[发明专利]一种生物质接枝壳聚糖抗菌材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于抗菌材料技术领域，具体涉及一种生物质接枝壳聚糖抗菌材料的制备方法。

背景技术

我国人口众多，在食品加工领域，猪肉是主要被加工的肉类之一，市场占有量大，所以说我国同时是猪肉消费大国，而且，伴随经济的发展，猪肉的交易量和出栏量的逐年走高。

猪浑身是宝，毫无废物。猪粪质地较细，含有较多的有机质和氮磷钾养分，人们通常认为猪是很脏的动物，其实猪是很爱干净的。在猪圈中，猪的吃喝拉撒睡都有固定的位置。在现代化养猪条件下，猪粪处理是一项关键的环保技术，否则会引起环境污染。

发明内容

本发明提供一种生物质接枝壳聚糖抗菌材料的制备方法，本发明制备抗菌材料无臭，抗氧化，抗菌，具备良好的缓释功能，可减少资源的浪费。

本发明的目的是这样实现的：

一种生物质接枝壳聚糖抗菌材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）猪粪除臭

将25-35重量份猪粪进行调节pH为2-5，静置1-2天后，加入5-15重量份氧化钙搅拌均匀后，压滤机压滤脱水，晾干，在105-115℃温度下干燥，待用；

（2）接枝壳聚糖

将2-5重量份壳寡糖溶解于15-25重量份醋酸溶液中，磁力搅拌下加入步骤（1）所得物，调节pH为9-11，然后90-120℃油浴反应4-8小时后立即在冰水浴中冷却，冷却后加入2-5重量份乙醇丙酮混合溶剂，待用；

（3）吸水树脂接枝淀粉

将5-15重量份淀粉和3-10重量份丙烯酸丁酯混合后加入100-150重量份去离子水，通入氮气作为保护气，在30-40℃下搅拌混合5-10分钟后再加入1-2重量份过氧化苯甲酰，升高温度至60-70℃搅拌反应5-7小时后干燥，待用；

（4）抗菌材料的制备

将步骤（2）所得物与步骤（3）所得物在75-95℃油浴加热1-3小时后，加入1-2重量份戊二醛，继续保温搅拌反应20-30分钟后，冷冻干燥后得到生物质接枝壳聚糖抗菌材料。

所述调节pH为采用摩尔浓度为0.1-0.5mol/L的盐酸与摩尔浓度为0.1-0.5mol/L的氢氧化钠。

所述乙醇丙酮混合溶剂为乙醇与丙酮采取体积1:1进行混合的溶剂。

所述的冷冻干燥为将物料置于2-5℃进行预冷冻，之后置于冷冻干燥机中，开启冷冻干燥机的制冷功能，设置搁板的温度为-35--50℃，冷冻1-5小时。

本发明有以下有益效果：

本发明将猪粪酸化后，加入氧化钙进行氧化后脱水后，干燥，加入壳聚糖的醋酸溶液，碱性条件下加热反应后冷却加入乙醇丙酮混合溶剂，然后将淀粉和丙烯酸丁酯混合后加入过氧化苯甲酰，升高温度制备吸水树脂接枝淀粉，将两者混合后，加入交联剂进行反应后，冷冻干燥后既得。酸化处理可使得粪便中的病原微生物、蛔虫卵被杀灭，同时可除臭，氧化钙可使得粪便进行氧化，使得畜禽粪便脱水程度高，重量和体积大大减少，壳聚糖分子链含有大量的还原末端基，可与氨基化合物发生反应，结构单元上的活性氨基使得壳聚糖可进行化学改性，粪便中含有大量的中含有的醛，酮，羧酸或羧酸衍生物等基团，能够与壳聚糖发生Maillard反应,产物具备抗氧化，抗菌能力，之后吸水树脂接枝淀粉可大量保留水分，同时形成缓释包覆层，有极佳的缓释效果，之后加入交联剂在还原末端基发生席夫碱反应生成交联网络结构，可增加缓释效果，冷冻干燥可使得干燥物质的结构，活性和可挥发性物质损失减到最低。本发明制备抗菌材料无臭，抗氧化，抗菌，具备良好的缓释功能，可减少资源的浪费。

具体实施方式

一种生物质接枝壳聚糖抗菌材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）猪粪除臭

将30重量份猪粪进行调节pH为2-5，静置1天后，加入10重量份氧化钙搅拌均匀后，压滤机压滤脱水，晾干，在110℃温度下干燥，待用；

（2）接枝壳聚糖

将3重量份壳寡糖溶解于20重量份醋酸溶液中，磁力搅拌下加入步骤（1）所得物，调节pH为9-11，然后100℃油浴反应5小时后立即在冰水浴中冷却，冷却后加入3重量份乙醇丙酮混合溶剂，待用；

（3）吸水树脂接枝淀粉

将10重量份淀粉和5重量份丙烯酸丁酯混合后加入120重量份去离子水，通入氮气作为保护气，在35℃下搅拌混合8分钟后再加入1.5重量份过氧化苯甲酰，升高温度至65℃搅拌反应6小时后干燥，待用；

（4）抗菌材料的制备