[发明专利]水产品保鲜法及所用的多糖-脂质可食膜液的配制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多糖-脂质复合可食膜溶液的配制方法及该多糖-脂质可食膜在水产品保鲜中的应用。

背景技术

水产品蛋白含量高，其蛋白中富含人体必需氨基酸和呈味氨基酸，而且其脂肪中多不饱和脂肪酸比例远高于其它动物性食品，不仅味道鲜美，而且营养健康，深受消费者喜爱。然而，水产品中丰富的自溶酶易使肌肉组织溶解、软化，水产品中丰富的水和蛋白质为微生物繁殖提供了优良的物质条件，其中的多不饱和脂肪酸也极易被氧化，这些因素的存在使得水产品极易腐败变质。据统计，每年约有25％的水产品因保鲜不当导致腐败变质，造成极大的资源浪费。

低温(冷藏、微冻、冷冻)保鲜是水产品最常用的保鲜方法。低温环境虽能抑制组织自溶酶的活性和大部分微生物的繁殖，降低脂肪氧化速率，然而，低温保鲜存在以下缺陷：(1)冷藏条件下，腐败微生物仍然能够生长繁殖，冷藏贮藏水产品货架期有限，一般仅为3-5天。(2)冷冻过程中，冰晶升华会造成水产品“干耗”，使肌肉组织结构破坏、加速脂肪氧化。因此，水产品保鲜是水产品物流储运和加工领域的难题。

目前，国内已公开多项水产品保鲜技术专利。这些专利技术主要通过保水剂、抑菌剂和抗氧化剂的复配使用，抑制微生物繁殖和脂肪氧化、减少储藏过程中水产品的水分损失，从而达到水产品冷藏保鲜效果。这些专利中，所使用的保水剂主要是磷酸盐类无机盐，包括六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸三钠等，以及柠檬酸等有机酸类，例如中国专利CN 102948909A，CN 102370224A等。所使用的抑菌剂主要有甘氨酸、山梨醇、山梨酸钠、ε-聚赖氨酸、溶菌酶、乳酸链球菌素、茶多酚、壳聚糖等，如中国专利CN 103222500A,CN 103229822A等。这些技术依赖大量使用保水剂和抑菌剂来实现保鲜效果。在食品安全问题日益严重的今天，化学保鲜剂的大量使用带来的引起人们对食品安全的担忧。因此，开发安全无毒的高效保鲜剂及其应用技术迫在眉睫。

可食膜是近年来食品保鲜及包装材料领域的研究热点。可食膜是由可食性基材(蛋白质、多糖、纤维素和脂类等)和增塑剂通过分子间作用力形成具有多孔网络结构的薄膜。它通过包裹、涂布、微胶囊等形式覆盖于食品表面，可以阻隔水蒸汽及其它气体或各种溶质的渗透，并对微生物污染具有一定的物理阻隔作用。根据成膜基材的不同，目前研究及应用的可食膜可分为：多糖可食膜、蛋白质可食膜、脂质可食膜。

作为保鲜剂和预包装材料，多糖及蛋白基材的可食膜已应用于水果、蔬菜等食品保鲜。然而，水产品表面和内部含水量都较高，多糖和蛋白质为基材的可食膜阻水性差，表现为：水溶性高，对水蒸汽的阻隔效果较差。因此，现有的可食膜技术不适用于生鲜水产品保鲜。

脂类物质单独成膜时的成膜性较差，但脂质基材有助于改善膜的阻水性能。国内外学者研究报道，多糖和脂质成分为基材制成的复合型可食膜的水溶性和对水蒸汽的阻隔性显著降低(刘邻渭等，1995；刘通讯等，1995；Schmidt et al，2013)。因此，多糖-脂质复合可食膜有望在水产品保鲜中得到应用。

根据配方和制备工艺不同，现有的多糖-脂质膜主要有淀粉-脂质可食膜、纤维素-脂质可食膜和多糖-脂质双层膜三种，它们各有优缺点。

(1)淀粉-脂质可食膜。这种可食膜主要以玉米淀粉、大米淀粉、小麦淀粉等为多糖基材，以脂肪酸或甘油三酯为成膜基材。淀粉价格便宜，来源广泛，但淀粉分子间无法交联，膜结构较为松散，可食膜的孔隙较大。此外，脂质分子与淀粉分子的亲和性差，使脂质分子不易分散到淀粉分子与增塑剂分子形成的网络中，即膜体系对脂质成分的容纳能力小，这种膜对水蒸汽的阻隔能力有限。

(2)纤维素-脂质膜。此种可食膜主要以甲基纤维素和羧甲基纤维素等线性多糖和脂肪酸为基材。纤维素分子间可以通过交联剂形成交联，使膜孔隙变小，膜较为致密，但纤维素分子和脂质分子间的斥力使得膜体系对脂质成分的容纳能力小。因此，这类膜的阻水性略高于淀粉-脂质膜，但对水蒸汽的阻隔能力也有限。

(3)脂质-多糖双层膜。这类膜是在淀粉膜或纤维素膜上涂布一层脂质成分(石蜡、蜂蜡或甘油三酯等)而获得。这类可食膜具有较好的阻水性，但多糖膜和脂质层之间结合力小，双层膜稳定性较差。

此外，现有的多糖-脂质可食膜制备方法以得到固体膜为目标，历经淀粉加热糊化或纤维素交联、均质、冷却、脱气、涂膜烘干等几步工序制成。所制备的可食膜在拉伸、延展性能和阻水性方面与日常使用的保鲜膜差距很大，尚未获得实际应用。

发明内容