[发明专利]一种蛋清蛋白/明胶基可食性抑菌涂层及其制备方法

说明书

本发明提供了一种蛋清蛋白/明胶基可食性抑菌涂层及其制备方法，属于食品包装天然高分子材料技术领域。本发明以明胶和蛋清蛋白为主要原料，选择安全性高、抑菌效果好的香芹酚作为抑菌剂，在一定条件下与增塑剂等发生共价交联反应，涂覆于PE表面，制备出一种新型的抑菌、具有良好贮藏稳定性且可广泛使用的双层抑菌膜。该方法所得到的抑菌保鲜膜可以有效抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等常见食品腐败菌，可为食品工业提供一种具有生物活性的保鲜包装材料，同时本发明制备工艺简单，生产成本低，无毒副作用，且具有很好的抑菌效果，适宜投入到工业化生产中。

技术领域

本发明提供了一种蛋清蛋白/明胶基可食性抑菌涂层及其制备方法，属于食品包装天然高分子材料技术领域。

背景技术

聚乙烯薄膜(PE)由于价格低廉，符合食品包装卫生标准，且其原料来源广泛、使用方便而在日常生活中普遍应用，常用作食品保鲜。作为食品包装材料，具有机械性能良好、低润湿性和高防潮等优势。聚乙烯膜虽然可以作为接触包装材料用于食品保鲜，形成优良的防潮屏障，阻隔外界细菌的污染，但是缺乏活性功能，无法解决食品内部的细菌滋生，食品氧化等问题，研究者们为增加其活性常直接将精油、迷迭香、儿茶素、没食子酸等天然活性物质加入聚乙烯中制备活性包装。然而活性物质释放不理想，因为在处理聚乙烯时通常处于高温条件，会导致活性物质的降解。此外，如将活性物质接枝于PE表面，由于它们之间强烈的化学键合会导致活性物质难于释放到食品表面。因此，可将这些化合物依附另一个生物基载体，然后进一步涂覆在聚乙烯表面上产生双层膜，这不仅可以保留传统聚乙烯膜良好的包装性能，增加接触食品的安全性，同时避免了直接在食品中添加活性物质的需要，既能保持食品原有风味，又能抑制细菌、防止腐败，达到延长食品保质期的目的，还可以弥补聚乙烯膜在抑菌性能方面的缺陷，扩大聚乙烯膜的应用范围。

目前，常见的天然高分子包装材料包括纤维素、淀粉、壳聚糖、明胶等，其中明胶是一种来源于动物的皮肤、骨头等结缔组织中的胶原水解得到的天然生物大分子材料，具有生物降解性、生物相容性、及来源丰富等独特优点。近年来，基于其安全无毒、良好的成膜性和价格低廉等特点，已广泛应用于食品包装。然而，与传统包装材料相比，具有较低的延展性、机械性能、以及较高的水蒸气透过性的明胶膜限制了其应用。本发明以明胶为主要原料，在一定条件下与增塑剂、抑菌剂、凝胶材料等发生共价交联反应，涂覆于PE表面，制备出一种新型的抑菌且可广泛使用的双层抑菌膜。

蛋清蛋白由水(88％)、蛋白质(11％)和微量的碳水化合物、脂肪和灰分(1％)组成。其中卵白蛋白、卵转铁蛋白和溶菌酶是蛋清蛋白中的主要生物活性物质，在食品医药等领域有重要作用。蛋清蛋白具有良好的凝胶性和溶解性，蛋清蛋白基薄膜具有良好的成膜性、机械性能且薄膜更亮、更透明，同时蛋清蛋白基膜是一种良好的水和脂肪屏障，也常被用作抗菌剂和抗氧化剂的载体基质。将其加入到食品包装材料中，与明胶之间发生交联，可明显改善复合薄膜的机械性能及其与聚乙烯薄膜之间的粘附性。

香芹酚是牛至精油和百里香精油的主要成分之一，具有较强的抑菌效果，被广泛用作天然抗菌剂等。研究表明，将香芹酚加入到壳聚糖膜、淀粉膜和甲基纤维素膜中可提高膜的抑菌性。香芹酚具有抗氧化、抗菌及驱虫等作用，在食品加工中广泛应用。含有香精油作为抗菌剂的活性膜已经与一些保存技术相结合，例如低剂量的γ-辐射，以提高食品的保质期。

本发明以明胶和蛋清蛋白为主要原料，选择安全性高、抑菌效果好的香芹酚作为抑菌剂，在一定条件下与增塑剂等发生共价交联反应，涂覆于PE表面，制备出一种新型的抑菌且可广泛使用的双层抑菌膜。