[发明专利]胶原蛋白膜的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环境友好包装膜的开发领域，具体地说涉及利用鱼骨、鱼皮、鱼鳞以及鱼筋等鱼类加工下脚料为原料的胶原蛋白膜的生产方法。

背景技术

目前，我国水产品总产量已经超过5000万吨，在鱼类水产品加工过程尤其是冷冻鱼片生产和鱼糜加工过程中，一般会产生大量包括鱼头、鱼骨、鱼皮、鱼鳞等下脚料，其重量约占原料鱼的40％-55％。而且，随着水产养殖业和海洋捕捞业的高速发展，这些鱼类加工废弃物也会在逐年上升。目前国内外针对这些鱼类加工下脚料主要用来生产鱼粉、鱼骨粉等低附加值产品，甚至还有一部分类似鱼鳞等被作为废弃物直接丢弃，这样不仅浪费资源，而且还会给环境造成严重污染。此外，食品包装所使用的材料除了一部分是纸以外，几乎都是塑料制品。由于塑料在自然界中不易分解腐烂，焚烧则会产生二恶英等有毒气体，给生态环境带来了严重危害。因此，利用鱼类水产品加工下脚料生产胶原蛋白可食膜，对减少水产加工企业废弃物的排放，减少塑料包装材料在食品中的使用，保护环境均具有良好的作用。

可食膜，主要是利用人体能消化吸收的蛋白质和淀粉作为基本原料，添加甘油、山梨糖醇等可食性增塑剂，通过一定的处理工序使之在干燥后形成一种具有一定机械强度和选择透过性的结构致密、可部分替代塑料包装材料的薄膜。由于可食膜可以与被包装食品一起食用，不对食品和环境造成污染，近年来已经成为国内外包装材料的研究热点并开始被食品业界所采用。蛋白质自身具有良好成膜能力和营养价值，其中胶原蛋白是可食性包装膜中应用最广泛的动物蛋白质，但是胶原蛋白的生产原料基本上是猪、牛的皮和骨。近年来由于疯牛病、猪口蹄疫的恐慌以及宗教原因等，从水生动物中提取胶原蛋白成为必须，然而关于利用鱼类胶原生产蛋白膜的报道还是比较少。章超桦等报道了一种含有鱼皮胶原蛋白的可食膜及其生产方法(专利号：200810029610)，但是在胶原蛋白溶液中添加大豆蛋白可能会阻碍胶原蛋白间的相互作用导致膜的力学强度下降，而且对于如何消除鱼类胶原蛋白膜中腥臭味却没有报道。本发明将在鱼骨、鱼皮、鱼鳞、鱼筋等废弃物进行碱液浸泡过程中，利用酒精和H₂O₂对其进行脱脂、脱腥，并通过控制胶原蛋白浸提的温度和时间，以及利用离心去除不溶性杂质等方法直接制备胶原蛋白膜，进而提高胶原蛋白膜的力学强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种胶原蛋白膜的生产方法，它是以鱼骨、鱼皮、鱼鳞以及鱼筋等鱼类加工下脚料为原料，将其制备成胶原蛋白可食膜的方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

本发明是一种生产胶原蛋白膜的生产方法，它通过在碱性条件下利用酒精和H₂O₂对鱼骨、鱼皮、鱼鳞以及鱼筋等鱼类加工下脚料进行脱脂、脱腥、脱色，在酸性条件下对其进一步脱灰制备粗胶原蛋白，然后通过热水浸提胶原蛋白，制备成具有良好的机械强度的胶原蛋白可食膜。具体工艺步骤是：

(1)粗胶原蛋白的提取：鱼类下脚料用碱性溶液浸泡1天后用清水漂洗至中性、用酸性溶液搅拌浸泡后用清水漂洗至中性、并搅碎制备成粗胶原蛋白。(2)膜液的调制：将粗胶原蛋白采用60-100℃热水浸提、通过布滤、离心分离去除不溶性物质，然后利用蒸馏水调制成蛋白质含量为2-4％、甘油含量为0.4-1.6％的膜液。(3)蛋白膜的制备：将调制好的膜液均匀地倒在有机硅树脂框内(1.6kg/m²)，利用恒温恒湿箱在25℃、相对湿度50％下干燥约24h后，从有机硅树脂上剥离即可获得透明的胶原蛋白膜。

步骤(1)中无色、无腥味的粗胶原蛋白的提取步骤是：在碱性条件下对鱼类下脚料进行脱脂、脱腥和脱色，在酸性条件下对其脱灰，搅碎制备成粗胶原蛋白。

步骤(1)中碱性溶液为0.05M NaOH-25％酒精-1.5％H₂O₂。

步骤(1)中碱性溶液的用量为原料的2-5倍，浸泡温度为4-20℃。

步骤(1)中酸性溶液为0-0.05M盐酸、柠檬酸或醋酸水溶液。

步骤(1)中酸性溶液的用量为原料的5-10倍，浸泡温度为室温。

步骤(2)中制备膜液时需要通过离心去除不溶性物质。

步骤(2)中膜液中主要成分为2-4％蛋白质、0.4-1.6％甘油。

步骤(3)中蛋白膜制备时每平方米需要加入约1.6kg的膜液。