[發明專利]一種納米纖維素抗菌緩釋膜的制備方法

在審

• 申請號: 201810962064.8
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109232931A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 魯鵬;吳敏;王磊;劉漢東;高琳
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L1/04;C08L89/00;C08B15/02
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司 45104
• 代理人: 劉小萍

本發明公開了一種納米纖維素抗菌緩釋膜的制備方法，該方法包括如下步驟：1)稱取100份納米纖維素膠體、0.08份TEMPO粉末和0.52份NaBr粉末，用蒸餾水稀釋至固含量為1％，加入0.4～4份NaClO溶液，調節并保持體系pH值至10，加入無水乙醇使反應結束；然后離心洗滌，制得氧化納米纖維素；2)再取納米纖維素膠體與氧化納米纖維素緩釋控制劑混合稀釋至固含量為1％，制得混合納米纖維素懸浮液；3)配制濃度為1％的乳酸鏈球菌素溶液，加入到混合納米纖維素懸浮液中，磁力攪拌制得成膜液；4)將成膜液澆鑄到模具中，經干燥得到納米纖維素抗菌緩釋膜。本發明制得的抗菌緩釋膜具有良好的機械性能及抗菌劑緩釋功能，可以有效抑制微生物生長。

技術領域

本發明屬于包裝薄膜的制備技術領域，具體是一種納米纖維素抗菌緩釋膜的制備方法。

背景技術

抗菌包裝是將包裝材料與抗菌劑以多種方式相結合來提高食品保質期和安全性的一種有效方式。抗菌劑是抗菌包裝的核心和靈魂，抗菌劑一般分為無機抗菌劑、有機抗菌劑以及天然抗菌劑。乳酸鏈球菌素是一類天然生物活性的陽離子抗菌蛋白，也是唯一被國家允許作為食品安全添加劑的防腐劑類細菌素。乳酸鏈球菌素可以用于與不同可降解材料的復合包裝中，例如在層層自組裝的細菌纖維素薄膜中復合乳酸鏈球菌素能有效地抑制食物中李斯特氏菌的生長，減少其表面菌落總數和濃度。含有乳酸鏈球菌素的包裝薄膜在食品包裝過程中與食品直接接觸，能有效抑制食品中微生物的繁殖和增長，從而達到延長貨架期的目的。

目前，乳酸鏈球菌素抗菌包裝材料的制備方法包括混合共擠出成膜、混合溶液澆鑄成膜、表面涂覆等，然而這類方法的主要問題是隨著包裝貯藏時間的延長，包裝材料表面乳酸鏈球菌素濃度降低，難以達到抑制食品表面微生物生長的目的。因此，緩釋控釋問題是制約乳酸鏈球菌素在抗菌包裝中應用效果的主要問題。

緩釋控釋技術是近年發展起來的一種新型抗菌包裝技術，該技術采用物理或化學的方法將抗菌劑與包裝材料相結合，使得抗菌劑經由包裝材料緩慢的釋放到食品包裝體系中，并將其濃度維持在有效范圍內，保證抗菌劑在一定時間或空間內通過擴散作用于食品表面的微生物，達到滅菌及抑菌的作用，從而延長食品貨架期，在食品微生物控制領域具有很強的應用前景。

納米纖維素是一種天然高分子多糖類聚合物，具有天然可降解的特點及具有良好的成膜性，在強度性能、阻隔性能等方面具有明顯的優勢。納米纖維素除了具有來源豐富、對環境友好等性質外，還具備比表面積大、多孔性以及吸附性能良好的優勢，常常作為抗菌劑、藥物的載體在食品包裝、造紙、生物醫藥、新能源以及精細化工等領域有著廣闊的應用。

目前，將納米纖維素和乳酸鏈球菌素結合制備抗菌膜的報道很多，例如Salmieri等人將納米纖維素與乳酸鏈球菌素直接進行物理共混(Cellulose 2014,21,1837–1850)，從而制備具有抗菌功能的納米纖維素/聚乳酸復合膜。此外，Aveyard等人采用化學交聯法將乳酸鏈球菌素結合到納米纖維素表面，從而賦予納米纖維素抗菌效果(J.Mater.Chem.B2017,5)。然而，尚未見有利用氧化納米纖維素與乳酸鏈球菌素直接混合制備納米纖維素抗菌緩釋膜的相關報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種納米纖維素抗菌緩釋膜的制備方法，該方法以納米纖維素為主要成膜基材，采用乳酸鏈球菌素為抗菌劑，以氧化納米纖維素為緩釋控制劑，采用溶液澆鑄法成膜；納米纖維素經氧化處理后表面帶有負電性的羧基基團，可以與乳酸鏈球菌素表面的氨基、羧基、硫基等多種活性官能團發生相互作用，進而實現乳酸鏈球菌素的緩釋控釋。

本發明以如下技術方案解決上述技術問題：

本發明一種納米纖維素抗菌緩釋膜的制備方法，包括如下操作步驟：