[发明专利]一种抗氧化性大豆蛋白复合薄膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种抗氧化性大豆蛋白复合薄膜及其制备方法，属于天然高分子材料领域中的食品包装材料。本发明以大豆蛋白为主要原料，在一定条件下与增塑剂、抗氧化剂、增强材料等发生共价交联反应，制备出一种抗氧化性突出，同时具有较好机械性能和阻隔性能的大豆蛋白复合薄膜。与纯大豆分离蛋白薄膜相比，本发明所制备的复合薄膜的总多酚含量增加205.1％‑945.8％，DPPH自由基清除率增加947.5％‑2593.4％，抗拉伸强度增加209.5％‑591.4％，断裂伸长率降低48.0％‑59.8％，水蒸气透过率下降81.7％‑90.9％，吸湿率下降41.5％‑61.05％，氧气透过率下降27.2％‑77.5％以及二氧化碳透过率下降25.0％‑47.4％。本发明操作流程简单易行，适宜投入到工业化生产中。

技术领域

本发明提供了一种抗氧化性大豆蛋白复合薄膜及其制备方法，更具体地说涉及大豆蛋白/纳米纤维素/阿魏酸抗氧化性复合薄膜，属于天然高分子材料领域中的食品和药品包装材料。

背景技术

大豆蛋白薄膜作为一种新型包装材料，具有绿色环保、可生物降解、无毒无害等特性，但其抗氧化性、包装性、阻隔性较差。本发明以大豆蛋白为主要原料，在一定条件下与增塑剂、抗氧化剂、增强材料等发生共价交联反应，制备出一种抗氧化性突出，同时具有较好机械性能和阻隔性能的大豆蛋白复合薄膜，部分替代石油基聚合物用于易氧化类食品包装领域，减少环境污染，是一种具有开发前景的绿色包装材料。

阿魏酸是一种存在于植物中的酚酸衍生物，具有各种生物活性。通过利用阿魏酸的抗氧化性能，将其加入到食品包装材料中，而不是直接添加到食品中以制备抗氧化活性包装膜，这可以大大延迟食品的自动氧化。阿魏酸也是一种交联剂，可以显着提高生物基薄膜的阻隔性。

纳米纤维素，由于其纳米尺寸的优势使得其在增强天然高分子方面得到较好应用，纳米纤维素在大豆蛋白基质中分散良好，且可与大豆蛋白之间形成氢键，并发生物理交联，从而改善复合薄膜的机械性能，并与阿魏酸有协同作用提升复合薄膜的抗氧化性。

目前国内关于大豆蛋白复合薄膜的研究中，多数集中在对其机械性能、阻隔性能的提升方面，而对于薄膜在实际应用中其抗氧化性能对于食品延长保质期的研究较少。专利CN 106928728A以大豆蛋白为原料，采用改性TiO2-SiO2复合纳米材料、谷氨酰胺转氨酶和甲壳素，提高了复合薄膜的抗拉伸强度；专利CN 101199314A将大豆分离蛋白和小麦面筋蛋白混合后，用谷氨酰胺转氨酶对其进行改性，以提高复合薄膜的抗拉伸强度和延伸率；专利CN 107936580A中，利用硬脂酸、木质纤维和氧化银使大豆分离蛋白复合薄膜的耐水性和抗菌性有所提升。上述薄膜皆以大豆蛋白为原料制备复合薄膜，但并未提及薄膜的抗氧化性能，且没有实现机械性能和阻隔性能的同时提升。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种抗氧化性大豆蛋白复合薄膜及其制备方法，并可应用于易氧化食品类包装领域。为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种抗氧化性大豆蛋白复合薄膜及其制备方法，包括以下步骤：

(1)制备大豆蛋白膜溶液：将4.0％大豆分离蛋白，2.0％甘油和适量蒸馏水混合，在60℃下搅拌1h，以制备大豆分离蛋白膜溶液；

(2)调节pH：用0.1mol/L的NaOH将(1)制得的大豆蛋白膜溶液的pH调节至9.0；

(3)搅拌纳米纤维素：使用恒温磁力搅拌器搅拌纳米纤维素30min，使之状态均一稳定；

(4)制备大豆蛋白复合薄膜溶液：将0.05％～0.20％阿魏酸和0.20％搅拌后的纳米纤维素加入到(2)制得的大豆蛋白膜溶液中，并在60℃下搅拌1h；

(5)脱泡烘干：将(4)制得的成膜溶液超声脱泡处理15min后，倒于硅橡胶板槽内，置于60℃的恒温鼓风干燥机中烘干7h；