【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于食品包装及天然可降解高分子膜材料领域，具体涉及一种抑菌保鲜zif-8nps复合膜的制备方法及其应用。
技术介绍
1、近年来随着生活水平的不断提高，水产品因其营养丰富、肉质细腻受到了广大消费者的喜爱，消费市场比重逐年增加。但水产品在贮藏与流通过程中由于保鲜不当极易在短时间内造成劣变和腐败，导致其丧失食用价值及经济价值。水产品的腐败变质主要是由于腐败菌和致病菌的生产，且致病菌污染则会直接威胁消费者的身体健康。因此，为了有效抑制鲜食水产品中细菌的生长，保障水产品的使用安全，亟需开发具有应用价值的抗菌保鲜膜。
2、生物可降解聚合物薄膜为绿色活性包装提供了一种新选择。由于生物聚合物的资源丰富、低成本、生物相容性、无毒性和可再生等优势，生物聚合物如多糖、蛋白质和脂类等作为薄膜生产材料已备受关注在各种用作聚合物来源的天然多糖中。
3、与其他天然聚合物相比，淀粉具有可再生、可生物降解、资源丰富且价格低廉的优点。cn114573883a公开了一种赤藓红b诱导的光驱动抑菌玉米淀粉膜的制备方法，搅拌加热使玉米淀粉完全糊化后，加入增塑剂，避光条件下加入赤藓红b后加入膜强化剂(柠檬酸、冰醋酸、苹果酸或乳酸等中的任意一种)，搅拌均匀得到混合液；将混合液浇铸在平板上，去除气泡，置于烘箱内干燥剥离后即得膜，制得的膜的理化性能最佳时，拉伸强度最高为2.23±0.13mpa，断裂伸长率为114.89±6.38％；水蒸气透过率最低为7.5×10-9g/(m×s×pa)，其拉伸强度和水蒸气阻隔性能有待提升；且膜的颜色是红色的，红色
4、zif-8nps是由锌金属离子和2-甲基咪唑配体在框架结构中配位组成的mof的一个亚类。目前有关zif-8nps的多数报道中是将zif-8nps作为载体，与其他抑菌功能物质复合以实现抑菌，暂未见关于zif-8nps自身的抑菌性能的报道。例如，cn109758474a公开了一种ag/zif-8抗菌剂及其制备方法，利用zif-8材料具有多级孔结构和大比表面积，对ag纳米粒子具有很好的稳定和分散作用，ag纳米粒子和zif-8具有协同抑菌作用，然而，ag的添加导致抗菌剂成本高昂。
5、[技术问题]
6、提供一种兼具优异抑菌保鲜性能、机械性能、水阻隔性能、抗氧化性能、较高透明度和紫外屏蔽能力，且成本低廉的可降解膜，该可降解膜拉伸强度在50mpa以上，水蒸气透过率不大于6.3×10-10g/(m×s×pa)，能够显著延长食品保质期。
7、[技术方案]
8、一方面，提供一种抑菌保鲜zif-8nps复合膜的制备方法，其包括如下步骤：
9、(1)zif-8nps的制备：将硝酸锌和2-甲基咪唑分别溶于甲醇中，得到硝酸锌溶液和2-甲基咪唑溶液；将所述2-甲基咪唑溶液与所述硝酸锌溶液混匀，在室温下静置；离心，甲醇洗涤，干燥，得到zif-8nps；其中，所述硝酸锌和所述2-甲基咪唑的摩尔质量比为1:(3～6)；
10、(2)淀粉-羧甲基纤维素复合溶液的制备：将淀粉溶解于水中，水浴条件下搅拌溶解，得到糊化淀粉溶液；将羧甲基纤维素溶解于水中，得到羧甲基纤维素溶液；将所述糊化淀粉溶液和所述羧甲基纤维素溶液混合，加入甘油，混匀，得到均一的膜液cs/cmc复合溶液；
11、(3)复合膜制备：将所述zif-8nps与所述cs/cmc复合溶液混匀，得到cs/cmc/zif-8nps复合膜溶液；将所述cs/cmc/zif-8nps复合膜溶液倒入模具中，排除气泡，干燥，得到抑菌保鲜zif-8nps复合膜；其中，所述zif-8nps按所述淀粉和所述羧甲基纤维素的质量加和的3％～7％添加。
12、在一些实施例中，所述zif-8nps按所述淀粉和所述羧甲基纤维素的质量加和的5％～6％添加。
13、在一些实施例中，步骤(2)中所述糊化淀粉溶液的质量浓度为4～7％。
14、在一些实施例中，步骤(2)中所述羧甲基纤维素溶液的质量浓度为1～5％。
15、在一些实施例中，步骤(2)中所述甘油按照所述淀粉和所述羧甲基纤维素的质量加和的25～60％添加。
16、在一些实施例中，步骤(2)中所述cs/cmc复合溶液中所述淀粉和所述羧甲基纤维素的质量比为6：4。
17、在一些实施例中，步骤(1)中的离心参数：转速4000～9000rpm，时间5～15min。
18、在一些实施例中，步骤(1)中的干燥参数：温度50～80℃，时间12～24h。
19、在一些实施例中，步骤(2)中水浴参数：温度70～90℃，时间10～30min。
20、在一些实施例中，步骤(3)中所述模具为塑料培养皿，内直径为90mm。
21、在一些实施例中，步骤(3)中的干燥参数：温度30～40℃，时间12～24h。
22、另一方面，提供前述的方法制得的抑菌保鲜zif-8nps复合膜。
23、又一方面，提供前述的抑菌保鲜zif-8nps复合膜在食品保鲜中的应用。
24、所述食品包括但不限于水产品，例如三文鱼。
25、[有益效果]
26、(1)本专利技术提供了一种兼具优异抑菌保鲜性能、机械性能、水阻隔性能、抗氧化性能、较高透明度、紫外线吸收性和高效稳定性，且成本低廉的可降解膜，该可降解膜可以清晰看见透过的字体，且显著提高了其紫外屏蔽能力，其拉伸强度在50mpa以上，水蒸气透过率不大于6.3×10-10g/(m×s×pa)，能够显著延长食品保质期，可以作为多功能材料应用于包装领域，尤其是水产品包装领域；
27、(2)本专利技术研究发现了经过特定工艺，以甲醇为溶剂，特定比例的硝酸锌和2-甲基咪唑合成的zif-8nps(纳米抑菌剂)具有优异的抑菌性能，在浓度50μg/ml时的抑菌率超过50％，抑菌效果优于现有技术cn 109758474 a公开了的ag/zif-8抗菌剂(在50μg/ml时的抑菌率并未达到50％)，且本专利技术相较于cn 109758474 a省略了ag，大大降低了原料成本，简化了抗菌剂的加工步骤。本专利技术提供的zif-8nps可以实现不添加银离子而实现长期的抗菌效果；本专利技术的可降解膜可用于抑制腐败菌及致病菌的生长，能够应用于水产品保鲜中，大幅延长食品保质期；
28、(3)本专利技术中的羧甲基纤维素(cmc)是一种纤维素醚，具有优良的相容性、可再生性、生物降解性和成膜性，cmc的羧基与淀粉的羟基之间的相互作用可以使淀粉层更坚硬、更致密，从而改善淀粉膜的性能；本专利技术塑料包装膜以淀粉、羧甲基纤维素、甘油作为原料，制备得到具有良好的力学性能的薄膜，其拉伸强度可达到25.13mpa，同时zif-8本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抑菌保鲜ZIF-8NPs复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述ZIF-8NPs按所述淀粉和所述羧甲基纤维素的质量加和的5％～6％添加。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述糊化淀粉溶液的质量浓度为4～7％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述羧甲基纤维素溶液的质量浓度为1～5％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述甘油按照所述淀粉和所述羧甲基纤维素的质量加和的25～60％添加。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述CS/CMC复合溶液中所述淀粉和所述羧甲基纤维素的质量比为6：4。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中的离心参数：转速4000～9000rpm，时间5～15min。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中水浴参数：温度70～90℃，时间10～30min。
9.权利要求1～8中任一项所述的方
10.权利要求9所述的抑菌保鲜ZIF-8NPs复合膜在食品保鲜中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种抑菌保鲜zif-8nps复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述zif-8nps按所述淀粉和所述羧甲基纤维素的质量加和的5％～6％添加。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述糊化淀粉溶液的质量浓度为4～7％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述羧甲基纤维素溶液的质量浓度为1～5％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述甘油按照所述淀粉和所述羧甲基纤维素的质量加和的25～60％添加。...
【专利技术属性】
技术研发人员：王海涛，贾诗雨，侯英猛，谭明乾，苏文涛，程沙沙，宋玉昆，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。