專利名稱：可食性殼聚糖綠茶多酚活性包裝涂膜材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種食品工程技術(shù)領(lǐng)域的保鮮材料及其制備方法，具體是一種特別適用于預(yù)防食品氧化的可食性殼聚糖綠茶多酚活性包裝涂膜材料。
背景技術(shù)：
新鮮食品保鮮期較短，尤其對于鮮切加工的果蔬、肉類、魚類、奶制品等來說，在受到機械加工損傷后，會誘發(fā)一系列相關(guān)酶活性的變化，導(dǎo)致產(chǎn)品軟化、褐變以及因微生物侵染而引起腐爛等不良癥狀，嚴(yán)重影響其商品價值和貨架期。這其中，顏色是最重要的外觀品質(zhì)指標(biāo)之一，氧化褐變引起的顏色變化可能直接影響到消費者的購買欲望。因此，研究開發(fā)新的抗氧化包裝材料是很有必要的?？墒承园b膜材料被公認(rèn)為具有維持鮮切果蔬和肉類品質(zhì)的最有效方法之一?？墒承园b膜材料主要由天然可食性物質(zhì)(如殼聚糖、淀粉、海藻酸鈉、乳清蛋白等)組成，在這些物質(zhì)中，殼聚糖(聚-N-乙酰-D-葡萄糖胺)被認(rèn)為是安全、無毒、生物可降解、有一定抗氧化性能的可食性多糖，是天然多糖中唯一大量存在的堿性氨基多糖，其成膜性能好，所成的膜有較好的阻水阻氣性，能抑制氣體交換、減少水分損失、維持硬度，延長果蔬和肉類的貨架期。并且，研究表明殼聚糖與其他物質(zhì)有較好的相容性，有結(jié)合天然抗菌抗氧化物質(zhì)的潛力，是優(yōu)良的可食性涂膜包裝材料。近年來，隨著活性包裝概念的提出，對于食品科技工作者來說最主要的挑戰(zhàn)就是設(shè)計活性食品包裝材料?；钚允称钒b即在食品包裝材料中添加一定的抗菌或抗氧化物質(zhì)，通過一定的手段使抗氧化或抗菌物質(zhì)達(dá)到緩慢釋放的目的，相比于直接應(yīng)用抗菌或抗氧化物質(zhì)于食品表面有更理想的效果。并且，出于人們健康的考慮和環(huán)境安全問題，當(dāng)前食品活性包裝中添加劑的研究越來越多的集中于天然的抗氧化或抗菌物質(zhì)。茶是世界上最主要的飲品之一，由于其含有較多的生物活性物質(zhì)，被公認(rèn)為具有很高健康保健價值的產(chǎn)品之一。茶葉提取物是通過物理的方法從茶葉中提取的有益成份，其中最主要的成份是綠茶多酚，研究證實綠茶多酚有極強的抗氧化能力，綠茶多酚中EGCG的抗氧化能力是VC的20倍、VE的30倍。并且茶葉的抗氧化能力評價主要是來自于其清除體內(nèi)有害自由基的能力，清除DPPH脂溶性自由基的能力被認(rèn)為是抗氧化能力的標(biāo)準(zhǔn)方法。在食品工業(yè)中，研究表明茶葉提取物可以延遲大豆油、蔬菜油和香腸的氧化。然而，對于殼聚糖膜結(jié)合綠茶多酚成膜保鮮的研究還未有報道。經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)?CN 02151253.1，發(fā)明名稱:復(fù)合型可食性殼聚糖膜的制備方法。該專利是利用殼聚糖及其衍生物為成膜材料，以成膜劑或增塑劑為輔助成分制成的復(fù)合型可 食性殼聚糖膜。由于其僅具有可食性膜的力學(xué)和透氣性能，而抗氧化能力沒有被開發(fā)出來，對于果蔬或肉類來講很難起到抗氧化褐變的作用，并且也未有關(guān)于膜中抗氧化物質(zhì)釋放程度的報道
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于制備一種能緩慢釋放抗氧化物質(zhì)的活性包裝膜，并提高殼聚糖復(fù)合膜的保健價值，提出了一種殼聚糖結(jié)合綠茶多酚復(fù)合膜的制備方法。本發(fā)明可食性的活性包裝膜具有配方簡單，容易操作的特點，同時制成的膜有較好的力學(xué)和阻水阻氣性能，抗氧化能力顯著提高，在不同食品模擬物中的研究表明能達(dá)到活性釋放的目的。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:本發(fā)明涉及的可食性殼聚糖 綠茶多酚活性包裝膜材料，其組分及質(zhì)量配比為:殼聚糖1-2份，稀醋酸水溶液95-100份，增塑劑0.5-1.2份，乳化劑0-0.1份，綠茶多酚0.5-2份，水95-98份。優(yōu)選地，所述的乳化劑的質(zhì)量百分比為0.01-0.1份。所述的水是指蒸餾水或自來水。所述的殼聚糖是指食品級殼聚糖，脫乙酰度>90%?？梢詮膹S家直接購買。所述的增塑劑是指食品級的甘油。所述的乳化劑是指分析純級以上的吐溫20。所述的稀醋酸是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5-1%的醋酸水溶液。所述的綠茶多酚是指從綠茶中通過膜分離的方法直接提取的多酚類物質(zhì)，其中主要成分為綠茶多酚，要求含量> 99.9%?？梢詮膹S家直接購買?？墒承詺ぞ厶蔷G茶多酚活性包裝膜材料的制備方法為:將一定量的殼聚糖溶于稀醋酸水溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆蛑镣耆芙?，制得重量比?-2%的殼聚糖溶液，紗布過濾之后依次加入增塑劑和乳化劑攪拌均勻，再加入綠茶多酚到殼聚糖溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠼?jīng)均質(zhì)機混合均勻，混合好的溶液在室溫下真空脫氣至無氣泡?？墒承詺ぞ厶蔷G茶多酚活性包裝膜是用流延法涂覆在玻璃板上，室溫下蒸發(fā)干燥成膜制得。所述的攪拌均勻是指利用普通攪拌器具攪拌，最后達(dá)到打碎未溶解的硬塊的效
果O所述的室溫是指室內(nèi)溫度條件下，在20_25°C之間。所述的紗布過濾，是利用醫(yī)用紗布過濾。所述的真空脫氣是指將溶液置于密封容器中，利用真空泵抽真空至0.1-0.5MPa條件下，保持這種真空度Ih至無氣泡。所述的流延法是指一種通用的制作可食性膜的方法，即把溶液倒在平板上，流動均勻后干燥成膜，膜的厚度約為70-90 μ m。所述的蒸發(fā)是在室溫條件下自然蒸發(fā)。用傅立葉變換紅外光譜(FTIR)分析殼聚糖復(fù)合膜體的特征以及分子間的相互作用，如圖1所示。不含綠茶的殼聚糖對照膜a)的圖譜中，3285cm—1處的峰涉及O-H鍵的伸縮振動，2920CHT1和2872CHT1處的峰歸因于C-H鍵的伸縮振動，殼聚糖膜的典型特征峰在1642cm-1和1558CHT1處，分別代表C=O鍵的伸縮和N-H的彎曲。另外，在HlOcnT1和1381CHT1處的峰代表-CH2的彎曲和-CH3的對稱形變，在指紋區(qū)1152CHT1和1027CHT1處的峰主要是由于C-O伸縮引起，在882CHT1處的峰歸因于C-C單鍵的伸縮振動。在殼聚糖膜中加入0.5%的綠茶之后，如圖1中b)所示，殼聚糖膜的特征峰有向低波段偏移的趨勢，并且，在指紋區(qū)1558-882(31^1之間的峰型變的復(fù)雜，在1219CHT1 (C-O)和882cm-1 (C-C)出現(xiàn)新的峰，這都表明殼聚糖和綠茶多酚之間存在強烈的相互交聯(lián)作用，其原因可能是由于綠茶多酚中苯環(huán)的影響。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的可食性殼聚糖綠茶多酚活性包裝膜材料及膜對氣體O2和CO2的封阻作用增強，能夠更有效的降低儲藏過程中果蔬和肉類的呼吸作用。增加了果實表面光澤，且具有持久性。而且由于添加了綠茶多酚，使得該保鮮涂膜抗氧化性顯著增強，水溶性和水蒸汽透過率大大降低，不會在冷藏中由于殼聚糖的吸水性對水果造成冷害。同時，由于一般果蔬和肉類不含有多酚類物質(zhì)，通過強化綠茶多酚還有一定的抗氧化保健效果。本發(fā)明具有以下特點:本發(fā)明采用殼聚糖結(jié)合綠茶多酚顯著提高涂膜材料的抗氧化性和阻水性，由于綠茶多酚也具有水溶性，因此和殼聚糖有較好的相容性，并具有綠茶獨特的保健作用。可對果蔬和肉類進(jìn)行噴涂或浸涂，經(jīng)過風(fēng)干后自然附著在表面，形成一層殼聚糖保鮮膜，起到保持果蔬和肉類品質(zhì)，增加亮度，延長貨架期的作用。而且，由于添加綠茶多酚，強化了果蔬的營養(yǎng)成分和保健作用。本發(fā)明在不同食品模擬物中的研究表明，抗氧化劑的釋放程度可以通過綠茶濃度、增塑劑和乳化劑來調(diào)節(jié)。


圖1為殼聚糖復(fù)合膜加綠茶多酚前后的紅外光譜圖:圖1中a)不含綠茶的殼聚糖的膜；b)加入0.5份的綠茶后的殼聚糖膜；圖2為殼聚糖綠茶多酚膜在不同食品模擬物中的抗氧化能力示意圖；圖3為甘油對殼聚糖綠茶膜抗氧化能力的影響示意圖。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實 施例作詳細(xì)說明:本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。實施例中涉及的可食性殼聚糖綠茶多酚活性包裝涂膜材料及膜的制備方法為:I)殼聚糖稀溶液的制備:將高脫乙酰度的殼聚糖加入到0.5-1%的稀醋酸中，充分?jǐn)嚢杈鶆蛑镣耆芙?，四層紗布過濾，去除雜質(zhì)，制備成1-2%的殼聚糖稀溶液；2)與增塑劑的復(fù)合:將增塑劑甘油經(jīng)過50°C水浴加熱，使其易于用移液槍吸取，轉(zhuǎn)移至過濾后的殼聚糖稀溶液中，攪拌至混合均勻。3)與乳化劑的復(fù)合:以親水性的吐溫20作為乳化劑，用移液槍吸取乳化劑至復(fù)合膜溶液中，攪拌至混合均勻。4)與綠茶多酚交聯(lián):把綠茶提取物綠茶多酚加入到混合好的殼聚糖膜溶液中，攪拌至充分溶解，之后用均質(zhì)機在13500rpm下均質(zhì)2分鐘,把混合后的溶液真空抽氣,直至看不到氣泡。5)流延法成膜:膜溶液可以作為保鮮劑，直接用于果蔬或肉類的涂膜保鮮；可食性殼聚糖綠茶多酚膜包裝膜是用流延法涂覆于干燥、潔凈、水平的玻璃板或聚四氟乙烯平板上，置于25°C室溫下蒸發(fā)成膜，干燥時間為48h左右。干燥后的膜在25°C和53%的相對濕度下保存。
實施例1將2份蟹殼聚糖(脫乙酰度90.2%，粘度62cps)溶于98份1%的稀醋酸溶液中，充分?jǐn)嚢?，制得重量比?%的殼聚糖溶液，然后在磁力攪拌器上攪拌4小時，過濾，之后加入0.5份的甘油，再次磁力攪拌I小時，綠茶多酚分別以0，0.5，I和2份混合到殼聚糖溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠼?jīng)德國IKA高速均質(zhì)機在13500rpm下均質(zhì)2分鐘，真空脫氣I小時。將計算好的每種脫氣的成膜溶液延流在平坦的玻璃板上，玻璃板面積25cm X 25cm，以達(dá)到約70微米的均勻厚度，在室溫下(25°C左右)干燥2天。將干燥后的膜小心的從玻璃板上剝離，并切成不同大小的片進(jìn)行指標(biāo)評價。尺寸60X60mm的用于水蒸氣透過率的評估，20 X 80mm的用于機械性能的分析,20 X 20mm的用于抗氧化性評價。在所有測量之前，膜樣品都在設(shè)定的25°C和53%相對濕度下的恒溫恒濕箱中穩(wěn)定最少2天。結(jié)果如下所示:表1:殼聚糖綠茶多酚膜的物理和機械性能
權(quán)利要求
1.一種可食性殼聚糖綠茶多酚活性包裝涂膜材料，其特征在于，所述的可食性綠茶多酚活性包裝涂膜材料至少包括以下組分及重量配比:殼聚糖1-2份，稀醋酸水溶液95-100份，增塑劑0.5-1.2份，乳化劑0-0.1份，綠茶多酚0.5-2份，水95-98份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可食性殼聚糖綠茶多酚活性包裝涂膜材料，其特征是，所述的殼聚糖是食品級高脫乙酰度的殼聚糖，脫乙酰度> 90%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可食性殼聚糖綠茶多酚活性包裝涂膜材料，其特征是，所述的綠茶多酚是指從綠茶中用膜分離的方法提取的多酚類物質(zhì)，多酚含量> 99.9%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可食性殼聚糖綠茶多酚活性包裝涂膜材料，其特征是，所述的增塑劑是指食品級的甘油。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可食性殼聚糖綠茶多酚活性包裝涂膜材料，其特征是，所述的乳化劑是指分析純以上的吐溫20。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可食性殼聚糖綠茶多酚活性包裝涂膜材料，其特征是，所述的稀醋酸水溶液是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5-1%的醋酸水溶液。
7.一種如權(quán)利要求1-6任一所述的可食性殼聚糖綠茶多酚活性包裝膜材料的制備方法，所述的制備方法為:將一定量的殼聚糖溶于稀醋酸水溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆蛑镣耆芙?，制得重量比?-2% 的殼聚糖溶液，紗布過濾之后依次加入增塑劑和乳化劑攪拌均勻，再加入綠茶多酚到殼聚糖溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠼?jīng)均質(zhì)機混合均勻，混合均勻的溶液在室溫下真空脫氣至無氣泡。
8.一種可食性殼聚糖綠茶多酚活性包裝膜，所述的可食性殼聚糖綠茶多酚活性包裝膜為由如權(quán)利要求1-6所述的可食性殼聚糖綠茶多酚活性包裝涂膜材料通過延流法在玻璃板上室溫下蒸發(fā)干燥成膜制得。
9.按權(quán)利要求1-6任一所述的可食性殼聚糖綠茶多酚活性包裝涂膜材料和如權(quán)利要求8所述的可食性殼聚糖綠茶多酚活性包裝膜在食品工程技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可食性殼聚糖/綠茶多酚活性包裝涂膜材料，所述的可食性綠茶多酚活性包裝涂膜材料至少包括以下組分及重量配比殼聚糖1-2份，稀醋酸水溶液95-100份，甘油0.5-1.2份，吐溫20為0-0.1份，綠茶多酚0.5-2份，水95-98份。該復(fù)合型殼聚糖活性包裝膜在不同食品模擬物中都有很強的抗氧化能力，能保證膜中的抗氧化物質(zhì)達(dá)到緩慢釋放的目的，并且膜的力學(xué)性能、阻水性能好、在水中的溶解和膨脹程度小，在食品包裝領(lǐng)域，尤其是預(yù)防食品產(chǎn)品氧化方面有著良好的發(fā)展前景。
文檔編號C08L5/08GK103087356SQ20131004685
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者彭勇, 李云飛 申請人:上海交通大學(xué)