【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于绿色长效食品抗菌保鲜，具体涉及一种无毒且长效抗菌的自组装壳聚糖衍生纳米复合材料及其制备方法与在鸡肉保鲜的应用。
技术介绍
1、食品安全是国家和地区应对自然灾害的重要保障，但传统的食品包装和储存技术正受到新一轮公共卫生事件的冲击。特别是全球“covid-19”对社会发展的限制，大大拓展了加工食品的需求和服务范围。为了保证消费者餐桌上生存食品的新鲜度，提高商业产品的保质期已成为食品供应链中的一个重要问题。在现代食品工业中，保鲜膜在食品保鲜方面发挥着重要作用，但塑料垃圾带来的安全和环境挑战也威胁着公众健康。在冷链运输过程中，covid-19(sars-cov-2)可在塑料环境中存活一段时间，这加剧了人们对食品包装的担忧。普通合成聚合物包装只能对空气中的微生物和灰尘起到物理阻隔作用，并不能完全避免食源性疾病的发生。因此，开发安全、绿色、长效的食品保鲜技术仍然迫在眉睫。
2、随着食品腐蚀机理的揭示和中草药研究的深入，具有高生物相容性的天然生物质材料作为塑料薄膜的替代品已引起主流食品医药学的广泛关注。为了进一步设计出具有强抗菌性和良好机械强度的可持续食品包装材料，一些研究小组正在尝试构建基于天然聚合物和金属纳米颗粒的新型生物功能复合薄膜。然而，由于无机离子迁移到食品中的概率并非为零，因此这种构建金属基包装材料的策略存在争议。金属元素对人体的毒性和环境问题一直是人们长期考虑的问题，这与食品包装的纳米粒子设计无关。生物可降解聚合物的先进性和优势不仅体现在其安全性和生物相容性上，还为薄膜加工提供了灵活性和可编程性。例如，
技术实现思路
1、基于上述背景，本专利技术提出了一种简便、稳健的方法来开发壳聚糖(cts)衍生纳米复合材料，以实现绿色、高效的食品保鲜。这种基于聚合物的自组装纳米复合材料是由壳聚糖(cts)单元与多糖(包括黄芪多糖、柿子多糖、柚子多糖以及蒲公英多糖)和功能性二氢杨梅素(dmy)共聚而成。与传统的金属基包装材料相比，这种模型纳米复合材料兼具令人满意的安全性和抗菌性能。一方面，dmy是一种含有多个羟基的多酚类黄酮，通过其与细菌外膜的强碳水化合物关系，提高了纳米复合材料系统与大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的有效识别能力。另一方面，由于cts和多糖的协同抗菌作用，所设计的纳米复合材料具有更强的生物膜抑制、细胞膜破坏和能量代谢干扰作用。作为概念验证，本专利技术还设计了浸渍了cts-aps@dmy的纤维纸用于鸡肉包装，这种改性后的包装纸具有更强的防水性、紫外线屏蔽性和长期食品保鲜性能。
2、本专利技术通过cts与多糖以及dmy的共聚反应设计了一种自组装的具有协同杀菌功效的cts衍生纳米复合材料。首先，以富马酸为连接剂，通过调节溶液ph触发脱水缩合反应使cts与多糖形成共聚物。随后，利用静电作用将dmy引入到cts共聚化合物中，通过氢键作用和π-π堆积作用收缩所有高分子链段，进而在保护各活性物质的生物位点的前提下形成自组装的cts衍生纳米复合材料。由于具有多种生物作用位点，由此产生的cts衍生纳米复合材料具有协同抗菌行为，从而能更加彻底地杀死食源性细菌(如大肠杆菌和金色葡萄球菌)，可以有效提高食品抗菌保鲜效果，从而提高食品品质。
3、本专利技术采取的技术方案如下：
4、本专利技术提供一种无毒且长效抗菌的自组装壳聚糖衍生纳米复合材料的制备方法，包括如下步骤：
5、(1)制备壳聚糖共聚化合物：在搅拌状态下，将壳聚糖盐酸盐和富马酸以及多糖溶解在水中，加入naoh溶液调节溶液ph，搅拌反应结束后将溶液进行透析，再冷冻干燥后得到壳聚糖共聚化合物；
6、(2)制备壳聚糖衍生纳米复合材料：将壳聚糖共聚化合物溶解在水中得到水相，再将二氢杨梅素溶解在无水乙醇中得到油相，将油相缓慢加入到水相中，再恒温搅拌一段时间，即得到壳聚糖衍生纳米复合材料。
7、优选的，步骤(1)中，所述壳聚糖盐酸盐选用分子量在5000-12000之间的一种；所述多糖包括黄芪多糖、柿子多糖、柚子多糖以及蒲公英多糖中的一种。壳聚糖盐酸盐与多糖之间通过富马酸发生脱水缩合连接，并利用两种高分子涂层的物理纠缠、氢键作用等实现共聚物的形成。
8、进一步优选的，考虑到壳聚糖盐酸盐与多糖的水溶解性能、分散性和抗菌效率以及价格等因素，壳聚糖盐酸盐选用分子量为8000样品，多糖选用黄芪多糖。
9、优选的，步骤(1)中，所述壳聚糖盐酸盐和富马酸的质量比为1:(0.1～2.0)。
10、进一步优选的，考虑到富马酸的水溶解性以及反应剧烈程度，壳聚糖盐酸盐和富马酸的质量比为1:(0.2～1.0)。
11、优选的，步骤(1)中，所述壳聚糖盐酸盐和多糖的质量比为1:(0.1～5.0)。
12、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无毒且长效抗菌的自组装壳聚糖衍生纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的无毒且长效抗菌的自组装壳聚糖衍生纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述壳聚糖盐酸盐选用分子量在5000-12000之间的一种；所述多糖包括黄芪多糖、柿子多糖、柚子多糖以及蒲公英多糖中的一种。
3.根据权利要求1所述的无毒且长效抗菌的自组装壳聚糖衍生纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述壳聚糖盐酸盐和富马酸的质量比为1:(0.1～2.0)。
4.根据权利要求1所述的无毒且长效抗菌的自组装壳聚糖衍生纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述壳聚糖盐酸盐和多糖的质量比为1:(0.1～5.0)。
5.根据权利要求1所述的无毒且长效抗菌的自组装壳聚糖衍生纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，使用NaOH调节溶液的pH为5～10。
6.根据权利要求1所述的无毒且长效抗菌的自组装壳聚糖衍生纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述搅拌反应的反应温度为15
7.根据权利要求1所述的无毒且长效抗菌的自组装壳聚糖衍生纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述壳聚糖共聚化合物与二氢杨梅素的质量比为1:(0.1～3.0)；所述二氢杨梅素溶液滴入壳聚糖共聚化合物溶液的速率为0.1-2滴/秒。
8.根据权利要求1所述的无毒且长效抗菌的自组装壳聚糖衍生纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述恒温搅拌反应的反应温度为20～60℃，反应时间为2-24h。
9.权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的一种无毒且长效抗菌的自组装壳聚糖衍生纳米复合材料。
10.权利要求9所述的无毒且长效抗菌的自组装壳聚糖衍生纳米复合材料在鸡肉保鲜包装的应用，其特征在于，将购置的食品包装纸裁剪成10cm x 10cm的正方形纸片，然后浸入自组装壳聚糖衍生纳米复合材料溶液中，室温搅拌0.1-48h，将纸张取出并自然晾干，得到改性的包装纸。
...【技术特征摘要】
1.一种无毒且长效抗菌的自组装壳聚糖衍生纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的无毒且长效抗菌的自组装壳聚糖衍生纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述壳聚糖盐酸盐选用分子量在5000-12000之间的一种；所述多糖包括黄芪多糖、柿子多糖、柚子多糖以及蒲公英多糖中的一种。
3.根据权利要求1所述的无毒且长效抗菌的自组装壳聚糖衍生纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述壳聚糖盐酸盐和富马酸的质量比为1:(0.1～2.0)。
4.根据权利要求1所述的无毒且长效抗菌的自组装壳聚糖衍生纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述壳聚糖盐酸盐和多糖的质量比为1:(0.1～5.0)。
5.根据权利要求1所述的无毒且长效抗菌的自组装壳聚糖衍生纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，使用naoh调节溶液的ph为5～10。
6.根据权利要求1所述的无毒且长效抗菌的自组装壳聚糖衍生纳米复合材料的...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨静娴，陈钢文，陈建宏，刘勇，黄竣鹏，
申请(专利权)人：广东梅州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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