纳米氧化镁作为抗菌剂的应用制造技术

技术编号:8615030 阅读:250 留言:0更新日期:2013-04-24 17:58
本发明专利技术公开了一种纳米氧化镁作为抗菌剂的应用,所述的应用为纳米氧化镁颗粒作为热带假丝酵母(Candida?tropicalis)的抑菌剂;本发明专利技术提供的纳米氧化镁颗粒具有无毒、对常见饮料微生物具有较好的抑菌效率等特点,具有用作酸性饮料防腐剂良好潜质,尤其是对酸性饮料中热带假丝酵母具有明显的抑菌效果,其制备方法简便,可通过控制前驱体煅烧条件制备不同粒径的氧化镁粉体,适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纳米氧化镁颗粒作为抑菌剂的应用,具体涉及纳米氧化镁颗粒对热带假丝酵母(Candida tropicalis)具有抑制生长作用。
技术介绍
饮料是我们日常生活中的必需品。饮料由于其营养成分丰富,在加工和销售过程非常容易受到微生物的污染,为此在商品化饮料中都需要添加一定量的防腐剂。防腐剂主要分为化学防腐剂和天然防腐剂两大类。化学防腐剂又分为有机防腐剂与无机防腐剂。前者主要包括苯甲酸、山梨酸等,后者主要包括亚硫酸盐和亚硝酸盐等。天然防腐剂,通常是从动物、植物和微生物的代谢产物中提取。虽然天然食品防腐剂无毒无害,但目前天然食品防腐剂的价格高昂,还没有形成规模化应用。目前在食品饮料行业中,化学防腐剂特别是苯甲酸、山梨酸等还是主流。但是,随着人们对健康要求的提高,人们对防腐剂研究及应用越来越关注。纳米氧化镁颗粒是一种新型高功能精细无机材料,在电子、催化、陶瓷、食品等领域有广泛的应用。纳米氧化镁粉体,由于其结构的特殊性,具有较大的比面积,具有一定的抑菌和杀菌能力。文献 Peter K. Stoimnov, Rosalyn L. Klinger, George L. Marchin, and Kenneth J. Klabunde, Langmuir, 2002, 18: 6679-6686 中指出,粒径在 4 nm 左右, 比表面达到1000 m2/g的纳米氧化镁粉体吸附卤素,以静电作用力吸附在细菌和孢子表面, 使得细胞壁遭到破坏,细胞内部液体流出,从而达到杀菌效果。目前,已有很多关于氧化镁纳米粉体的制备及抑菌性能的报道。关于其抑菌性能研究都集中在中性环境,氧化锌纳米粉体表现出良好的抑菌效果。关于其在酸性环境中的应用没有相关报道。另外,镁作为人体必须每日补充的微量元素,对人体健康非常有益。为此,在酸性饮料领域,氧化镁纳米粉体非常具有成为防腐剂的潜力。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种纳米氧化镁颗粒在酸性饮料中抗菌性能,氧化镁纳米颗粒作为无机抗菌剂在饮料行业中应用,具体为米氧化镁颗粒作为热带假丝酵母(Candida tropicalis)的抑菌剂。本专利技术采用的技术方案是 本专利技术提供一种纳米氧化镁作为抗菌剂的应用,所述的应用为纳米氧化镁颗粒作为热带假丝酵母(Candida tropicalis)的抑菌剂。进一步,所述纳米氧化镁颗粒的粒径为4 150nm。进一步,所述纳米氧化镁颗粒的质量用量以热带假丝酵母菌株细胞数计为 O.02 O. 05 mg/ IO4 CFU。进一步,所述纳米氧化镁颗粒按如下方法制备室温下,将1. (Γ2. O mol/L硝酸镁水溶液滴加到1. (Γ2. 0mol/L可溶性碳酸钠水溶液中,在15(T250W超声条件下搅拌混合1(Γ30分钟,获得乳液,将乳液在室温下陈化:Γ5小时,过滤、水洗、冷冻干燥、粉碎,得到碱性碳酸镁前驱体,将前驱体以3 10°C /min的速度升温至45(T800°C,煅烧2飞小时,获得纳米氧化镁颗粒;所述硝酸镁溶液中硝酸镁与可溶性碳酸钠溶液中可溶性碳酸钠投料物质的量之比为1:广1.3。进一步,所述应用是将纳米氧化镁颗粒作为酸性饮料中热带假丝酵母的抑菌剂。进一步,所述酸性饮料为pH值为2. 5^5. 5。本专利技术所述纳米氧化镁颗粒是以可溶性镁盐和可溶性碳酸盐为原料,先制得碱式碳酸镁前躯体,通过控制煅烧条件制备得到,具体推荐按如下步骤进行将2. O mol/L硝酸镁水溶液50ml加入到超声波反应容器,室温下滴加浓度为2. O mol/L可溶性碳酸钠水溶液 55ml得到白色乳液,再在250W超声条件下搅拌混合20分钟,将得到的乳液室温下陈化5 小时,过滤、水洗、冷冻干燥、粉碎,得到碱性碳酸镁前驱体,将前驱体以3 10 V /min速度升温至45(T800°C,煅烧2飞小时,可得到粒径为4 150 nm大小的白色纳米氧化镁颗粒。与现有技术相比,本专利技术的有益效果主要体现在本专利技术提供的纳米氧化镁颗粒具有无毒、对常见饮料微生物具有较好的抑菌效率等特点,具有用作酸性饮料防腐剂良好潜质,尤其是对酸性饮料中热带假丝酵母具有明显的抑菌效果,其制备方法简便,可通过控制前驱体煅烧条件制备不同粒径的氧化镁颗粒,适合工业化生产。附图说明图1实施例1制备的纳米氧化镁透射电镜照片;图2实施例1制备的纳米氧化镁X射线衍射图3实施例6中纳米氧化镁颗粒的粒径对苹果汁中热带假丝酵母的抑菌效果图4实施例6中纳米氧化镁颗粒的粒径对桔子汁中热带假丝酵母的抑菌效果图5实施例6中纳米氧化镁颗粒的浓度对苹果汁中热带假丝酵母的抑菌效果图6实施例6中纳米氧化镁颗粒的浓度对桔子汁中热带假丝酵母的抑菌效果。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述,但本专利技术的保护范围并不仅限于此实施例1纳米氧化镁的制备将1. O mol/L硝酸镁水溶液25ml加入到超声波反应容器中 (Sonicafier 450, Branson Ultrasonics corporation,美国),室温(25°C )下滴力口1. O mol/L可溶性碳酸钠水溶液25ml得到白色乳液,在250W超声条件下搅拌混合20分钟,将得到的乳液在室温下陈化5小时,然后过滤,滤饼水洗后在_50°C冷冻干燥3h,粉碎,得到碱性碳酸镁前驱体`,将前驱体以5 V /min速度升温到450°C,煅烧1. 5小时,得白色纳米氧化镁颗粒,粒径25 nm。扫描电镜图见图1,X射线衍射图见图2所示。抑菌性将上述纳米氧化镁颗粒和菌悬液(IO6 CFU/mL)加入到苹果汁中,在苹果汁中,菌体浓度IO4 CFU/mL,纳米氧化镁颗粒浓度为300ppm。样品在室温条件下储存21天, 每3天取样,利用平板菌落计数,测定抑菌效果,实验操作及溶液配制同实施例6。结果表明,室温储存21天后,没有检测到任何菌落。实施例2纳米氧化镁的制备将1. 5 mol/L硝酸镁水溶液50ml加入到超声波反应容器,室 温下滴加1. O mol/L可溶性碳酸钠水溶液80ml得到白色乳液,在250W超声条件下搅拌混 合20分钟,将得到的乳液室温下陈化5小时,过滤、水洗、-50°C冷冻干燥3h、粉碎,将得到 碱性碳酸镁前驱体以5 °C/min速度升温到600 °C下煅烧1. 5小时,得白色纳米氧化镁颗 粒,粒径50 nm。抑菌性将上述纳米氧化镁颗粒和菌悬液(IO6 CFU/mL)加入到苹果汁中,在苹果 汁中,菌体浓度IO4 CFU/mL,纳米氧化镁颗粒浓度为300ppm。样品在室温条件下储存21天, 每3天取样,利用平板菌落计数,测定抑菌效果,实验操作及溶液配制同实施例6。结果表 明,室温储存18天,没有检测到任何菌落,21天后,可检测到菌落为IO12 CFU/mL。实施例3纳米氧化镁的制备将1. O mol/L硝酸镁水溶液50ml加入到超声波反应容器,室 温下滴加浓度为1. 5mol/L可溶性碳酸钠水溶液40ml得到白色乳液,在250W超声条件下搅 拌混合20分钟,将得到的乳液室温下陈化5小时,过滤、水洗、-50°C冷冻干燥3h、粉碎,将 得到碱性碳酸镁前驱体以5 °C/min速度升温到800 °C,煅烧1. 5小时,得白色纳米氧化镁 颗粒,粒径80 nm。抑菌性将上述纳米氧化镁颗粒和菌悬液(I本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种纳米氧化镁作为抗菌剂的应用,其特征在于所述的应用为纳米氧化镁颗粒作为热带假丝酵母(Candida?tropicalis)的抑菌剂。

【技术特征摘要】
1.一种纳米氧化镁作为抗菌剂的应用,其特征在于所述的应用为纳米氧化镁颗粒作为热带假丝酵母(Candida tropicalis)的抑菌剂。2.如权利要求1所述纳米氧化镁作为抗菌剂的应用,其特征在于所述纳米氧化镁颗粒的粒径为4 150nm。3.如权利要求1所述纳米氧化镁作为抗菌剂的应用,其特征在于所述纳米氧化镁颗粒的质量用量以热带假丝酵母菌株细胞数计为O. 02、. 05 mg/ IO4 CFU。4.如权利要求1所述纳米氧化镁作为抗菌剂的应用,其特征在于所述纳米氧化镁颗粒按如下方法制备室温下,将1. (Γ2. O mol/L硝酸镁水溶液滴加到1. (Γ2. Omol/L可...

【专利技术属性】
技术研发人员:石陆娥唐振兴
申请(专利权)人:杭州师范大学
类型:发明
国别省市:

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