本發(fā)明涉及一種高韌性膠原蛋白食品保鮮膜的制備方法，屬于食品保鮮膜技術領域。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高，食品安全問題越來越受到重視。在食品生產(chǎn)過程中，包裝材料的性能往往對食品的保質(zhì)期有著較大影響。在我國現(xiàn)有的包裝膜中，絕大多說是有聚乙烯、聚丙烯、聚醋等材料加工而成，這些制品質(zhì)憂量輕、加工方便、成本低，然而由于其不可被自然降解而造成環(huán)境污染、農(nóng)作物減產(chǎn)等現(xiàn)象。并且當前市場中的有些食品保鮮膜存在著對人體健康有害物質(zhì)，因此使用保鮮膜，同時，不破壞環(huán)境，且對人體健康沒有危害就成當代食品工業(yè)的一大熱點問題。
蜘蛛絲，尤其是牽引絲，以高強度、高彈性、高斷裂功、低密度、良好的耐溫及耐紫外線性能、良好的生物相容性等優(yōu)異性能引起了各國材料、生物和化學等眾多領域研究人員的極大興趣。
膠原蛋白是動物體內(nèi)含量最豐富的蛋白質(zhì)，它屬于不溶性纖維型蛋白質(zhì)，也是細胞外基質(zhì)中的一類，主要存在于結締組織中，它具有很強的伸張能力，是韌帶和肌鍵的主要成份，還是細胞外基質(zhì)的主要組成成分。膠原蛋白在人體內(nèi)有重要的作用，例如：保濕、滋養(yǎng)、亮膚、緊膚、防皺等美膚作用，還具有豐胸、保養(yǎng)頭發(fā)、防癌抗癌、保持眼角膜透明等作用，是女性保持健康、美麗的重要成分。目前保鮮膜材料多為高分子合成塑料，難以生物降解，而膠原蛋白型保鮮膜的機械強度低，又存在質(zhì)脆，不耐撕拉，因此，對于膠原蛋白食品保鮮膜的研究顯得尤為重要。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術問題是：針對目前常見保鮮膜材料多為高分子合成塑料，難以生物降解，而膠原蛋白型保鮮膜的機械強度低，又存在質(zhì)脆，不耐撕拉的缺陷，提供了一種收集天然抗拉材料：蜘蛛絲作為成膜骨架，再從富含膠原蛋白的魷魚、豬皮和牛蹄筋中提取膠原蛋白，將其和殼聚糖溶液共混脫氣制得制膜原液，最后將原液倒入帶有成膜骨架的模具中延流成膜即得保鮮膜，本發(fā)明利用天然抗拉材料蜘蛛絲作為成膜骨架，可以極大提高保鮮膜的機械強度，增加其抗拉、抗撕能力，再用膠原蛋白和殼聚糖作為成膜基體，具有極佳的保鮮抗菌性能，并且原材料易得，可自行生物降解，本發(fā)明制得的保鮮膜機械強度高，抗拉、抗撕性能佳，具有極佳的保鮮效果，可大規(guī)模推廣使用。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：
（1）用鐵絲制成邊長為25cm的正方形框架，用制得的框架纏繞上2～3張完整的蜘蛛網(wǎng)，將纏繞的蜘蛛網(wǎng)放在紫外滅菌燈下滅菌5～10min，得到滅菌后的蜘蛛絲，即蛛絲膜骨架，備用；
（2）取1～2kg魷魚放入水中泡發(fā)15～20h，將泡發(fā)后的魷魚和豬皮以及牛蹄筋按等質(zhì)量比依次堆疊放入砂鍋中備用，再取豬骨放入鐵鍋中并加入豬骨總質(zhì)量8～10倍的去離子水，文火熬煮10～12h后過濾得到豬骨湯；
（3）將上述得到的豬骨湯倒入砂鍋中直至將鍋中的魷魚、豬皮和牛蹄筋完全浸沒，繼續(xù)熬煮20～30h，過濾得到濾液，用臥式離心機以7000～8000r/min轉(zhuǎn)速離心處理15～20min，分離得到上層液；
（4）量取1～2L上述上層液裝入燒杯中，向燒杯中加入45～55g硫酸銨，緩慢攪拌析出膠原蛋白，再放入離心機以3000～4000r/min轉(zhuǎn)速離心分離得到膠原蛋白沉淀，噴霧干燥后得到膠原蛋白粉末；
（5）按質(zhì)量比為1:10將上述膠原蛋白粉末和蒸餾水混合，在60～70℃下攪拌溶解得到膠原蛋白液，再按質(zhì)量比為1:100將殼聚糖溶解于冰醋酸中，得到殼聚糖溶液，再在40～50℃的水浴條件下將殼聚糖溶液逐滴滴入其體積3～5倍的膠原蛋白液中得到混合液；
（6）量取400～500mL混合液，向混合液中加入10～20mL甘油和1～2g轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，攪拌15～20min后真空脫氣30～40min得到制膜原液，將步驟（1）備用的蛛絲膜骨架平鋪在不銹鋼模具中，將制膜原液倒入模具使其延流成膜，控制膜厚度為0.3～0.5mm，放入鼓風干燥器中干燥12～14h，再移入盛有氯化鉀飽和溶液的干燥器中回軟24～30h，最后以3～5MPa的壓力冷壓2～4min揭膜，即得高韌性膠原蛋白食品保鮮膜。
本發(fā)明的應用方法：用托盤裝蘋果再包上本發(fā)明制得的食品保鮮膜，置于冰箱3～7℃下冷藏即可，包裹本發(fā)明制得的食品保鮮膜后的蘋果無腐爛現(xiàn)象發(fā)生，可抑制水分蒸發(fā)，同時起到抗菌作用，使蘋果的存儲期延長了10～15天，經(jīng)檢測本發(fā)明制得的保鮮膜拉伸強度為56～66MPa，斷裂伸長率為14～18%，水蒸氣透過率為17～19g/m2·24h，透氧量為48～49cm3/m2·24h·0.1MPa。
本發(fā)明的有益效果是：
（1）本發(fā)明制得的高韌性膠原蛋白食品保鮮膜具有良好的強度，透氣性好，克服了現(xiàn)有塑料保鮮膜和其他食品保鮮膜的缺陷，極大提高了食品保鮮膜的安全性，具有廣闊的發(fā)展前景；
（2）本發(fā)明制備的高韌性膠原蛋白食品保鮮膜，工藝簡單，成本低廉，無毒副作用，且具有很好的抑菌效果，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
用鐵絲制成邊長為25cm的正方形框架，用制得的框架纏繞上2～3張完整的蜘蛛網(wǎng)，將纏繞的蜘蛛網(wǎng)放在紫外滅菌燈下滅菌5～10min，得到滅菌后的蜘蛛絲，即蛛絲膜骨架，取1～2kg魷魚放入水中泡發(fā)15～20h，將泡發(fā)后的魷魚和豬皮以及牛蹄筋按等質(zhì)量比依次堆疊放入砂鍋中備用，再取豬骨放入鐵鍋中并加入豬骨總質(zhì)量8～10倍的去離子水，文火熬煮10～12h后過濾得到豬骨湯；將上述得到的豬骨湯倒入砂鍋中直至將鍋中的魷魚、豬皮和牛蹄筋完全浸沒，繼續(xù)熬煮20～30h，過濾得到濾液，用臥式離心機以7000～8000r/min轉(zhuǎn)速離心處理15～20min，分離得到上層液；量取1～2L上述上層液裝入燒杯中，向燒杯中加入45～55g硫酸銨，緩慢攪拌析出膠原蛋白，再放入離心機以3000～4000r/min轉(zhuǎn)速離心分離得到膠原蛋白沉淀，噴霧干燥后得到膠原蛋白粉末；按質(zhì)量比為1:10將上述膠原蛋白粉末和蒸餾水混合，在60～70℃下攪拌溶解得到膠原蛋白液，再按質(zhì)量比為1:100將殼聚糖溶解于冰醋酸中，得到殼聚糖溶液，再在40～50℃的水浴條件下將殼聚糖溶液逐滴滴入其體積3～5倍的膠原蛋白液中得到混合液；量取400～500mL混合液，向混合液中加入10～20mL甘油和1～2g轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，攪拌15～20min后真空脫氣30～40min得到制膜原液，將蛛絲膜骨架平鋪在不銹鋼模具中，將制膜原液倒入模具使其延流成膜，控制膜厚度為0.3～0.5mm，放入鼓風干燥器中干燥12～14h，再移入盛有氯化鉀飽和溶液的干燥器中回軟24～30h，最后以3～5MPa的壓力冷壓2～4min揭膜，即得高韌性膠原蛋白食品保鮮膜。
實例1
用鐵絲制成邊長為25cm的正方形框架，用制得的框架纏繞上2張完整的蜘蛛網(wǎng)，將纏繞的蜘蛛網(wǎng)放在紫外滅菌燈下滅菌5min，得到滅菌后的蜘蛛絲，即蛛絲膜骨架，取1kg魷魚放入水中泡發(fā)15h，將泡發(fā)后的魷魚和豬皮以及牛蹄筋按等質(zhì)量比依次堆疊放入砂鍋中備用，再取豬骨放入鐵鍋中并加入豬骨總質(zhì)量8倍的去離子水，文火熬煮10h后過濾得到豬骨湯；將上述得到的豬骨湯倒入砂鍋中直至將鍋中的魷魚、豬皮和牛蹄筋完全浸沒，繼續(xù)熬煮20h，過濾得到濾液，用臥式離心機以7000r/min轉(zhuǎn)速離心處理15min，分離得到上層液；量取1L上述上層液裝入燒杯中，向燒杯中加入45g硫酸銨，緩慢攪拌析出膠原蛋白，再放入離心機以3000r/min轉(zhuǎn)速離心分離得到膠原蛋白沉淀，噴霧干燥后得到膠原蛋白粉末；按質(zhì)量比為1:10將上述膠原蛋白粉末和蒸餾水混合，在60℃下攪拌溶解得到膠原蛋白液，再按質(zhì)量比為1:100將殼聚糖溶解于冰醋酸中，得到殼聚糖溶液，再在40℃的水浴條件下將殼聚糖溶液逐滴滴入其體積3倍的膠原蛋白液中得到混合液；量取400mL混合液，向混合液中加入10mL甘油和1g轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，攪拌15min后真空脫氣30min得到制膜原液，將蛛絲膜骨架平鋪在不銹鋼模具中，將制膜原液倒入模具使其延流成膜，控制膜厚度為0.3mm，放入鼓風干燥器中干燥12h，再移入盛有氯化鉀飽和溶液的干燥器中回軟24h，最后以3MPa的壓力冷壓2min揭膜，即得高韌性膠原蛋白食品保鮮膜。
用托盤裝蘋果再包上本發(fā)明制得的食品保鮮膜，置于冰箱3℃下冷藏即可，包裹本發(fā)明制得的食品保鮮膜后的蘋果無腐爛現(xiàn)象發(fā)生，可抑制水分蒸發(fā)，同時起到抗菌作用，使蘋果的存儲期延長了10天，經(jīng)檢測本發(fā)明制得的保鮮膜拉伸強度為56MPa，斷裂伸長率為14%，水蒸氣透過率為17g/m2·24h，透氧量為48cm3/m2·24h·0.1MPa。
實例2
用鐵絲制成邊長為25cm的正方形框架，用制得的框架纏繞上3張完整的蜘蛛網(wǎng)，將纏繞的蜘蛛網(wǎng)放在紫外滅菌燈下滅菌10min，得到滅菌后的蜘蛛絲，即蛛絲膜骨架，取2kg魷魚放入水中泡發(fā)18h，將泡發(fā)后的魷魚和豬皮以及牛蹄筋按等質(zhì)量比依次堆疊放入砂鍋中備用，再取豬骨放入鐵鍋中并加入豬骨總質(zhì)量9倍的去離子水，文火熬煮11h后過濾得到豬骨湯；將上述得到的豬骨湯倒入砂鍋中直至將鍋中的魷魚、豬皮和牛蹄筋完全浸沒，繼續(xù)熬煮30h，過濾得到濾液，用臥式離心機以8000r/min轉(zhuǎn)速離心處理20min，分離得到上層液；量取2L上述上層液裝入燒杯中，向燒杯中加入55g硫酸銨，緩慢攪拌析出膠原蛋白，再放入離心機以4000r/min轉(zhuǎn)速離心分離得到膠原蛋白沉淀，噴霧干燥后得到膠原蛋白粉末；按質(zhì)量比為1:10將上述膠原蛋白粉末和蒸餾水混合，在70℃下攪拌溶解得到膠原蛋白液，再按質(zhì)量比為1:100將殼聚糖溶解于冰醋酸中，得到殼聚糖溶液，再在50℃的水浴條件下將殼聚糖溶液逐滴滴入其體積5倍的膠原蛋白液中得到混合液；量取500mL混合液，向混合液中加入20mL甘油和2g轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，攪拌20min后真空脫氣40min得到制膜原液，將蛛絲膜骨架平鋪在不銹鋼模具中，將制膜原液倒入模具使其延流成膜，控制膜厚度為0.5mm，放入鼓風干燥器中干燥14h，再移入盛有氯化鉀飽和溶液的干燥器中回軟30h，最后以5MPa的壓力冷壓4min揭膜，即得高韌性膠原蛋白食品保鮮膜。
用托盤裝蘋果再包上本發(fā)明制得的食品保鮮膜，置于冰箱7℃下冷藏即可，包裹本發(fā)明制得的食品保鮮膜后的蘋果無腐爛現(xiàn)象發(fā)生，可抑制水分蒸發(fā)，同時起到抗菌作用，使蘋果的存儲期延長了15天，經(jīng)檢測本發(fā)明制得的保鮮膜拉伸強度為61MPa，斷裂伸長率為16%，水蒸氣透過率為18g/m2·24h，透氧量為48cm3/m2·24h·0.1MPa。
實例3
用鐵絲制成邊長為25cm的正方形框架，用制得的框架纏繞上3張完整的蜘蛛網(wǎng)，將纏繞的蜘蛛網(wǎng)放在紫外滅菌燈下滅菌8min，得到滅菌后的蜘蛛絲，即蛛絲膜骨架，取2kg魷魚放入水中泡發(fā)20h，將泡發(fā)后的魷魚和豬皮以及牛蹄筋按等質(zhì)量比依次堆疊放入砂鍋中備用，再取豬骨放入鐵鍋中并加入豬骨總質(zhì)量10倍的去離子水，文火熬煮12h后過濾得到豬骨湯；將上述得到的豬骨湯倒入砂鍋中直至將鍋中的魷魚、豬皮和牛蹄筋完全浸沒，繼續(xù)熬煮25h，過濾得到濾液，用臥式離心機以7500r/min轉(zhuǎn)速離心處理18min，分離得到上層液；量取2L上述上層液裝入燒杯中，向燒杯中加入50g硫酸銨，緩慢攪拌析出膠原蛋白，再放入離心機以3500r/min轉(zhuǎn)速離心分離得到膠原蛋白沉淀，噴霧干燥后得到膠原蛋白粉末；按質(zhì)量比為1:10將上述膠原蛋白粉末和蒸餾水混合，在65℃下攪拌溶解得到膠原蛋白液，再按質(zhì)量比為1:100將殼聚糖溶解于冰醋酸中，得到殼聚糖溶液，再在45℃的水浴條件下將殼聚糖溶液逐滴滴入其體積4倍的膠原蛋白液中得到混合液；量取450mL混合液，向混合液中加入15mL甘油和2g轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，攪拌18min后真空脫氣35min得到制膜原液，將蛛絲膜骨架平鋪在不銹鋼模具中，將制膜原液倒入模具使其延流成膜，控制膜厚度為0.4mm，放入鼓風干燥器中干燥13h，再移入盛有氯化鉀飽和溶液的干燥器中回軟27h，最后以4MPa的壓力冷壓3min揭膜，即得高韌性膠原蛋白食品保鮮膜。
用托盤裝蘋果再包上本發(fā)明制得的食品保鮮膜，置于冰箱5℃下冷藏即可，包裹本發(fā)明制得的食品保鮮膜后的蘋果無腐爛現(xiàn)象發(fā)生，可抑制水分蒸發(fā)，同時起到抗菌作用，使蘋果的存儲期延長了13天，經(jīng)檢測本發(fā)明制得的保鮮膜拉伸強度為66MPa，斷裂伸長率為18%，水蒸氣透過率為19g/m2·24h，透氧量為49cm3/m2·24h·0.1MPa。