[發明專利]一種荷載納米尺度精油的抗菌保鮮膜的制備方法

在審

• 申請號: 202110311397.6
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113045785A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 李學紅;陸勇;高素利
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業大學
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L5/08;C08L5/16;C08L91/00;C08L5/00
• 代理公司: 鄭州市華翔專利代理事務所(普通合伙) 41122
• 代理人: 張愛軍

本發明提供一種荷載納米尺度精油的抗菌保鮮膜的制備方法。利用環糊精制備高穩定、高精油含量的O/W型Pickering乳液，再將該乳液與水性殼聚糖膜基質均勻混合，經流延法制成精油均勻分布的抗菌膜。本發明的精油抗菌膜質地均勻，根據含精油量的多少呈無色半透明或淡黃的半透明狀，具有一定的機械性能，可直接制膜使用或用于包裝材料內表面或食品表面涂膜，能夠緩釋抗菌精油，用于包裝食品達到延長保質期的目的，屬于一種新型緩釋食品納米抗菌活性包裝材料。

技術領域

本發明涉及一種荷載納米尺度精油的抗菌保鮮膜的制備方法，屬于食品保鮮技術領域。

背景技術

食品保鮮一直是我國食品工業面臨的一大難題。為保持食品的貯藏穩定性，常常需要在食品中添加大量的防腐劑，給食品安全帶來極大隱患。食品抗菌包裝是通過使用具有殺菌作用的包裝材料，抑制貯藏過程中食品微生物的生長，從而延長食品保質期。使用抗菌膜材料是抗菌包裝的一種主要方式，抗菌膜大多通過將抗菌劑以共混方式結合于膜載體上，從而賦予膜抗菌性能。使用的天然抗菌劑主要包括植物精油、抗菌肽和一些有機酸，而膜材料則多采用天然蛋白質基、多糖基或合成聚乙烯醇或聚乳酸膜等。例如，可以將茶多酚、姜黃素等植物功能成分或一些植物精油添加到殼聚糖、淀粉等復合膜中制備抗菌膜制品。

植物精油是從植物提取的風味成分，大多具有較強的抗菌活性及抗氧化功能，是安全的天然食品抗菌劑。但這些精油易于揮發及氧化，在食品領域的應用受到限制。將精油加入膜基質中制備的精油抗菌膜，是食品抗菌保鮮膜中重要的一類。但直接將精油加入成膜液制備共混膜，親脂性的抗菌精油大多與親水性膜基質不相容，抗菌精油無法均勻分布于膜中，無法均一成膜，膜的機械及理化性能不理想。因此，通常認為制備植物精油抗菌膜的關鍵是將植物精油制成穩定的微乳液體系或其他納米尺度的脂質體等微膠囊形式。

目前有不少研究報道將精油進行納米封裝再加入膜基質中。有研究報道在成膜液中添加乳化劑吐溫或者司盤來促進油水兩相的穩定性，使精油在膜基質中分散均勻；也有將精油與成膜液經高壓均質、高壓微射流等技術改變膜中油滴的分布，從而改善膜材料的微觀結構；或者利用環糊精對精油進行分子包埋，再加入膜中。近年來也有不少研究利用殼聚糖、明膠等壁材包裹精油，再通過特殊工藝制成納米膠囊形式加入膜中。這些方法都存在諸如乳液不穩定、大量使用乳化添加劑或精油含量低等缺點。例如，利用傳統的乳化劑先將精油制成乳液，再將乳液與膜基質混合制成抗菌膜，由于傳統乳液穩定性不佳，或需要添加大量乳化劑及乳化助劑，這種方法有其局限性；將精油進行環糊精包埋后加入膜液，由于環糊精分子包埋的精油量非常有限，導致膜精油含量過低，抗菌效果不理想；將精油進行親水膠體包裹再進一步制備納米膠囊后加入膜液，這種方式工藝復雜，包封率也不高。

Pickering乳液是以微納米固體顆粒為乳化穩定劑的乳液體系，由于納米顆粒能夠緊密排列形成堅固的界面膜并在外圍形成橋連產生空間位阻，從而有效防止了油滴的破裂和聚集，具有極高的穩定性。同時，相比于傳統液體乳化劑乳液，Pickering乳液還具有顆粒乳化劑用量少、制備方便以及安全性高等優勢。目前，可用于制備食品級Pickering乳液固體顆粒的材料主要有蛋白質、淀粉、纖維素、脂肪、多糖復合物以及環糊精等。其中，環糊精是由6-8個葡萄糖組成的一類環狀低聚糖，其圓錐形分子結構特性使其具有良好的乳化性能，在水-油體系中能以納米包合物顆粒形式形成油水界面膜，從而得到水包油型Pickering乳液，常溫放置穩定期達數月之久。作為一類安全的食品添加劑，環糊精的環狀分子結構比淀粉、蛋白和油脂等更穩定耐貯藏，相應制作的Pickering乳液貯存穩定性更好。

利用環糊精可以制備抗菌精油的水包油型Pickering乳液，乳液中精油粒徑在10-100nm之間。由于其比傳統乳液穩定性高，還具有一定的耐熱、抗酸性能，進一步應用于制膜基質來制作精油抗菌摸具有不可比擬的優勢。

發明內容