一种含植物提取物的抗氧化胶原蛋白活性膜及制备方法

摘要

本发明涉及一种含有植物提取物的抗氧化胶原蛋白活性膜及制备方法，属于可食性膜共混改性领域。本发明的抗氧化活性膜组分中含有植物提取物，胶原蛋白，甘油。本发明先将胶原蛋白与甘油按比例溶于蒸馏水制成胶原蛋白水溶液，再将植物提取物加入蒸馏水制成溶液，然后添加一定量于胶原蛋白液中，搅拌均匀，超声脱气，移取铺展于有机玻璃板上干燥成膜。本发明制备的活性蛋白膜与单纯的胶原蛋白膜相比，由于提取物的加入，抗氧化性明显提高，且具有了良好的紫外线阻隔性能及一定的抗菌性，此外该蛋白膜还具有良好的机械强度及阻湿，阻气性能，可降解，从而达到保护食品和减少环境污染的效果。

说明书

技术领域

         本发明具体涉及一种含有植物提取物的抗氧化胶原蛋白活性膜及制备方法，属于可食性膜共混改性领域。

背景技术

随着科技的发展和人们生活水平的提高,人们对环境问题的重视程度越来越高,对商品的质量、包装以及废弃包装的处理要求越来越严格，在这种情况下“可食性包装”应运而生。以天然生物材料制成的功能性可食性食品包装膜已成为食品包装领域的研究热点。功能性包装膜可加入一些活性成分以提高膜的抗氧化性能、抗菌性能或营养价值。据资料显示，氧化作用是导致食品腐败主要的原因之一，添加抗氧化剂以制备具有抗氧化性能的包装材料越来越受到重视。

近年来，一些人工合成抗氧化剂开始应用于食品包装膜材料中。但是，由于合成抗氧化剂长期使用的安全性已经受到质疑，人们迫切需要天然无毒抗氧化剂的出现。据资料显示：葡萄籽提取物，银杏叶提取物，生姜提起物，绿茶提取物等植物提取物都含有丰富的抗氧化物质，例如葡萄籽提取物中的原花青素和葡萄籽多酚，银杏叶提取物中的槲皮素、山奈酚、异鼠李素，生姜提取物中的姜辣素，绿茶提取物中的茶多酚、儿茶素、 EGCG等都具有很强的消除有害自由基的作用，除此之外它们还具有抗衰老、抗癌、抗辐射、降血脂、降血糖、降血压、抗菌等一系列重要保健作用。因此它们有望作为一种天然抗氧化剂而复合于食品包装膜中。但未见有报道将这些植物提取物与胶原蛋白共混制备抗氧化膜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含植物提取物的抗氧化胶原蛋白活性膜及制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的含植物提取物的抗氧化胶原蛋白活性膜，其组分中含有植物提取物、甘油和胶原蛋白。

   所述植物提取物为葡萄籽水提物、银杏叶水提物、生姜水提物或绿茶水提物。

所述的含植物提取物的抗氧化胶原蛋白活性膜的制备方法，具体步骤包括如下：

(1) 胶原蛋白水溶液的制备：将3-5g胶原蛋白用30ml蒸馏水在30-45℃搅拌下溶解，制成胶原蛋白水溶液；

 (2) 植物提取物溶液的制备：称取0.001-1g植物提取物，加入70ml蒸馏水溶解、过滤，滤液为植物提取物溶液；

(3) 含有植物提取物的抗氧化胶原蛋白活性膜的制备：将步骤(2)所述的植物提取物溶液加入到胶原蛋白水溶液中，并加入0.75-2.0g甘油作为增塑剂，搅拌均匀，超声脱气，得含植物提取物的胶原蛋白铸膜液，30-45℃保温；成膜，制得含有植物提取物的抗氧化胶原蛋白活性膜。

步骤(1)中所述的胶原蛋白是从水产加工废弃物鱼皮中提取得到。

所述成膜的方法为：每次移取20ml含植物提取物的胶原蛋白铸膜液铺展到120mm×80mm×4mm有机玻璃板上，真空培养箱中干燥成膜，成膜温度为20-30℃，成膜时间为36-40h。

本发明制备的膜的厚度在120-150μm左右。

本发明采用的分析方法：

1.      抗氧化活性蛋白膜机械强度：用Stable Micro System TA.测定。

2.      抗氧化活性蛋白膜透射率：用UV-2500紫外分光光度计测定。

3.      抗氧化活性蛋白膜水蒸气透过系数：用拟杯子法测定。

4.      抗氧化活性蛋白膜DPPH自由基清除能力：用UV-1600紫外分光光度计测定。

本发明采用天然植物提取物与胶原蛋白共混技术制备了具有抗氧化能力的活性蛋白膜，具有以下优点：

1）本发明制备的抗氧化胶原蛋白活性膜的水蒸气透过系数为1.6-3.3g.m/m².dKPa：对水蒸气有一定阻隔效果；

2）本发明制备的抗氧化胶原蛋白活性膜的抗拉强度为20-30MPa，断裂伸长率为50-80%，具有良好的机械性能；

 3）本发明制备的抗氧化胶原蛋白活性膜在200-280nm波长范围内紫外线透射率为0-20%，因此，利用这种胶原蛋白膜包装的食品可以抑制由于紫外线引起的脂质氧化。

4）制备的抗氧化胶原蛋白活性膜的原料均为可食性物质，对人体无害，且原料胶原蛋白营养丰富，富含有多种人体必需氨基酸，而植物提取物除了具有良好的抗氧化活性，还具有抗衰老、抗癌、抗辐射、降血脂、降血糖、降血压、抗菌等一系列重要保健作用。

附图说明

图1是抗氧化胶原蛋白活性膜的DPPH自由基清除能力图；其中a: control ：纯胶原蛋白膜(3g)，b: GLY：3g胶原蛋白+甘油（30%），c: GBE：4g胶原蛋白+甘油（25%）+银杏叶提取物，d: GE ：5g胶原蛋白+甘油（40%）+生姜提取物, e:GTE：3g胶原蛋白+甘油（30%）+绿茶提取物，f:GBE：3g胶原蛋白+甘油（30%）+银杏叶提取物，g:GE ：3g胶原蛋白+甘油（30%）+生姜提取物，h: OPC：3g胶原蛋白+甘油（30%）+葡萄籽提取物（活性组分为原花青素），i: GSP ：3g胶原蛋白+甘油（30%）+葡萄籽提取物（活性组分为葡萄籽多酚），g: VC：3g胶原蛋白+甘油（30%）+ Vc。

图2是抗氧化胶原蛋白活性膜的透射率（提取物浓度为1mg/mL）示意图；其中1: control ：纯胶原蛋白膜(3g)，2: GLY：3g胶原蛋白+甘油（30%），3:GTE：3g胶原蛋白+甘油（30%）+绿茶提取物，4:GBE：3g胶原蛋白+甘油（30%）+银杏叶提取物，5:GE ：3g胶原蛋白+甘油（30%）+生姜提取物，6: OPC：3g胶原蛋白+甘油（30%）+葡萄籽提取物（活性组分为原花青素），7: GSP ：3g胶原蛋白+甘油（30%）+葡萄籽提取物（活性组分为葡萄籽多酚）。

具体实施方式

实施例1

(1) 称取3g鱼皮胶原蛋白用30ml蒸馏水在45℃搅拌下溶解制成胶原蛋白水溶液。

(2) 称取1mg 葡萄籽提取物（生姜提取物，银杏叶提取物，绿茶提取物），用70ml蒸馏水在常温下超声溶解，滤纸过滤，滤液在-20℃备用。（提取物是从宁波中药制药有限公司直接购得，为水提物）

(3) 将70 ml提取物水溶液加入到30ml的胶原蛋白水溶液中，加入0.9g甘油作为增塑剂，搅拌均匀，超声脱气1h，45℃保温。每次移取20ml的铸膜液铺展到120mm×80mm×4mm有机玻璃板上成膜，成膜温度为20℃，成膜时间为36h，然后，从有机玻璃板上剥下即得抗氧化胶原蛋白活性膜。

(4) 抗氧化性试验：对空白鱼皮胶原蛋白膜（含甘油30%与不含甘油两种）与含各种提取物的胶原蛋白膜DPPH自由基清除能力进行了测定，如图1所示。

其中，甘油所占百分比为甘油的质量占胶原蛋白质量的百分比。

实施例2

(1) 称取3g胶原蛋白用30ml蒸馏水在45℃搅拌溶解制成胶原蛋白水溶液。

(2) 称取100mg 葡萄籽提取物（生姜提取物，银杏叶提取物，绿茶提取物），用70ml蒸馏水在常温下超声溶解，滤纸过滤，滤液在-20℃备用。

      (3) 将70 ml提取物水溶液加入到30ml的胶原蛋白水溶液中，加入0.9g甘油作为增塑剂，搅拌均匀，超声脱气1h，45℃保温。每次移取20ml的铸膜液铺展到120mm×80mm×4mm有机玻璃板上成膜，成膜温度为25℃，成膜时间为38h，然后，从有机玻璃板上剥下即得抗氧化胶原蛋白活性膜。

(4) 抗氧化性试验：对含各种提取物的胶原蛋白膜DPPH自由基清除能力进行了测定，如图1所示。

实施例3

(1) 称取3g鱼皮胶原蛋白用30ml蒸馏水在45℃搅拌溶解制成胶原蛋白水溶液。

(2) 称取500mg 葡萄籽提取物（生姜提取物，银杏叶提取物，绿茶提取物），用70ml蒸馏水在常温下超声溶解，滤纸过滤，滤液在-20℃备用。

(3) 将70 ml提取物水溶液加入到30ml的鱼皮胶原蛋白水溶液中，加入0.9g甘油作为增塑剂，搅拌均匀，超声脱气1h，45℃保温。每次移取20ml的铸膜液铺展到120mm×80mm×4mm有机玻璃板上成膜，成膜温度为30℃，成膜时间为40h,然后，从有机玻璃板上剥下即得抗氧化胶原蛋白活性膜。

(4) 抗氧化性试验：对含各种提取物的胶原蛋白膜DPPH自由基清除能力进行了测定，如图1所示。

实施例4

(1) 称取4g鱼皮胶原蛋白用30ml蒸馏水在45℃搅拌溶解制成胶原蛋白水溶液。

(2) 称取1mg银杏叶提取物用70ml蒸馏水在常温下超声溶解，滤纸过滤，滤液在-20℃备用。

(3) 将70 ml银杏叶提取物水溶液加入到30ml的鱼皮胶原蛋白水溶液中，加入1.0g甘油作为增塑剂，搅拌均匀，超声脱气1h，45℃保温。每次移取20ml的铸膜液铺展到120mm×80mm×4mm有机玻璃板上成膜，成膜温度为30℃，成膜时间为40h,然后，从有机玻璃板上剥下即得抗氧化胶原蛋白活性膜。

(4) 抗氧化性试验：对含银杏叶提取物的胶原蛋白膜DPPH自由基清除能力进行了测定，如图1所示。

实施例5

(1) 称取5g胶原蛋白用30ml蒸馏水在45℃搅拌溶解制成胶原蛋白水溶液。

(2) 称取1mg生姜提取物，用70ml蒸馏水在常温下超声溶解，滤纸过滤，滤液在-20℃备用。

(3) 将70 ml生姜提取物水溶液加入到30ml的胶原蛋白水溶液中，加入2.0g甘油作为增塑剂，搅拌均匀，超声脱气1h，45℃保温。每次移取20ml的铸膜液铺展到120mm×80mm×4mm有机玻璃板上成膜，成膜温度为30℃，成膜时间为40h,然后，从有机玻璃板上剥下即得抗氧化胶原蛋白活性膜。

(4) 抗氧化性试验：对含生姜提取物的胶原蛋白膜DPPH自由基清除能力进行了测定，如图1所示。

从图1可以看出，胶原蛋白和甘油的加入几乎没有抗氧化作用，这可以从图1中的a-d对比看出，其中c的抗氧化能力较a，b，d大是因为其中加入了少量的银杏叶提取物。而加入绿茶提取物，银杏叶提取物，葡萄籽提取物的胶原蛋白膜在植物提取物浓度为1mg/mL时，清除DPPH自由基的能力几乎接近1，比同浓度的VC胶原蛋白膜都大，但当提取物的浓度过高时，导致过量的提取物发生聚集，使膜的相容性降低，所以在浓度较低时，绿茶提取物，银杏叶提取物，葡萄籽提取物可作为天然抗氧化剂与高分子材料共混，提高膜的抗氧化能力。

从图2 可以看出，加入植物提取物的胶原蛋白膜透射率明显降低。尤其是200-400 nm的紫外范围。大量研究表明，紫外辐射是导致皮肤日晒伤、光老化和皮肤癌的重要因素。结合图1、2可知，加入绿茶提取物，银杏叶提取物，葡萄籽提取物（两种活性成分没有显著差异）的胶原蛋白膜在紫外范围内透射率明显减低，尤其是银杏提取物在400 nm的透射率只有20%左右，阻挡了大部分紫外线的透过，而加入生姜提取物的胶原蛋白膜透射率没有显著改变。因此，加入了绿茶提取物，银杏叶提取物，葡萄籽提取物的胶原蛋白膜对紫外线有良好的阻隔性能，这对由紫外引起的脂质氧化也有很好的抑制作用。