本发明专利技术提供了一种壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜及其制备方法和应用，属于食品保鲜材料领域。本发明专利技术提供的壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜的原料包括壳聚糖1.5％～2.5％、乙酸1.0％～1.5％、甘油0.25％～0.75％、吐温800.1％～0.2％、纳米蒙脱土0.05％～0.4％、三叶木通果皮提取物0.05％～0.4％和余量的水。本发明专利技术利用纳米蒙脱土提高抗菌膜的力学性能；三叶木通果皮提取物中的生物活性成分，提高膜的抗菌性和抗氧化活性。实验结果表明，本发明专利技术提供的抗菌膜的拉伸强度为13.28MPa，DPPH自由基清除率为19.56％，且具有优异的抗菌效果。
【技术实现步骤摘要】
一种壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜及其制备方法和应用
本专利技术涉及食品保鲜材料
，尤其涉及一种壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜及其制备方法和应用。
技术介绍
传统包装食品的保鲜膜大多是以聚乙烯、聚氯乙烯等为原料加工而成的塑料包装制品，但其难以分解，会带来严重的塑料废弃物污染问题，加热后还会分解出对人体有害物质，同时有限的石油资源也限制了塑料工业发展。因此，利用多糖、淀粉和纤维素等天然高分子材料制备生物可降解材料已引起广泛关注。在众多天然物质中，壳聚糖是甲壳素脱乙酰后得到的一种天然多聚物，含量丰富，具有良好的安全性、可降解性和成膜性等特点，是目前市场上用于食品包装及保鲜的理想材料。但是单一的壳聚糖膜润湿性、机械强度和抗氧化性较差且保鲜效果不明显，使其在食品包装保鲜中的应用受到了一定限制，而为了提高其性能一般添加一种或多种成膜物进行混合，如加入淀粉、果胶等成膜材料形成共混膜；但成膜物质的加入一般较大且会大幅降低共混膜的透湿性。如公开号为CN104610579A的专利中加入植物淀粉与壳聚糖共混以提高共混膜的机械性能，但膜的透湿性显著降低；公开号为CN104610757A的专利中加入谷类醇溶蛋白与壳聚糖共混以提高共混膜的机械性能，但膜的透湿性显著降低。而且，为了提高壳聚糖膜的抗菌效果，通常需要加入市售抗菌添加剂、二氧化钛或纳米银等抗菌物质，如公开号为CN104479155A的专利中加入二氧化钛制备抗菌膜；公开号为CN102775646A的专利中加入载银纳米二氧化钛，使得壳聚糖膜具有银离子和二氧化钛的双重抗菌性能。但上述方法成本较高。因此，如何提高壳聚糖膜的机械性能、水蒸气透过性、抗菌性能及抗氧化活性等综合性能，并有效降低其成本成为研究的重点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜及其制备方法和应用。本专利技术提供的抗菌膜原料易得、成本低并具有优异的机械性能、水蒸气透过性、抗菌性和抗氧化活性。本专利技术提供了一种壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜，由包括以下质量含量的原料制备得到：壳聚糖1.5％～2.5％、乙酸1.0％～1.5％、甘油0.25％～0.75％、吐温800.1％～0.2％、纳米蒙脱土0.05％～0.4％、三叶木通果皮提取物0.05％～0.4％和余量的水。优选地，所述壳聚糖的数均分子量为4.0～5.0KDa。优选地，所述壳聚糖的脱乙酰度为85％～90％。优选地，所述纳米蒙脱土的粒径为100～200nm。优选地，所述三叶木通果皮提取物的粒径为0.1～0.5mm。优选地，所述水为无菌去离子水。本专利技术提供了上述技术方案所述壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜的制备方法，包括以下步骤：(1)将壳聚糖与乙酸、水、甘油和吐温80混合，得到壳聚糖溶液；(2)将所述步骤(1)得到的壳聚糖溶液与纳米蒙脱土和三叶木通果皮提取物混合，得到复合膜液；(3)将所述步骤(2)得到的复合膜液进行成膜，得到壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜。优选地，所述步骤(3)中成膜的温度为45～55℃，成膜的湿度为30％～50％。优选地，所述步骤(3)中成膜的时间为15～20h。本专利技术还提供了上述技术方案所述壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜或按照上述技术方案所述制备方法制备的壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜在果蔬保鲜膜中的应用。本专利技术提供了一种壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜，由包括以下质量含量的原料制备得到：壳聚糖1.5％～2.5％、乙酸1.0％～1.5％、甘油0.25％～0.75％、吐温800.1％～0.2％、纳米蒙脱土0.05％～0.4％、三叶木通果皮提取物0.05％～0.4％和余量的水。本专利技术提供的抗菌膜利用纳米蒙脱土的二维片层状结构，片状结构厚度处于纳米尺度，使壳聚糖分子链能够插入蒙脱土片层中形成插层或剥离结构形态的复合材料，纳米蒙脱土较为均匀的分散到壳聚糖中，在受到外力作用时能够均匀分布载荷，使材料力学性能得到改善；三叶木通果皮提取物中含有丰富的常春藤皂苷元、果胶、多酚等生物活性成分，能够提高壳聚糖膜的抗菌性和抗氧化活性，同时其来源广泛，原料易得，成本低；同时纳米蒙脱土和三叶木通果皮提取物的加入破坏了壳聚糖分子内和分子间的氢键作用，并形成了新的氢键作用，从而提高了膜的水蒸气透过性等性能；通过控制各组分的用量，能够避免其在壳聚糖中分布不均匀、造成团聚，进而提高壳聚糖膜的性能。实验结果表明，本专利技术提供的抗菌膜的膜厚为56.25±2.58μm，拉伸强度为13.28±0.18MPa，断裂伸长率为42.11±0.90％，水蒸气透过率为28.00±4.13g·mm·m-2d-1·kPa-1，DPPH自由基清除率为19.56±1.01％，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有优异的抗菌效果(抑菌圈大于12mm)。附图说明图1为实施例1与对比例1～3中制备的膜的宏观照片；图2为实施例1与对比例1～3的膜的抗菌性能对比。具体实施方式本专利技术提供了一种壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜，由包括以下质量含量的原料制备得到：壳聚糖1.5％～2.5％、乙酸1.0％～1.5％、甘油0.25％～0.75％、吐温800.1％～0.2％、纳米蒙脱土0.05％～0.4％、三叶木通果皮提取物0.05％～0.4％和余量的水。如无特殊说明，本专利技术对上述各组分的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品或常规制备方法制备的产品即可。按质量含量计，本专利技术提供的壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜的原料包括壳聚糖1.5％～2.5％，优选为2％。本专利技术将壳聚糖的质量含量限定在上述范围内，能够使壳聚糖分子链间具有较强的作用力，使复合膜液具有较为适宜的粘度和流动性，提高复合膜液的成膜性，使膜具有较好的强度及平整性。在本专利技术中，所述壳聚糖的数均分子量优选为4.0～5.0KDa，更优选为4.4KDa；所述壳聚糖的脱乙酰度优选为85～90％，更优选为88.1％。本专利技术将壳聚糖的分子量和脱乙酰度限定在上述范围内，能够使壳聚糖具有较好的溶解性，形成的抗菌膜较为致密，具有较好的抗菌性能，同时能够提高与纳米蒙脱土、三叶木通果皮提取物之间的相互作用，使其能够较为均匀的分散在抗菌膜中，进一步提高抗菌膜的力学性能和抗菌性等综合性能。按质量含量计，本专利技术提供的壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜的原料包括乙酸1.0％～1.5％，优选为1.25％。在本专利技术中，所述乙酸用于溶解壳聚糖。本专利技术将乙酸的质量含量限定在上述范围内，乙酸能够结合壳聚糖中的游离氨基，破坏壳聚糖分子内和分子间的氢键，并使其分子量保持在较大范围，使壳聚糖溶解的更加充分，进而提高抗菌膜的力学性能等综合性能。按质量含量计，本专利技术提供的壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜的原料包括甘本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜，由包括以下质量含量的原料制备得到：壳聚糖1.5％～2.5％、乙酸1.0％～1.5％、甘油0.25％～0.75％、吐温80 0.1％～0.2％、纳米蒙脱土0.05％～0.4％、三叶木通果皮提取物0.05％～0.4％和余量的水。/n
【技术特征摘要】
1.一种壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜，由包括以下质量含量的原料制备得到：壳聚糖1.5％～2.5％、乙酸1.0％～1.5％、甘油0.25％～0.75％、吐温800.1％～0.2％、纳米蒙脱土0.05％～0.4％、三叶木通果皮提取物0.05％～0.4％和余量的水。
2.根据权利要求1所述的壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜，其特征在于，所述壳聚糖的数均分子量为4.0～5.0KDa。
3.根据权利要求1或2所述的壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜，其特征在于，所述壳聚糖的脱乙酰度为85％～90％。
4.根据权利要求1所述的壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜，其特征在于，所述纳米蒙脱土的粒径为100～200nm。
5.根据权利要求1所述的壳聚糖/纳米蒙脱土/三叶木通果皮提取物抗菌膜，其特征在于，所述三叶木通果皮提取物的粒径为0.1～0.5mm。
6.根据权利要求1所述的壳聚...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓云，江永利，尹浩，周学府，钟宇，王丹凤，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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