[發(fā)明專利]一種緩控釋抗菌性殼聚糖基復(fù)合膜的制備方法及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110565539.1
• 申請(qǐng)日: 2021-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN113292753B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭鳴鳴;劉東紅;鄒智鵬;葉興乾;張欣慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): C08J5/18
• 分類號(hào): C08J5/18;C08L5/08;C08L97/00;C08L89/00;C08K5/098;C08K5/053;B65B25/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 陳升華

本發(fā)明公開了一種緩控釋抗菌性殼聚糖基復(fù)合膜的制備方法及其應(yīng)用。該發(fā)明的制備如下，首先將殼聚糖(CS)溶于適量乙酸中，均勻攪拌得殼聚糖溶液，再將甘油、吐溫80、木質(zhì)素納米顆粒、大豆蛋白納米凝膠等按照特定比例加入殼聚糖溶液中，均勻分散，超聲脫氣，采用流延法制膜，自然風(fēng)干后揭膜得到該殼聚糖基復(fù)合膜。本發(fā)明以殼聚糖為主要膜基材，按照特定的比例加入增塑劑?甘油、乳化劑?吐溫80使殼聚糖具有良好的成膜性，同時(shí)加入納米填料?木質(zhì)素納米顆粒和負(fù)載抗菌劑?山梨酸鉀的大豆蛋白納米凝膠可有效提高復(fù)合膜的機(jī)械性能與抗菌性能，降低復(fù)合膜的透濕性與透氣性并體現(xiàn)抗菌劑在不同食品體系中的緩控釋效果。可為食品包裝的發(fā)展提供一種新的研究思路與設(shè)計(jì)方案，在食品包裝領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及食品包裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種緩控釋抗菌性殼聚糖基復(fù)合膜的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

近些年，食品塑料包裝膜的大量使用導(dǎo)致白色污染日益嚴(yán)重。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)及國(guó)際范圍內(nèi)禁塑令的推行，可生物降解包裝膜材料取代合成塑料包裝成為食品包裝領(lǐng)域發(fā)展的新趨勢(shì)。最近科研工作者開始選用天然高分子材料如多糖、蛋白質(zhì)、淀粉等為成膜基材制成生物基薄膜來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的塑料包裝。相比于塑料包裝膜，生物基包裝膜優(yōu)越性明顯，易降解、安全無(wú)污染，還是保鮮劑、風(fēng)味料、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑等添加劑的載體，逐漸成為綠色食品保鮮領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展方向。

目前，以天然生物基材料為膜基材制備安全無(wú)毒、環(huán)保可降解生物薄膜的研究逐漸興起。殼聚糖作為自然界中唯一的堿性多糖，其具有安全無(wú)毒、可生物降解、抗菌性、阻氣性、透明性及成膜性等優(yōu)良性能，已成為可生物降解包裝膜材料領(lǐng)域最具潛在應(yīng)用前景的研究材料之一。此外，食品抗菌包裝的推出，使食品品質(zhì)得到保障，將原本添加在食品中的抗菌劑轉(zhuǎn)移到食品包裝材料中，已成為食品包裝發(fā)展的主流方向。因此，將生物可降解薄膜和抗菌活性包裝結(jié)合，探索制備控釋抗菌可降解生物薄膜，并應(yīng)用于食品包裝中，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效、實(shí)時(shí)抗菌，為食品包裝的發(fā)展提供了一種新思路，發(fā)展前景十分廣闊。

但由于殼聚糖(CS)富含-NH₂、-OH等親水基團(tuán)，導(dǎo)致純CS膜對(duì)水敏感和力學(xué)性能差等缺點(diǎn)，從而限制了它的實(shí)際應(yīng)用。如何提高CS膜的各方面性能，成為擴(kuò)展其實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵性問題。利用納米填料對(duì)CS膜進(jìn)行增強(qiáng)是最常見的改性方式，得到的復(fù)合膜相對(duì)于純CS膜具有較優(yōu)的機(jī)械、耐水和阻隔等方面性能。木質(zhì)素納米顆粒作為增強(qiáng)材料，可用于增強(qiáng)多糖，蛋白質(zhì)，天然橡膠和合成聚合物，在保證材料具有一定的強(qiáng)度的同時(shí)也能具備良好的機(jī)械性能，在聚合物基復(fù)合材料中具有廣闊的應(yīng)用前景。大豆蛋白是一種良好的成膜材料，其納米凝膠具有良好的pH響應(yīng)及藥物緩釋效果，將CS與大豆蛋白納米凝膠復(fù)合制膜，可充分利用兩者良好的成膜性，改善膜性能，可作為一種“綠色包裝”的應(yīng)用類型，并且有望實(shí)現(xiàn)抗菌劑的緩控釋效果，該復(fù)合膜的制備符合現(xiàn)代食品包裝領(lǐng)域的研究方向。目前，CS與蛋白納米粒及木質(zhì)素納米粒復(fù)合制備包裝膜的研究較少，多數(shù)研究集中在單納米粒子增強(qiáng)CS，采用雙納米填料(LNP、ASPNG)協(xié)同增強(qiáng)CS膜的研究甚少，因此采用雙納米填料協(xié)同增強(qiáng)CS膜，制備具有藥物緩釋性能的優(yōu)良復(fù)合包裝膜，是本發(fā)明的主要研究?jī)?nèi)容及目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種緩控釋抗菌性殼聚糖基復(fù)合膜的制備方法及其應(yīng)用，該方法通過在殼聚糖復(fù)合膜中加入木質(zhì)素納米顆粒與負(fù)載山梨酸鉀的大豆蛋白納米凝膠，改善了殼聚糖膜的性能并使其具有了緩控釋抗菌性能，從而有效的延長(zhǎng)了食品的貨架期。

本發(fā)明為解決目前國(guó)內(nèi)外殼聚糖包裝材料在食品包裝中阻水性差，脆性大、抗菌時(shí)效短，食品保質(zhì)期短等問題提供了重要依據(jù)。

本發(fā)明的目的提供一種制備緩控釋抗菌性殼聚糖基復(fù)合膜的方法，采用如下方案實(shí)現(xiàn)：

一種緩控釋抗菌性殼聚糖基復(fù)合膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)將殼聚糖溶解于乙酸水溶液中，制備殼聚糖溶液，攪拌使殼聚糖充分溶解，制備成殼聚糖成膜液；