本发明属于食品保鲜,具体涉及一种纳米纤维保鲜膜的制备方法及获得的产品和应用。
背景技术:
1、静电纺丝是一种利用高压静电场,将高聚物溶液或者熔融高聚物牵伸为纳米纤维的技术。目前,已有学者将静电纺丝技术应用于食品保鲜领域,利用静电纺丝技术将抑菌活性或抗氧化活性包埋于纳米纤维中,从而制得具有抗菌活性或抗氧化活性的纳米纤维膜。将具有抗菌活性或抗氧化活性的纳米纤维膜作为保鲜膜应用于果蔬和水产品中,可以有效延长果蔬和水产品的货架期。
2、专利文献cn106966047a公开了一种可食用的纳米纤维保鲜膜的制备方法,该方法包括:(1)将普鲁兰多糖溶解于体积分数90~95%乙醇中,使普鲁兰多糖的质量浓度为16~18%,充分溶解后,加入羧甲基纤维素使其质量浓度为1~2%,得到基础纺丝液;(2)在基础纺丝液中加入茶多酚和柠檬酸钠,使茶多酚和柠檬酸钠的质量浓度分别为0.5~1%和0.3~0.5%,充分搅拌至溶解均匀,静置至气泡完全消失,得到纺丝液;(3)将纺丝液置于静电纺丝机上纺丝,即得。该纳米纤维保鲜膜与涂膜方法相比,具有更好的保鲜效果。
3、专利文献cn106757464a公开了一种食品抗氧化醋酸纤维素纳米纤维保鲜膜。该纳米纤维保鲜膜使用疏水性醋酸纤维素作为成纤基体,利用天然成分单宁酸分子结构兼具抗氧化及与铁金属离子络合的双重独特性能,一步法制备ca/ta-fe+++复合纳米纤维膜。该纳米纤维保鲜膜既赋予醋酸纤维素超细纤维膜功能特性,又克服了现有保鲜膜机械力学不足的缺陷,开发出了一种新型的抗氧化保鲜膜。
4、专利文献cn108049027a公开了一种复合纳米纤维保鲜膜的制备方法及其应用。该复合纳米纤维保鲜膜是利用戊二醛对壳聚糖进行改性,将改性壳聚糖与聚氧乙烯、聚乳酸、交联剂复配成纺丝溶液,然后以静电纺丝工艺制备复合纳米纤维保鲜膜。该复合纳米纤维保鲜膜中的抑菌成分可以破坏与之接触的有害微生物的细胞质膜,杀灭微生物,起到抗菌保鲜的功效;同时该复合纳米纤维保鲜膜具有良好的透水透气性,不会使果蔬升温腐败,具有较高的力学性能,是一种安全高效、环境友好的复合纳米纤维保鲜膜。
5、脆肉鲩(ctenopharyngodon idellus c.et v)是普通草鱼采用蚕豆作为饲料进行喂养养殖出来的淡水鱼,其具有肉质结实、紧致而爽脆,久煮不烂和味道鲜美的特点,具有独特的口感和丰富的营养价值,深受消费者的喜爱。脆肉鲩因其特殊的组织结构及其物性特点,对保鲜技术具有较高的要求。目前,对脆肉鲩采用的臭氧处理、壳聚糖涂膜结合低温处理、气调处理等保鲜技术效果均不明显。因此,研究和开发出一种可以维持脆肉鲩独特口感,且能明显延长脆肉鲩货架期的保鲜手段仍是目前研究的难点。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种用于脆肉鲩的保鲜膜,具体是提供了一种纳米纤维保鲜膜的制备方法及获得的纳米纤维保鲜膜。本发明将纳米纤维保鲜膜作为保鲜膜应用到脆肉鲩的保鲜中,研究发现该纳米纤维保鲜膜能够有效地增加脆肉鲩肉质的咀嚼性、硬度、胶着性等特性,可以很好地维持脆肉鲩肉质的紧致和爽脆,保持脆肉鲩的独特口感,同时还可以有效延长脆肉鲩的保鲜期,是一种较为理想的脆肉鲩保鲜膜。
2、本发明提供了一种纳米纤维保鲜膜的制备方法,包括以下步骤:
3、步骤s1.将甜菜果胶溶解于蒸馏水中,搅拌均匀,得甜菜果胶溶液;
4、步骤s2.将姜黄素和橙皮素加入无水乙醇中,搅拌均匀,得含橙皮素的姜黄素醇溶液;
5、步骤s3.将步骤s1制得的甜菜果胶溶液与步骤s2制得的姜黄素醇溶液按质量比3:(1~3)进行混合,使最终的乙醇浓度为25~50%(v/v)时,得混合液,将混合液搅拌0.5~2h,接着在40~60℃水浴加热条件下进行旋转蒸发,蒸馏出混合液初始体积50~80%的蒸馏液时,停止蒸馏,将蒸馏后的混合液在6000~8000g条件下离心10~20min,收集上清液,得纳米颗粒溶液;
6、步骤s4.将助纺剂加入步骤s3制得的纳米颗粒溶液中,搅拌均匀,得纺丝液,接着将纺丝液进行静电纺丝,即得。
7、进一步地,所述步骤s1中甜菜果胶的提取方法为:
8、a.将甜菜粕洗净、烘干、粉碎,过40目筛,得甜菜粕粉末,向甜菜粕粉末中加水混合,所述水的添加量是甜菜粕粉末质量的15~50倍,接着调节ph值至1~3,在温度为60~90℃的水浴条件下提取1~3h,过滤,取滤液,滤渣备用;
9、b.将步骤a的滤渣用清水漂洗2~3次,加入水混合,所述水的添加量是步骤a中甜菜粕粉末质量的15~50倍,接着将ph值调节至11~13,在温度为60~90℃的水浴条件下提取1~3h,过滤,取滤液;
10、c.将步骤a制得的滤液与步骤b制得的滤液混合均匀,得混合液,将混合液ph值调节到2~5,接着加入乙醇,使混合液中乙醇的浓度为40~50%(v/v)时,在8000~10000g条件下离心10~30min,收集上清液,随后将上清液的乙醇浓度调节至70~80%(v/v),在8000~10000g条件下离心10~30min,收集沉淀,用95%无水乙醇洗涤沉淀2~3次,在40~50℃的条件下干燥24h,即得。
11、进一步地,所述步骤s1甜菜果胶溶液中甜菜果胶的浓度为1~3wt.%。
12、进一步地,所述步骤s2姜黄素醇溶液中姜黄素的浓度为0.01~0.1wt.%。
13、进一步地,所述步骤s2中橙皮素的添加量是姜黄素质量的20~50%。
14、进一步地,所述步骤s4中的助纺剂为普鲁兰多糖。
15、进一步地,所述普鲁兰多糖与纳米颗粒溶液的质量比为(1.5~3):(7~8.5)。
16、进一步地,所述步骤s4中静电纺丝的条件为:温度为15~40℃,湿度为20~60%,正电压:15~20kv,负电压:-15~-20kv,泵流速为0.05~0.2ml/h,喷头往返距离为90~130mm,喷丝口距离接收板距离为12~16cm,接收滚筒转速为10~30mm/s。
17、此外,本发明还请求保护采用所述纳米纤维保鲜膜的制备方法制得的纳米纤维保鲜膜。
18、进一步地,本发明还请求保护所述纳米纤维保鲜膜在水产品保鲜中的应用。
19、平均直径是纳米纤维的重要参数,发明人经过大量的摸索实验得出:纳米纤维膜的平均直径与纺丝液中纳米颗粒粒径、均一性相关。用于制备纳米纤维的纳米颗粒粒径越小、分布越均匀,所制得的纳米纤维平均直径越小、纺锤状结构越少、性质越均一。当甜菜果胶溶液的浓度为1~3wt.%时,与含有橙皮素的姜黄素醇溶液混合后,经过搅拌,旋转蒸发后制成纳米颗粒溶液,其纳米颗粒粒径为493.5nm,pdi小于0.25,具有良好的粒径优势和优异的分散性。发明人接着向该纳米颗粒溶液加入普鲁兰多糖作为助纺剂,通过静电纺丝将纳米颗粒溶液制成纳米纤维膜,该纳米纤维膜的平均直径为65.1nm,纳米纤维中纺锤体数量少。该纳米纤维不仅可以有效提升姜黄素和橙皮素在紫外光照下的稳定性,保障姜黄素、橙皮素的抗氧化和抑菌效果。
20、另外,发明人将该纳米纤维保鲜膜作为保鲜膜应用到脆肉鲩的保鲜中,经实验发现,该纳米纤维保鲜膜具有良好的水溶性,外敷于鱼肉表面后,可以快速贴合并黏附于鱼肉表面,在贮藏过程中可以有效抑制微生物生长,减缓内源酶和微生物对鱼肉的分解速度、减少鱼肉肌纤维组织的破坏程度,可以有效的维持脆肉鲩肉质的弹性、回复性、咀嚼性、胶着性、内聚性和硬度,保持脆肉鲩独特的口感。
21、总之,与现有技术相比,本发明提供的纳米纤维保鲜膜具有包封效果好、黏附性好、稳定性高、抑菌效果显著的优点,将该纳米纤维保鲜膜作为保鲜膜应用到脆肉鲩的保鲜中,可以有效维持脆肉鲩肉质的弹性、回复性、咀嚼性、胶着性、内聚性和硬度,保持脆肉鲩独特的口感,同时还可以有效延长脆肉鲩的保鲜期,是一种较为理想的天然脆肉鲩保鲜膜。
1.一种纳米纤维保鲜膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的纳米纤维保鲜膜的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中甜菜果胶的提取方法为:
3.如权利要求1所述的纳米纤维保鲜膜的制备方法,其特征在于,所述步骤s1甜菜果胶溶液中甜菜果胶的浓度为1~3wt.%。
4.如权利要求1所述的纳米纤维保鲜膜的制备方法,其特征在于,所述步骤s2姜黄素醇溶液中姜黄素的浓度为0.01~0.1wt.%。
5.如权利要求1所述的纳米纤维保鲜膜的制备方法,其特征在于,所述步骤s2中橙皮素的添加量是姜黄素质量的20~50%。
6.如权利要求1所述的纳米纤维保鲜膜的制备方法,其特征在于,所述步骤s4中的助纺剂为普鲁兰多糖。
7.如权利要求6所述的纳米纤维保鲜膜的制备方法,其特征在于,所述普鲁兰多糖与纳米颗粒溶液的质量比为(1.5~3):(7~8.5)。
8.如权利要求1所述的纳米纤维保鲜膜的制备方法,其特征在于,所述步骤s4中静电纺丝的条件为:温度为15~40℃,湿度为20~60%,正电压:15~20kv,负电压:-15~-20kv,泵流速为0.05~0.2ml/h,喷头往返距离为90~130mm,喷丝口距离接收板距离为12~16cm,接收滚筒转速为10~30mm/s。
9.如权利要求1~8任一所述的纳米纤维保鲜膜的制备方法制得的纳米纤维保鲜膜。
10.如权利要求1~8任一所述的纳米纤维保鲜膜的制备方法制得的纳米纤维保鲜膜或权利要求9所述的纳米纤维保鲜膜在水产品保鲜中的应用。