專利名稱：含有綠茶提取物的魚皮膠原蛋白抗氧化膜及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種含有綠茶提取物的魚皮膠原蛋白抗氧化膜及其制備方法，屬于抗氧化的應用技術領域。
背景技術：
隨著人們對食品質量及安全要求的不斷提高以及人們環保意識的增強，以天然生物材料制成的功能性可食性食品包裝膜已成為食品包裝領域的研究熱點。功能性包裝膜可加入一些活性成分以提高膜的抗氧化性能、抗菌性能或營養價值。可食性膜的成膜材料主要包括蛋白質、糖類和脂質等。膠原蛋白/明膠是可食性包裝應用最廣泛的動物蛋白質，具有良好的成膜性。但多數來源于豬、牛的皮和骨，近年來由于瘋牛病的恐慌以及穆斯林信仰者的需求，尋找這類膠原蛋白替代物的研究迫在眉睫。魚皮膠原蛋白不受宗教信仰的限制， 是一種豐富、安全的蛋白資源。福建省是海洋與漁業大省，漁業資源豐富，水產品人均居全國第一。2008年福建省漁業經濟增加值占全省⑶P的5. 65%，水產品總產量554. 2萬噸，水產品加工產量197. 20萬噸。但是，目前水產品加工仍以粗加工為主，精深加工產品的比例不高。水產品加工后的廢棄物(比例約占60%，魚鱗、魚皮、魚頭等)尚未得到充分的利用，如何充分利用水產加工廢棄物并研究其在醫學、食品上的應用，是水產品下腳料研究的當務之急與發展趨勢。魚皮中含有豐富的蛋白質，膠原蛋白占粗蛋白的80%左右。因此，魚皮可作為開發膠原蛋白的新資源。氧化作用是導致食品腐敗主要的原因之一，添加抗氧化劑以制備具有抗氧化性能的包裝材料越來越受到重視。近年來，一些人工合成抗氧化劑開始應用于食品包裝膜材料中。但是，由于合成抗氧化劑長期使用的安全性已經受到質疑，人們迫切需要天然無毒抗氧化劑的出現。綠茶是一種未發酵茶，它較多的保留了鮮葉內的天然物質及活性成分。茶多酚是茶葉中含有的一類主要活性成分，占茶葉干重的18-36%。茶多酚是含有多個羥基的酚類物質，是一種天然、高效、安全的抗氧化劑，它還具有抗衰老、抗癌、抗輻射、降血脂、降血糖、 降血壓、抗菌等一系列重要作用。作為多酚類化合物的良好來源，綠茶提取物有望作為一種天然抗氧化劑而復合于食品包裝膜中。但未見有報道將綠茶提取物與魚皮膠原蛋白共混制備抗氧化膜。本發明為了彌補這一空白，采用天然抗氧化劑綠茶提取物與魚皮膠原蛋白共混制備具有抗氧化活性的膠原蛋白膜包裝材料。
發明內容
本發明的目的在于提供一種含有綠茶提取物的魚皮膠原蛋白抗氧化膜及其制備方法，該方法原料來源廣泛，工藝簡單，成本低，制備的抗氧化膜性能良好且具有防止食品氧化腐敗的功能，從而達到食品保鮮及延長貨架期的效果。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案
含有綠茶提取物的魚皮膠原蛋白抗氧化膜組分中含有綠茶提取物，膠原蛋白和甘油。其制備方法的具體步驟如下(1)綠茶提取物的制備稱取10-30g綠茶攪碎，加入50-300ml蒸餾水，在70-100°C攪拌提取10-30min ；濾紙過濾，濾液10 000 X g離心，上清液凍干即得綠茶提取物，置于_20°C 備用；所述的綠茶為黃山毛峰、信陽毛尖、西湖龍井或嶗山綠茶；
(2)魚皮膠原蛋白水溶液的制備將4-6g魚皮膠原蛋白粉末用50ml蒸餾水在45°C攪拌溶解制成魚皮膠原蛋白水溶液；
(3)含有綠茶提取物的魚皮膠原蛋白抗氧化膜的制備將步驟(1)的綠茶提取物 0.3-0. 7g溶于50ml蒸餾水中，制成綠茶提取物水溶液；然后加入到步驟O)的50ml的魚皮膠原蛋白水溶液中，再加入1. 0-1. 5g甘油作為增塑劑，攪拌均勻，靜置脫氣，得綠茶提取物的膠原蛋白鑄膜液，45°C保溫；每次移取6ml綠茶提取物的膠原蛋白鑄膜液鋪展到 120mmX80mmX2mm有機玻璃框上成膜，成膜溫度為20_25°C，成膜時間為20_24h，制得含有綠茶提取物的魚皮膠原蛋白抗氧化膜。步驟O)中所述的魚皮膠原蛋白粉末的制備工藝如下廢棄物魚皮去鱗，剪碎洗凈，用20倍原料重的含有體積分數1% 的0. Olmo/LNaOH溶液在20°C攪拌浸泡Mh，用清水洗至中性；再用20倍原料重的0. 05mo/L醋酸或檸檬酸溶液在室溫下攪拌浸泡4h，用清水洗至中性；然后，在10倍原料重的45°C熱水中浸提12h ；采用離心分離去除不溶性物質， 凍干即得魚皮膠原蛋白粉末。所述的廢棄物魚皮為鰱魚、草魚、青魚、鳙魚、鯊魚或鰻魚的加工魚皮副產物。由于本發明以漁業加工副產物魚皮為原料提取膠原蛋白，進而制備膠原蛋白包裝膜，在成膜過程中綠茶提取物與膠原蛋白混合后，兩者發生相互作用，綠茶提取物中酚類化合物所包含的疏水基團能夠和膠原蛋白分子中的疏水區域形成疏水作用力；并且酚類化合物中的羥基能夠和膠原蛋白分子上的氫受體相結合而形成氫鍵交聯，進而提高膜的機械強度。由于膠原蛋白在220-240nm附近能夠強烈吸收紫外線，因此制備的魚皮膠原蛋白膜具有紫外線阻隔性能，而且添加天然抗氧化劑綠茶提取物可以增強抗氧化性能和進一步提高紫外線阻隔性能。故本發明具有以下優點
1)本發明利用加工副產物魚皮為主要原料提取膠原蛋白，進而開發膠原蛋白膜，可以提高漁業加工的附加值。2)本發明制備的膠原蛋白-綠茶提取物抗氧化膜的機械強度為30_40MPa，斷裂伸長率為30-50%，具有良好的機械性能；在600nm下的透光率可以達到70_80%。3 )本發明制備的膠原蛋白-綠茶提取物抗氧化膜在200-280nm波長范圍內紫外線透光率為0，因此，利用膠原蛋白-綠茶提取物抗氧化膜包裝可以抑制由于紫外線引起的食品脂質氧化。4)制備魚皮膠原蛋白-綠茶提取物抗氧化膜的主要原料及輔料均為可食性物質， 如魚皮膠原蛋白營養豐富，含有多種人體必需氨基酸，綠茶提取物具有良好的抗氧化活性， 均對人體無毒無害，還可為人體提供營養成分和一定的生理保健功能。
圖1是綠茶提取物清除DPPH自由基的能力。圖2是膠原蛋白綠茶提取物抗氧化膜的膜表面(a)和橫截面(b)掃描電鏡圖。圖3是含有綠茶提取物的膠原蛋白抗氧化膜與對照空白膠原蛋白膜分別在3天和貯存30天及180天后的清除DPPH自由基的能力比較。A，對照空白膠原蛋白膜，B，膠原蛋白綠茶提取物抗氧化膜。
具體實施例方式實施例1
(1)稱取IOg綠茶攪碎，加入IOOml蒸餾水，在90°C攪拌提取IOmin ；濾紙過濾，濾液 10 000 Xg離心，上清液凍干得到綠茶提取物，將0.7g綠茶提取物溶于50ml蒸餾水中，制成綠茶提取物水溶液。(2)稱取4g膠原蛋白用50ml蒸餾水在45°C攪拌溶解制成膠原蛋白水溶液；
(3)將50ml綠茶提取物水溶液加入到50ml的膠原蛋白水溶液中，加入l.Og甘油作為增塑劑，攪拌均勻，靜置30min脫氣，45°C保溫。每次移取6ml的鑄膜液鋪展到 120mmX SOmmX 2mm有機玻璃框上成膜，成膜溫度為22°C，成膜時間為Mh，然后，從有機玻璃框上剝離后即可獲得膠原蛋白綠茶提取物抗氧化膜。并對制備的抗氧化膜的厚度、機械強度、斷裂伸長率、透光率及水蒸氣透過率等指標進行了測定，結果如表1所示。(4)抗氧化性試驗綠茶提取物清除DPPH自由基的能力如圖1所示，含有綠茶提取物的膠原蛋白抗氧化膜與對照空白膠原蛋白膜(不含有綠茶提取物)分別在3天和貯存 30天，180天后的清除DPPH自由基的能力比較，如圖3所示。實施例2
(1)稱取15g綠茶攪碎，加入200 ml蒸餾水，在100°C攪拌提取20min;濾紙過濾，濾液10 OOOXg離心，上清液凍干得到綠茶提取物，將0.5g綠茶提取物溶于50ml蒸餾水中， 制成綠茶提取物水溶液。(2)稱取6g膠原蛋白用50ml蒸餾水在45°C攪拌溶解制成膠原蛋白水溶液；
(3)將50ml綠茶提取物水溶液加入到50ml的膠原蛋白水溶液中，加入1. 5g甘油作為增塑劑，攪拌均勻，靜置30min脫氣，45°C保溫。每次移取6ml的鑄膜液鋪展到 120mmX SOmmX 2mm有機玻璃框上成膜，成膜溫度為25°C，成膜時間為20h，然后，從有機玻璃框上剝離后即可獲得膠原蛋白綠茶提取物抗氧化膜。并對制備的抗氧化膜的厚度、機械強度、斷裂伸長率、透光率及水蒸氣透過率等指標進行了測定，結果如表1所示。實施例3
(1)稱取30g綠茶攪碎，加入300 ml蒸餾水，在70°C攪拌提取30min ；濾紙過濾，濾液 10 000 Xg離心，上清液凍干得到綠茶提取物，將0.3g綠茶提取物溶于50ml蒸餾水中，制成綠茶提取物水溶液。(2)稱取4g膠原蛋白用50ml蒸餾水在45°C攪拌溶解制成膠原蛋白水溶液。(3)將50ml綠茶提取物水溶液加入到50ml的膠原蛋白水溶液中，加入l.Og 甘油作為增塑劑，攪拌均勻，靜置30min脫氣，45°C保溫。每次移取6ml的鑄膜液鋪展到 120mmX SOmmX 2mm有機玻璃框上成膜，成膜溫度為20°C，成膜時間為22h，然后，從有機玻璃框上剝離后即可獲得膠原蛋白綠茶提取物抗氧化膜。并對制備的抗氧化膜的厚度、機械強度、斷裂伸長率、透光率及水蒸氣透過率等指標進行了測定，結果如表1所示。表1為不同條件下制備的膠原蛋白-綠茶提取物抗氧化膜的物理性質
權利要求
1.含有綠茶提取物的魚皮膠原蛋白抗氧化膜，其特征在于所述的抗氧化膜組分中含有綠茶提取物，膠原蛋白和甘油。
2.一種如權利要求1所述的含有綠茶提取物的魚皮膠原蛋白抗氧化膜的制備方法，其特征在于所述的制備方法的具體步驟如下(1)綠茶提取物的制備稱取10-30g綠茶攪碎，加入50-300 ml蒸餾水，在70-100°C攪拌提取10-30min ；濾紙過濾，濾液10 000 X g離心，上清液凍干即得綠茶提取物，置于_20°C(2)魚皮膠原蛋白水溶液的制備將4-6g魚皮膠原蛋白粉末用50ml蒸餾水在45°C攪拌溶解制成魚皮膠原蛋白水溶液；(3)含有綠茶提取物的魚皮膠原蛋白抗氧化膜的制備將步驟(1)的綠茶提取物 0.3-0. 7g溶于50ml蒸餾水中，制成綠茶提取物水溶液；然后加入到步驟O)的50ml的魚皮膠原蛋白水溶液中，再加入1. 0-1. 5g甘油作為增塑劑，攪拌均勻，靜置脫氣，得綠茶提取物的膠原蛋白鑄膜液，45°C保溫；每次移取6ml綠茶提取物的膠原蛋白鑄膜液鋪展到 120mmX80mmX2mm有機玻璃框上成膜，成膜溫度為20_25°C，成膜時間為20_24h，制得含有綠茶提取物的魚皮膠原蛋白抗氧化膜。
3.根據權利要求2所述的含有綠茶提取物的魚皮膠原蛋白抗氧化膜的制備方法，其特征在于步驟(1)中所述的綠茶為黃山毛峰、信陽毛尖、西湖龍井或嶗山綠茶。
4.根據權利要求2所述的含有綠茶提取物的魚皮膠原蛋白抗氧化膜的制備方法，其特征在于步驟O)中所述的魚皮膠原蛋白粉末的制備工藝如下廢棄物魚皮去鱗，剪碎洗凈，用20倍原料重的含有體積分數為1%的H2A的0. Olmo/LNaOH溶液在20°C攪拌浸泡 Mh，用清水洗至中性；再用20倍原料重的0. 05mo/L醋酸或檸檬酸溶液在室溫下攪拌浸泡 4h，用清水洗至中性；然后，在10倍原料重的45°C熱水中浸提12h ；采用離心分離去除不溶性物質，凍干即得魚皮膠原蛋白粉末。
5.根據權利要求4所述的含有綠茶提取物的魚皮膠原蛋白抗氧化膜的制備方法，其特征在于所述的廢棄物魚皮為鰱魚、草魚、青魚、鳙魚、鯊魚或鰻魚的加工魚皮副產物。
全文摘要
本發明公開了一種含有綠茶提取物的魚皮膠原蛋白抗氧化膜及其制備方法，其膜組分中含有綠茶提取物，膠原蛋白和甘油。本發明先將綠茶提取物溶于蒸餾水制成綠茶提取物水溶液，再將膠原蛋白溶于蒸餾水制成膠原蛋白水溶液，然后將兩種溶液混合，并加入甘油作為增塑劑，攪拌均勻，靜置脫氣，移取鋪展于有機玻璃框上干燥成膜。本發明制備的膠原蛋白抗氧化膜與單純的膠原蛋白膜相比抗氧化性明顯加強，并且在貯存180天后，仍然具有很好的抗氧化活性；該抗氧化膜具有良好的機械強度，紫外線阻隔性能及防水蒸氣透過性能，能被生物降解，不會對環境造成污染，能防止食品氧化，從而達到食品保鮮及延長貨架期的效果。
文檔編號C08K5/00GK102558878SQ201210000138
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月4日 優先權日2012年1月4日
發明者伍久林, 張其清, 李建華, 苗靜, 陳善飛, 陳景帝 申請人:福州大學