System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜及其制备方法和应用技术_技高网

壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜及其制备方法和应用技术

技术编号:40586030 阅读:13 留言:0更新日期:2024-03-12 21:45
本发明专利技术公开了一种壳聚糖‑果胶聚电解质双层活性包装膜及其制备方法和应用,制备方法包括将壳聚糖的乙酸溶液与纳他霉素混合并在避光条件下搅拌,得到纳他霉素‑壳聚糖乙酸溶液,将果胶的水溶液与表没食子儿茶素没食子酸酯混合并搅拌得到表没食子儿茶素没食子酸酯‑果胶溶液,将表没食子儿茶素没食子酸酯‑果胶溶液与甘油混合得到成膜溶液,经超声处理后,采用逐层流延法制得壳聚糖‑果胶聚电解质双层活性包装膜。本发明专利技术制备的双层活性包装膜具有优异的紫外线屏蔽性能、机械性能、气体阻隔和抗氧化性能,可将纳他霉素保护在内层从而长期提供高效抑菌作用,可应用于草莓保鲜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于食品包装,涉及一种壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜及其制备方法和应用,具体涉及一种负载纳他霉素和表没食子儿茶素没食子酸酯的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜及其制备方法和应用。


技术介绍

1、食品包装作为食品工业供应链的重要组成部分,充当食品的保护层或阻隔层,保护食品在储存和运输过程中免受潜在损坏和降解,以延长食品保质期。传统包装大多数源自石油基塑料,其污染量日益加剧,近年来,研究发现天然、可生物降解和无毒生物质聚合物(如多糖、蛋白质、脂质或这些物质的混合物)可最大限度地减少微塑料对环境的影响,其中,基于多糖开发的涂层和薄膜具有良好的气体阻隔性以及优异的机械性能。然而,由单一物质制成的可生物降解包装材料通常存在功能特性局限性,因此结合不同物质有益属性的复合薄膜将成为更优选择。此外,在众多制备薄膜方法中,逐层静电自组装技术由于具有丰富的装配聚合物材料和模板、操作流程简单、绿色环保、材料结构的出色可控性和设计性等优点,并允许将各种活性物质掺入薄膜中,是制备功能性多层薄膜的有效手段,与单层薄膜相比,经过自组装制备的多层薄膜表现出更低的水蒸气渗透性、更好的抑菌效果和保鲜稳定性,其中,壳聚糖和果胶等聚糖聚电解质包装表现出优异的机械性能、隔气性和抗雾性能,但在抗紫外线屏蔽、抗氧化性和抑制微生物性能方面仍存在缺陷。因此,制备具有活性成分特性的壳聚糖-果胶基多活性包装材料值得进一步研究。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种可将纳他霉素保护在内层长期发挥抑菌作用、具有优异的紫外线屏蔽性能、机械性能、气体阻隔和抗氧化性能的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜及其制备方法和应用。

2、为解决上述技术问题,本专利技术采用以下技术方案。

3、一种壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,包括以下步骤:

4、(1)将壳聚糖的乙酸溶液与纳他霉素混合,在避光条件下搅拌,得到纳他霉素-壳聚糖乙酸溶液;

5、(2)将果胶的水溶液与表没食子儿茶素没食子酸酯混合并搅拌,得到表没食子儿茶素没食子酸酯-果胶溶液;

6、(3)将表没食子儿茶素没食子酸酯-果胶溶液与甘油混合,得到成膜溶液;

7、(4)将成膜溶液超声处理以去除气泡,采用逐层流延法先将成膜溶液倒入成膜模具中一次干燥,形成表没食子儿茶素没食子酸酯-果胶层,然后在表没食子儿茶素没食子酸酯-果胶层上倒入纳他霉素-壳聚糖乙酸溶液,经二次干燥后,得到壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜。

8、上述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,优选的,步骤(2)中,所述表没食子儿茶素没食子酸酯的质量为果胶质量的1%~15%,所述果胶的水溶液中果胶的质量分数为2%。

9、上述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,优选的,步骤(1)中,所述纳他霉素的质量为壳聚糖质量的25%,所述壳聚糖的乙酸溶液中,壳聚糖的质量分数为2%,溶剂采用乙酸溶液,乙酸溶液中乙酸的质量分数为2%。

10、上述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,优选的,步骤(3)中,所述甘油的质量为果胶质量的25%。

11、上述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,优选的,步骤(1)中,在25℃~28℃避光条件下搅拌12h~15h。

12、上述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,优选的,步骤(2)中,在25℃~28℃下搅拌12h~15h。

13、上述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,优选的,步骤(4)中,所述超声处理的功率为200w~220w,所述超声处理的时间为30min~35min。

14、上述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,优选的,步骤(4)中,所述一次干燥的温度为40℃~45℃,所述一次干燥的时间为12h~16h,所述二次干燥的温度为40℃~45℃,所述二次干燥的时间为12h~16h。

15、作为一个总的技术构思,本专利技术还提供一种上述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法制得的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜。

16、作为一个总的技术构思,本专利技术还提供一种上述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜在草莓保鲜中的应用。

17、本专利技术中,流延法采用的成膜膜具为基板,尺寸通常采用10cm×10cm。流延法成膜的过程可采用在恒温、恒湿的环境下,将成膜溶液倾倒于平整的一次性塑料皿(10cm×10cm)上干燥成膜,但不限于此。

18、本专利技术采用的纳他霉素(也作那他霉素)是一种天然的多烯大环内酯类物质,来源于纳塔尔链霉菌在发酵过程中产生的一种天然抗真菌剂,能显著抑制主要采后病原真菌(灰孢霉和青霉)的生长活性,但对细菌和病毒没有抑制作用。目前,世界卫生组织、欧洲食品安全局和食品药品监督管理局经过全面评估,将纳他霉素列为公认安全状态。因此,纳他霉素作为防腐剂添加在奶酪、香肠、酸奶、果汁和葡萄酒等食品中,广泛应用于食品加工行业。在壳聚糖基活性涂层中加入纳他霉素可明显延长草莓的保质期,表明纳他霉素在食品包装薄膜中具有较好的应用前景,但是,申请人发现,由于纳他霉素的分子量较大且具有共轭双键结构,纳他霉素在水中的溶解度较差(50mg/l),且纳他霉素的不饱和碳链在200nm至380nm的紫外区域照射下会出现大量降解损失,引起纳他霉素快速失活,进而影响其抑菌效率,这些问题严重限制了纳他霉素在包装材料中的进一步应用,因此,申请人进行了进一步的研发与探索。

19、与现有技术相比,本专利技术的优点在于:

20、(1)鉴于纳他霉素存在紫外光下易分解的缺点,本专利技术通过光谱叠加理论,即基于光照稳定性的原理,通过添加一种吸收相似波长范围的活性物质来保护另外一种光不稳定的化合物,来屏蔽对纳他霉素有破坏性作用的紫外线照射,将纳他霉素保护在材料中从而实现长期有效抑菌作用。本专利技术中选用表没食子儿茶素没食子酸酯作为保护性添加剂直接参与薄膜的功能应用。表没食子儿茶素没食子酸酯是绿茶中存在的主要多酚化合物,被认为是合成食品添加剂的潜在替代品。表没食子儿茶素没食子酸酯中富含酚羟基,在食品系统中显示出优异的抗氧化活性,同时可抑制引起食物变质的革兰氏阳性和革兰氏阴性菌的生长。此外,表没食子儿茶素没食子酸酯含有芳香烃环结构,从而具有强大的紫外线阻隔特性,本专利技术通过表没食子儿茶素没食子酸酯在紫外波长范围内的吸收能力可用于屏蔽有害的紫外线辐射,保护包装材料中的纳他霉素。

21、(2)鉴于纳他霉素存在水溶性差的缺点,本专利技术采用逐层自组装法制备负载纳他霉素和表没食子儿茶素没食子酸酯的壳聚糖-果胶聚电解质双层膜,其中,水溶性表没食子儿茶素没食子酸酯添加到双层膜中上底的果胶中;纳他霉素均匀地溶于壳聚糖乙酸溶液中,作为双层膜的下层,从而解决了其水溶性差的问题。同时,双层包装的果胶上层的表没食子儿茶素没食子酸酯显著增强了活性包装的抗氧化和抗菌特性。本专利技术制备的负载纳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述表没食子儿茶素没食子酸酯的质量为果胶质量的1%~15%,所述果胶的水溶液中果胶的质量分数为2%。

3.根据权利要求1所述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述纳他霉素的质量为壳聚糖质量的25%,所述壳聚糖的乙酸溶液中,壳聚糖的质量分数为2%,溶剂采用乙酸溶液,乙酸溶液中乙酸的质量分数为2%。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述甘油的质量为果胶质量的25%。

5.根据权利要求1~3中任一项所述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,在25℃~28℃避光条件下搅拌12h~15h。

6.根据权利要求1~3中任一项所述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,在25℃~28℃下搅拌12h~15h。

7.根据权利要求1~3中任一项所述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述超声处理的功率为200W~220W,所述超声处理的时间为30min~35min。

8.根据权利要求1~3中任一项所述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述一次干燥的温度为40℃~45℃,所述一次干燥的时间为12h~16h,所述二次干燥的温度为40℃~45℃,所述二次干燥的时间为12h~16h。

9.一种如权利要求1~8中任一项所述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法制得的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜。

10.一种如权利要求9所述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜在草莓保鲜中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述表没食子儿茶素没食子酸酯的质量为果胶质量的1%~15%,所述果胶的水溶液中果胶的质量分数为2%。

3.根据权利要求1所述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述纳他霉素的质量为壳聚糖质量的25%,所述壳聚糖的乙酸溶液中,壳聚糖的质量分数为2%,溶剂采用乙酸溶液,乙酸溶液中乙酸的质量分数为2%。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述甘油的质量为果胶质量的25%。

5.根据权利要求1~3中任一项所述的壳聚糖-果胶聚电解质双层活性包装膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,在25℃~28℃避光条件下搅拌12h~15h。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁胜华谢颖傅鑫程单杨黎欢常霞徐赛青王蓉蓉付复华
申请(专利权)人:湖南省农产品加工研究所
类型:发明
国别省市:

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