负载甜菜红素的花生球蛋白淀粉样纤维/壳聚糖超

本发明属于食品保鲜，具体涉及一种负载甜菜红素的花生球蛋白淀粉样纤维/壳聚糖超分子复合涂层液的制备及其在水果保鲜中的应用。背景技术：1、新鲜的水果和蔬菜在采摘、运输和储存过程中常因环境条件和人为因素的影响极易变质且腐烂。2、水分流失、质地恶化、细胞呼吸、衰老过程以及微生物侵染等是影响水果品质和保质期的关键因素。根据其影响因素，研究人员开发了多种物理、化学和生物保鲜技术，包括人工打蜡、冷藏、辐照、乙烯及植物生长调节剂处理、气调保藏、涂抹保鲜等。然而，果蜡中的吗啉和质地增强剂可能影响水果的风味、对人体健康有害；冷藏、辐照及气调保藏成本高、耗时长，甚至会改变水果的外观，影响水果风味和品质。相比之下，涂层保鲜被认为是一种便捷、经济且有效的水果保鲜技术。保鲜涂层溶液通过在水果表面形成半透膜，从而建立多功能屏障以减少水果在运输、储存过程中受到的机械损伤，抑制气体交换和防止微生物感染，在不改变农产品生物、理化和生理特性的前提下，延长新鲜果蔬的保质期。然而，传统的涂料多是以合成蜡或化学抗菌剂为基础的，难以清洗且影响果蔬的品质，损害消费者的健康。因此，开发一种绿色安全、经济且高效的保鲜涂层溶液对于延长易腐水果的保质期至关重要。3、近年来，来自可再生资源的天然聚合物，如多糖、蛋白质、脂质等天然材料因具有无毒、可生物降解性和良好的成膜能力而被广泛研究并用于制备保鲜涂层。从玉米、小麦、大豆、花生、牛奶或明胶等加工副产物中提取的蛋白质及其衍生物均可用于制备保鲜涂层或包装薄膜。与多糖形成的包装材料相比，蛋白质基包装材料具有更高的力学性质，对二氧化碳和氧气有较强的阻隔作用，但是大多数蛋白质薄膜或涂层表面因具有良好的亲水性，对水蒸气的阻隔能力较差。而具有良好应用前景的保鲜涂层或包装材料应具备强抗氧化、抗菌活性，良好的机械强度和气体渗透性以及强附着力等特点。单一的蛋白涂层或包装材料很难满足这种多方面的要求，因此研究人员提出开发蛋白质基复合保鲜涂层，将各种成分的优点结合以提高蛋白质基涂层的保鲜性能。4、花生粕是花生榨油后的副产物，含有丰富的蛋白质。其中，花生球蛋白占花生蛋白总含量的70%，可利用硫酸铵沉淀法提取出来，是制备蛋白质基薄膜的良好原料。同时，蛋白质纤维化改性可以诱导球状蛋白质分子在酸热处理条件下通过自组装形成纤维状结构，因该线性结构的蛋白质分子与碘反应呈阳性而被称为蛋白淀粉样纤维。与天然蛋白相比，蛋白淀粉样纤维具有高纵横比和高刚度值，有利于增强蛋白质基涂层及包装材料的机械性能；而且其线性结构表面暴露出大量活性基团，可通过分子间相互作用力与其他生物大分子或小分子结合。多糖可通过分子间或分子内氢键形成具有阻隔作用的透明保鲜涂层，多糖的添加可提高蛋白质基包装材料的延展性。壳聚糖是天然的阳离子多糖，具有可降解、抑菌、来源丰富等优点，被广泛用于食品、药品及化妆品领域。将壳聚糖与蛋白质分子结合，可提高复合涂层或者包装材料的保鲜性能。据报道，壳聚糖与淀粉样纤维结合后，可提高淀粉样纤维在酸性（ph 2）及弱碱性（ph 8）环境中的结构稳定性。并且，所形成的复合物可作为多酚等生物活性物质的载体，与多酚分子通过分子自组装形成超分子复合物，能显著提高多酚物质的理化稳定性。通常，在涂层及包装基材中添加少量多酚类物质，可显著提高涂层溶液及包装材料的抗氧化、抗菌能力。甜菜红素源于甜菜根，具有抗氧化、抗癌、降血脂和抗菌活性，越来越多的研究证明其在食品包装领域具有潜在的应用价值。5、因此，基于目前水果的储存对涂层溶液多样化的保鲜要求，开发一种简便、绿色、可降解、兼具抗氧化和抗菌性能的生物基涂层溶液对于水果保鲜及储存具有重要意义，可以推动相关行业的发展。技术实现思路1、本发明的目的在于提供一种负载甜菜红素的花生球蛋白淀粉样纤维/壳聚糖超分子复合涂层液的制备方法并将应用于水果保鲜，以解决现有保鲜技术中材料安全性以及涂层溶液抗氧化、抗菌能力较差的问题。2、本发明提供一种负载甜菜红素的花生球蛋白淀粉样纤维/壳聚糖超分子复合涂层液的制备方法，首先利用酸热及超声处理诱导花生球蛋白纤维化并形成淀粉样纤维，然后与壳聚糖结合形成复合物，并向该复合物中添加甜菜红素溶液，调节ph值并搅拌，通过分子自组装获得负载甜菜红素的花生球蛋白淀粉样纤维/壳聚糖超分子复合涂层液。3、本发明提供一种负载甜菜红素的花生球蛋白淀粉样纤维/壳聚糖超分子复合涂层液的制备方法，包括如下步骤：4、步骤1：将花生球蛋白粉末溶于去离子水中，经磁力搅拌均匀后，得到浓度为20-40mg/ml的花生球蛋白溶液，于4℃下静置过夜以充分水合，用6 mol/l盐酸溶液调节蛋白质溶液ph值为2.0，在90℃油浴锅中加热2 h，随后置于260 w的超声下处理0-40 min，接着继续于90℃加热至24 h，得到花生球蛋白淀粉样纤维溶液。5、步骤2：将壳聚糖与2%（v/v）的乙酸溶液混合，在200 rpm磁力搅拌下搅拌均匀，得到质量浓度为30 mg/ml的壳聚糖溶液。6、步骤3：将甜菜红素粉末溶于去离子水中，得到200 mg/ml的甜菜红素溶液。7、步骤4：将壳聚糖溶液以1:1-4的体积比缓慢加入步骤1获得的花生球蛋白淀粉样纤维溶液（20-40 mg/ml）中，经磁力搅拌均匀后形成复合物；向所得复合物中缓慢加入步骤3所得甜菜红素溶液，体系中甜菜红素浓度为5 mg/ml（对水果的表观颜色影响较小），然后调节体系的ph值为2-5，磁力搅拌2 h后得到负载甜菜红素的花生球蛋白淀粉样纤维/壳聚糖超分子复合涂层液。8、将负载甜菜红素的花生球蛋白淀粉样纤维/壳聚糖超分子复合涂层液应用于水果保鲜。具体是将水果浸渍于涂层液中，1秒后取出风干，操作简便。9、所述水果优选为草莓或葡萄。10、与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：11、1、本发明以花生加工副产物花生球蛋白为原料，通过在酸性条件下加热及超声处理形成花生球蛋白淀粉样纤维，制备的淀粉样纤维具有高纵横比，有利于蛋白分子与多酚等活性物质的结合，提高了花生球蛋白的附加值。12、2、本发明首次提出利用花生球蛋白淀粉样纤维与壳聚糖形成复合物以负载甜菜红素，并通过分子自组装形成具有抗菌、抗氧化性质的超分子复合物，应用于水果保鲜。13、3、本发明在不引入任何有机交联剂的前提下，将花生球蛋白淀粉样纤维与壳聚糖复合，并负载甜菜红素从而形成超分子复合物，实现对甜菜红素的负载；且本发明制备的超分子复合涂层液所用材料易获得，所需设备操控简单，易规模化制备，产品安全性能优越，具有抗氧化、抑菌性，可延长水果保质期，有望在水果保鲜领域进行推广应用。技术特征：1.负载甜菜红素的花生球蛋白淀粉样纤维/壳聚糖超分子复合涂层液的制备方法，其特征在于：2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括如下步骤：3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：10.根据权利要求1-9中任一项制备方法制备得到的负载甜菜红素的花生球蛋白淀粉样纤维/壳聚糖超分子复合涂层液在水果保鲜中的应用。技术总结本发明公开了一种负载甜菜红素的花生球蛋白淀粉样纤维/壳聚糖超分子复合涂层液的制备及其应用。本发明首先利用酸热及超声处理诱导花生球蛋白通过纤维化形成蛋白淀粉样纤维，然后与壳聚糖结合形成复合物，并添加甜菜红素溶液，经pH调节及搅拌形成负载甜菜红素的花生球蛋白淀粉样纤维/壳聚糖超分子复合涂层液。本发明通过蛋白淀粉样纤维的自组装特性制备负载生物活性物质的超分子复合涂层液，工艺操作简单，且制备过程未额外添加有机交联试剂，安全无毒副作用；本发明制备的超分子复合涂层液只需涂层处理即可在水果表面形成保鲜涂层，操作简单便捷，可抑制细菌及真菌繁殖，无毒，具有延长水果保质期的效果，适合规模化生产和市场推广。技术研发人员：陈寒青,杨琴,王亚茹,余晓红受保护的技术使用者：合肥工业大学技术研发日：技术公布日：2024/8/1