛和4
‑
羟基苯乙酮溶解在乙酸乙酯/甲醇混合液中，然后将三甲基氯硅烷在0℃下缓慢加入，搅匀后加入乙酸乙酯促进生成沉淀，通过柱色谱法纯化并冻干得到粉末D；
[0017](2.2)将粉末D溶解于乙醇
‑
丙酮的混合液中，加入乙烯基苯酚，调节pH为酸性，搅拌混匀，通过柱色谱分离得到吡喃黄酮；
[0018](2.3)将粉末C加入到壳聚糖溶液中搅匀，然后加入吡喃黄酮的甲醇溶液，均质后制膜即得。
[0019]进一步，所述步骤(1.2)中，提取方法如下：将粉末A过筛后溶于无水乙醇中，加热振荡后离心；使用无水乙醇对沉淀洗涤，然后加入NaOH溶液中，再经加热振荡、离心、冻干即得。
[0020]进一步，所述步骤(1.3)中，高压处理的方法如下：将含有粗蛋白分散液的密封袋浸没于加压介质中，经升压、保压和降压即得。
[0021]更进一步，所述步骤(1.3)中，所述保压压强为500Mpa，保压时间为5min，升压和降压过程的均在1min内完成。
[0022]进一步，所述步骤(1.4)中，复合蛋白酶包括胃蛋白酶、碱性蛋白酶和胰蛋白酶。
[0023]进一步，所述步骤(1.5)的步骤如下：将水解蛋白肽混合液调至中性，过滤，然后使用加压过滤系统以300分子量纳滤膜截留浓缩；浓缩液离心，取上清液经微孔过滤，再使用superdex 30pg葡聚糖凝胶柱，以磷酸盐缓冲液作为洗脱液进行蛋白层析纯化，洗脱液流速1.0mL/min，在波长280nm处收集各分离峰组分，然后采用旋转蒸发浓缩，浓缩液进一步冷冻干燥即得。
[0024]进一步，所述步骤(2.1)中，2,6
‑
二羟基苯甲醛、4
‑
羟基苯乙酮和三甲基氯硅烷的用量比为1mol:1mol:20mL；使用C18硅胶和浓度为20
‑
40％的甲醇酸化水溶液进行柱色谱法纯化。
[0025]进一步，所述步骤(2.2)中，使用C18硅胶和浓度为10
‑
20％的甲醇酸化水溶液通过柱色谱分离。
[0026]进一步，所述步骤(2.3)中，粉末C的添加量为壳聚糖溶液的1wt％；粉末C与吡喃黄酮的质量比为10:1。
[0027]第二方面，本专利技术提供利用第一方面所述方法制备的变色保鲜双效膜。花青素能够随着pH值的变化而改变颜色，但是花青素不稳定，容易在光和高温下分解，吡喃黄酮是花青素的衍生物，同样具有根据pH值变化颜色的特性，但是稳定性更强。利用壳聚糖作为成膜基质，加入前述制备的抗氧化抑菌肽和合成的吡喃黄酮颜色指示剂，制备变色保鲜膜。
[0028]本专利技术的有益效果如下：
[0029]1、本专利技术采用小龙虾副产物粗蛋白进行先高压处理、再用混合酶处理新工艺，相比较对照组(无高压处理，直接碱性蛋白酶水解)，本次采用的先行高压结合混合酶水解，显著增加了小分子肽的含量，分子量在500Da以下的肽占比达到80％，30Da
‑
50Da小分子肽含量相比较对照组，增加了70％以上，抗氧化能力显著增强。采用本专利技术所述工艺制备的虾壳
抗氧化小分子肽，配制浓度为10mg/mL时，抗氧化性能方面，ABTS自由基清除率达到95％，DPPH自由基达到92％，羟自由基(
·
OH)清除率达到75％，而对照组(无高压处理，直接碱性蛋白酶水解)，而对照组分别为65％、68％、33％；抗菌性能方面，新工艺制备的多肽溶液浓度为10mg/mL时，大肠杆菌培养皿的抑制圈直径达到8mm，而对照组在10mg/mL时，肠杆菌培养皿的抑制圈不显著，浓度达到30mg/mL时，抑菌圈直径7.8mm。数据对比说明，超高压处理结合复合酶水解工艺，小龙虾副产物小分子肽产品的抗氧化和抗菌能力都得到了显著提升。
[0030]2、本专利技术还基于小分子肽制备了抗氧化抑菌保鲜膜，成品薄膜厚度约为80μm，水分含量10.5％，溶胀指数12.8％，透明度77％，200℃条件以下热稳定性良好，水蒸气渗透率(WVP)2.5
×本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用小龙虾废弃物提取小分子抑菌抗氧化肽并制备变色保鲜双效膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备小分子多肽微囊：(1.1)将小龙虾副产物清洗后，经冻干、粉碎后得到粉末A；(1.2)以粉末A为原料，提取得到小龙虾副产物粗蛋白；(1.3)将粗蛋白溶于蒸馏水中，密封于袋中，进行高压处理，再经冻干，得到粉末B；(1.4)将粉末B配制成蛋白水解溶液，加入复合蛋白酶进行水解；水解结束后，灭活蛋白酶，在冷冻离心，取上清液即为水解蛋白肽混合液；(1.5)将水解蛋白肽混合液过滤、浓缩、离心、层析纯化得到小分子多肽；(1.6)以小分子多肽为芯材，海藻酸钠为壁材，采用锐孔法对小分子多肽进行微胶囊化，再经冻干得到粉末C；(2)制备变色指示抗氧化抑菌包装膜：(2.1)将2,6
‑
二羟基苯甲醛和4
‑
羟基苯乙酮溶解在乙酸乙酯/甲醇混合液中，然后将三甲基氯硅烷在0℃下缓慢加入，搅匀后加入乙酸乙酯促进生成沉淀，通过柱色谱法纯化并冻干得到粉末D；(2.2)将粉末D溶解于乙醇
‑
丙酮的混合液中，加入乙烯基苯酚，调节pH为酸性，搅拌混匀，通过柱色谱分离得到吡喃黄酮；(2.3)将粉末C加入到壳聚糖溶液中搅匀，然后加入吡喃黄酮的甲醇溶液，均质后制膜即得。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1.2)中，提取方法如下：将粉末A过筛后溶于无水乙醇中，加热振荡后离心；使用无水乙醇对沉淀洗涤，然后加入NaOH溶液中，再经加热振荡、离心、冻干即得。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1.3)中，高压处理的方法如下：将含有粗蛋白分散液的密封袋浸没...

【专利技术属性】
技术研发人员：张喜才，张新林，曾奕秀，黄业传，彭春雷，陈清婵，
申请(专利权)人：荆楚理工学院，
类型：发明
国别省市：