[發明專利]一種具有二氧化碳響應行為的殼聚糖基復合響應膜及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010808665.0
• 申請日: 2020-08-12
• 公開（公告）號: CN112029158B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 萬小芳;王欣瑩;劉夢珍;陳廣學
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08L5/08
• 分類號: C08L5/08;C08K5/46;C08K5/23;C08J5/18;C08B37/08;G01N21/78
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 江裕強

本發明公開了一種具有二氧化碳響應行為的殼聚糖基復合響應膜及其制備方法與應用。該方法包括：將殼聚糖分別進行琥珀酰化以及羥丙基醚化改性得到琥珀酰化殼聚糖以及羥丙基殼聚糖衍生物。然后，將琥珀酰化殼聚糖和羥丙基殼聚糖的水溶液按照適當比例混合均勻，調節pH至中性后向溶液中添加增塑劑和指示劑，利用流延法使之成型，再進行烘干使之成膜。本發明提供的制備復合響應膜的方法簡便，本發明提供的殼聚糖基復合膜具有良好的二氧化碳響應行為；而且其穩定性良好，受周圍環境變化的影響較小，可以應用在瓜果蔬菜保鮮安全指示領域；該方法高效地利用了生物質基原料，提高其使用價值，為食品安全指示材料的制備提供了新的思路和途徑。

技術領域

本發明屬于功能性材料領域，具體涉及一種具有二氧化碳響應行為的殼聚糖基復合響應膜及其制備方法與應用。

背景技術

隨著人們生活水平不斷地提升，新鮮營養的水果蔬菜受到人們的青睞，果蔬儲藏品質以及檢測果蔬新鮮度成為亟待解決的問題。目前，用于檢測水果蔬菜新鮮度的方法主要是傳統的感官評價、其結果具有一定的主觀性和延后性。而其他的微生物和理化指標檢測法需要進行樣品前處理，耗時長，檢測過程操作復雜。這些方法都無法滿足消費者對果蔬進行實時客觀的檢測。近年來，雖然一些色譜法、計算視覺等新技術能準確檢測出果蔬的新鮮度，但是檢測成本高，需要專業檢測設備和技術人員等。可見，上述方法都無法滿足消費者對果蔬進行實時客觀評價的需求。

因此，如何開發出一種簡便、快捷的指示果蔬新鮮度、讓消費者吃得放心安全，減少果蔬的腐敗和浪費的材料仍然是一個巨大的挑戰。

新型食品智能包裝是未來高檔包裝發展趨勢，主要采用智能化標簽來顯示環境溫度、新鮮度和食品其他信息。智能化標簽主要包括溫敏型、氣敏型和射頻識別標簽。其中氣敏型智能指示標簽通過顏色的變化能夠科學直觀地指示食品的質量和新鮮度，具有成本低、體積小和無損性等優點。其原理是在包裝內部的密封環境中由于微生物生長代謝或食物腐敗、氧化分解釋放的揮發性化合物，擴散至指示標簽，與指示標簽內指示劑發生作用，進而引起指示標簽顏色的改變。根據檢測特征氣體的不同，氣敏型主要分為二氧化碳、揮發性含硫化合物、揮發性含氮化合物以及乙烯綜合型氣體化合物等。

在食品包裝中，二氧化碳分壓是衡量食物質量的重要指標之一。目前，國內外關于二氧化碳響應材料的研究不多，主要集中在甲基纖維素、明膠、淀粉類等天然高分子，國內工業化應用的產品還未見生產。Nopwinyuwong等研究了甲基纖維素基二氧化碳指示標簽成功監測點心的新鮮度(Development of smart colourimetric starch-based indicatorfor liberated volatiles during durian ripeness.)，研究表明在10℃、25℃指示標簽顏色的變化與微生物生長模式、二氧化碳含量均有較高的線性關系。然而，由于二氧化碳智能標簽易受環境中溫度、濕度等因素的影響，對標簽儲存穩定性需要進一步完善加強。近年來，殼聚糖作為一種天然聚合物，來源廣泛，具有生物相容性、抗菌性、生物降解性等優點，已成為了食品和醫藥領域的研究熱點。殼聚糖不僅具有成膜性良好、透明度高、熱穩定性好等優點，其結構中還有大量的伯胺，對二氧化碳有吸附作用，能大大提高對二氧化碳的響應效果。

發明內容

為了克服現有技術存在的上述不足，本發明的目的是提供一種具有二氧化碳響應行為的殼聚糖基復合響應膜及其制備方法與應用。

本發明的第一個目的是在于提供一種具有良好二氧化碳響應行為的殼聚糖基復合響應膜。

本發明的第二個目的在于提供一種具有良好二氧化碳響應行為的殼聚糖基復合響應膜的制備方法。

本發明的第三個目的在于提供上述殼聚糖基復合響應膜作為果蔬新鮮度指示標簽的應用。

本發明的目的至少通過如下技術方案之一實現。

本發明提供的一種具有二氧化碳響應行為的殼聚糖基復合響應膜的制備方法，包括如下步驟：