一种生姜精油/玉米醇溶蛋白皮克林乳液的制备方

本发明涉及乳液制备，特别涉及一种生姜精油/玉米醇溶蛋白皮克林乳液的制备方法及其在食品保鲜剂上的应用。背景技术：1、植物精油是植物产生的具有芳香味的疏水性化合物，具有安全性、广谱抗菌性和抗氧化活性。迄今，已有诸多植物精油作为食品防腐剂代替合成防腐剂应用于食品保鲜，生姜精油是一种极具潜力的食品保鲜天然植物精油。生姜具有独特的辛辣香气，因此可用作食品香料。此外，生姜还含有许多生物化合物，如姜烯、6-姜酚和α-姜黄素。生姜精油是一种从生姜根部提取的挥发油。生姜精油能够杀死一些重要的食源性腐败菌，包括腐败希瓦氏菌及荧光假单胞菌，并具有抗自由基和金属螯合活性。此外生姜精油对其它革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌和真菌都有较强的抑制作用。目前，生姜精油常被广泛应用在食品防腐保鲜领域。有研究将生姜精油直接应用在腐败希瓦氏菌上，结果显示生姜精油能够很好地抑制了腐败希瓦氏菌的生长发育，并有效地清除了腐败希瓦氏菌产生的生物被膜；有研究将生姜精油应用于牛肉的冷藏保鲜过程，发现其能够很好的延缓冰鲜牛肉的脂质氧化和表面微生物的生长过程。虽然将生姜精油直接应用到食品上，可以起到抗菌和抗氧化作用，但是其自身的易挥发性会降低它的利用率，并且高浓度的生姜精油导致食品具有强烈的生姜精油特殊风味。反之，低浓度的精油却达不到理想的杀菌效果。此外，在食品冷藏期间，随着时间增加，生姜精油的抑菌和抗氧化活性下降速率较快。因此采取包封技术抑制生姜精油挥发，提高水溶性，从而提高精油在食品防腐保鲜方面的利用率和抗菌性。2、水包油型纳米乳液具有高稳定性、较强的物理化学性质、较好的控释性和良好的生物活性。到目前为止，常见的乳化剂都是表面活性剂，如吐温20、吐温80，于是学者们开始研究天然化合物制成固体颗粒稳定活性物质。与表面活性剂不同的是，在油水相界面，纳米颗粒吸附后可形成致密的界面层，有效防止液滴堆积。同时它具有更好的稳定性，优越的包埋率，更低的电解率，在一定程度上更好的保护活性小分子。由于蛋白质和多糖具有增稠性和凝胶性，常被用作乳化剂和稳定剂。将抗菌性和抗氧化性的活性小分子乳化、成膜，然后采用包裹、喷涂、浸泡等方式使之覆盖于在食品表面，用来阻隔氧气的透过，减少风味物质挥发、水分散失，增加食品表面的光泽，防止食品中组分的迁移和扩散降低脂肪氧化，减少微生物的生长，从而延缓食品的腐败变质、延长食品货架期。3、皮克林乳液是一种结构化乳液，由于凝胶网络抑制液滴聚结、奥斯特瓦尔德熟化和相分离，因此在递送生物活性化合物方面显示了其优势。乳液是不混溶溶剂的混合物，已广泛应用于食品工业。传统乳液通常由小分子表面活性剂稳定。这些乳化剂有一定毒性，导致健康问题。皮克林乳液是由固体颗粒而非表面活性剂稳定的乳液，具有无毒性、改善乳液性质和稳定食品功能因子等优点，在食品工业中引起了相当大的关注。4、玉米醇溶蛋白(zein)，旧称米朊，日本称醇溶谷蛋白，是一种广泛存在于植物中的食物蛋白，是玉米中主要的储藏蛋白，约占玉米总蛋白含量的40％，在70％～90％乙醇或70％～80％丙酮中易溶，在水或无水乙醇中不溶，具有独特的溶解特性、耐热性、成膜性和抗氧化性，食品、医药和化工行业多作为成膜材料。还可用于防潮、隔氧、抗紫外线、保鲜、防静电等，还有一定的抑菌作用。玉米醇溶蛋白是由平均分子量为25000～45000的蛋白质组成的混合物，它受肽主链上的羟基与亚氨基的氢键作用，形成α-螺旋体；有底表面能，具有独特的成膜特性，因此可作为可降解材料的主要成分，制备的产品可替代塑料，解决白色垃圾污染问题，从而得到广泛的关注。技术实现思路1、本发明提供了一种生姜精油/玉米醇溶蛋白皮克林乳液的制备方法及其在食品保鲜剂上的应用，采用单、双、多频超声辅助法制备玉米醇溶蛋白纳米颗粒包埋生姜精油，研究不同超声频率下生姜精油皮克林乳液稳定性、微观表征、生物活性等方面的性能，以超强稳定性解决现有技术制备的乳液稳定性差、油水界面容易失衡、应用性差的问题，提高了生姜精油的稳定性和生物利用度，并通过静电喷涂方式应用于冷藏暗纹东方鲀鱼片的保鲜过程中。2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：3、一种生姜精油/玉米醇溶蛋白皮克林乳液的制备方法，包括以下步骤：4、步骤s1：用乙醇和玉米醇溶蛋白粉末配置玉米醇溶蛋白储备溶液，磁力搅拌一定时间；5、步骤s2：将s1中磁力搅拌后的储备溶液加入2倍体积的超纯水中，再使用旋转蒸发仪蒸发掉溶液中的乙醇，得到玉米醇溶蛋白固体颗粒悬液；6、步骤s3：将油相和玉米醇溶蛋白固体颗粒悬液置入烧杯中，然后持续搅拌一定时间；7、步骤s4：超声对预乳液进行样品处理，得到生姜精油-玉米醇溶蛋白纳米溶液。8、优选地，其他处理参数如下：超声功率，400w；超声时间，15分钟；脉冲开启/关闭时间，10s/3s；温度，4℃；样品体积，50ml。9、优选地，所述步骤s4中的样品在整个超声过程中保持在黑暗环境中。10、优选地，所述步骤s1用100ml乙醇和3g玉米醇溶蛋白粉末配置玉米醇溶蛋白储备溶液。11、优选地，所述步骤s1用800rpm磁力搅拌持续60min。12、优选地，所述步骤s2中使用旋转蒸发仪在50℃蒸发掉溶液中的乙醇，得到2％(w/v)玉米醇溶蛋白固体颗粒悬液。13、优选地，所述步骤s3中将10％油相和90％玉米醇溶蛋白固体颗粒悬液置入烧杯中，然后800rpm持续搅拌6-12h。14、优选地，所述步骤s3中油相的终浓度为1mic的生姜精油溶液，以10％的吐温80溶于无菌水。15、优选地，所述步骤s4中然后采用20/28/40khz的三频同时超声对预乳液进行样品处理。16、一种生姜精油/玉米醇溶蛋白皮克林乳液在食品保鲜剂上的应用，涂膜保鲜剂保鲜冷藏暗纹东方鲀，具体包括如下步骤：17、步骤(a)：将鲜暗纹东方鲀鱼片平整摆放到静电喷涂操作台上，将冷却到0℃～4℃的生姜精油-玉米醇溶蛋白皮克林乳液通过静电喷涂覆盖在暗纹东方鲀鱼片表面；18、步骤(b)：将鲜暗纹东方鲀鱼片翻面，重复s1中的喷涂步骤，随后取出暗纹东方鲀鱼片，在4℃冷藏室沥干处理，装入保鲜袋中4℃冷藏。19、有益效果：20、(1)本发明的玉米醇溶蛋白稳定的生姜精油皮克林乳液稳定性高，在不含任何防腐剂下贮藏一个月过程中未出现乳析现象和破乳现象，并且在10000g的高转速离心处理和95℃的热处理下不破乳，有效包埋疏水性物质。21、(2)本发明的生姜精油-玉米醇溶蛋白皮克林乳液对仪器要求低，缩短了超声处理时间，方法简单且易操作，利于在食品和材料等领域大批量生产应用。22、(3)本发明的生姜精油-玉米醇溶蛋白皮克林乳液具有良好稳定性，适于包埋生姜精油等疏水性活性物质，提高其生物利用度，且安全性较高，对人体无毒害作用，因此其在食品、化妆品、医疗等领域具有广阔的应用前景。