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我国是草鱼食用大国,鱼鳞作为高产低值的下脚料之一,因富含胶原蛋白而具有较高的研究和开发价值。本文以草鱼鱼鳞为原料采用响应面法优化抗菌肽制备工艺、粗分离后对其性状表征、并与可食用膜相结合进行应用研究,不仅合理利用了工业废料还开发了一种新型的天然抗菌剂。1.抗菌肽(Antimicrobial peptides,AMPs)分两步制备:超声辅助酸法提取胶原蛋白、酶解制备抗菌肽。为了提高抑菌性选取胃蛋白酶、胰蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶分别酶解鱼鳞得到抗菌肽,抑菌试验结果表明:酸性蛋白酶酶解产物抑菌性最好。响应面优化制备工艺得到:超声时间8.06 min,pH 2.56,酶解时间1.44 h,酶解温度39.5℃,在此条件下酶解产物对大肠杆菌抑菌圈直径为35.14 mm而预测值为35.03 mm,结果表明该回归模型可信度高。2.最佳工艺条件下制备粗酶液依次经葡聚糖凝胶G-100与葡聚糖凝胶G-50分离纯化得到G2组分,蛋白质溶度由20.90 mg/mL降至1.57 mg/mL,说明初分离能除去大量杂蛋白。抑菌试验表明:G2组分热稳定性及低温稳定性良好,但酸碱稳定性差在pH达到5时即失去抑菌性。G2组分对大肠杆菌、副溶血性弧菌、希瓦氏菌的最小杀菌浓度(MBC)为62.50μg/mL高于金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、沙门氏菌32.25 μg/mL,对以上六种菌最小抑菌浓度(MIC)为7.81μg/mL;在2MIC、MIC、1/2MIC浓度下均能影响细菌生长曲线即延迟期增长,对数期缩短甚至无对数期出现。3.运用单因素和正交试验优化以粗酶液、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、海藻酸丙二醇酯(PGA)为成膜基质的复合膜制备工艺,以甘油为增塑剂,CaCl2交联改性后测定膜的物理性能及抑菌性能。正交试验结果为:甘油添加量为干物质重0.1倍,PGA溶液(2%w/v)及HPMC溶液(2%w/v)添加量均为120 g,粗酶液添加量为3 mL;在此条件下对大肠杆菌抑菌圈直径为24.75 mm,抗拉伸强度为8.87 Mpa,水蒸气透过量为35.2 g/(m2×d)。FTIR、DSC分析得出大分子间相互作用形成新的稳定体系,复合膜相容性良好。4.以pH、TVB-N、菌落总数、感官评分为指标,空白对照不做任何处理、阴性对照用不添加抗菌肽的复合膜处理、实验组用抗菌复合膜处理。研究在4℃环境下对冷鲜肉保藏品质的影响,结果表明:实验组能够抑制冷鲜肉表面微生物生长,减缓蛋白质分解和脂肪氧化。抗菌膜氧气透过率为44.117 mL/(m2×d)高于阴性对照组(36.306 mL/(m2×d))更有利于保持肉制品较好的色泽。