[发明专利]一种氧化纳米纤维素固定化纳米银/葡萄籽提取物抗菌、抗氧化复合膜、制备方法及应用

说明书

本发明公开一种氧化纳米纤维素固定化纳米银/葡萄籽提取物抗菌、抗氧化复合膜及其制备方法。本发明采用葡萄籽提取物为还原剂制备纳米银，氧化纳米纤维素为模板固定纳米银，制备得到氧化纳米纤维素固定化纳米银复合抗菌剂；然后以氧化纳米纤维素为成膜基质，葡萄籽提取物为抗氧化剂，甘油为塑化剂，与氧化纳米纤维素固定化纳米银复合抗菌剂混合，制得到所述复合膜。制得的复合膜中的纳米银的累积释放率为0.6‑6wt%，其可应用于食品包装，且作为抗菌作用的纳米银颗粒不会泄露、溢出进入到食品中，大大降低了其在食品应用中的毒性和潜在危害；且该复合膜拥有抗氧化作用，可防止脂质类等食品的氧化酸败，满足现代食品活性包装的要求。

技术领域

本发明涉及食品包装材料领域，具体涉及食品包装用氧化纳米纤维素固定化纳米银/葡萄籽提取物抗菌、抗氧化复合膜及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，人们一直致力于寻找一种抗菌、抗氧化活性高、阻隔性强及环境友好型食品包装材料，以满足现代食品活性包装的要求，从而在有助于延长食品贮藏期、改善食品贮藏环境的同时可以减少对环境的污染。

纤维素是一种具有可设计性、无毒、可降解的天然多糖，在食品活性包装材料领域具有潜在的应用价值，特别是经2，2，6，6-四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)氧化而得的氧化纳米纤维素。该氧化纳米纤维素膜透明度高、强度好以及具有良好的热稳定性，但是存在着无抗氧化、抗菌活性差的缺点，不能满足现代食品活性包装的要求，其应用受到一定程度的限制。

银纳米颗粒是一种广谱性抗菌物质，具有很强的抗菌活性，可作为增强剂添加到氧化纳米纤维素复合膜中，增强复合膜的抗菌活性。但近年来有研究者发现纳米银对人身体有一定潜在的累积毒性。当纳米银作为抗菌剂添加到包装膜中时，人们在使用过程中大量游离的银纳米颗粒的泄露，会对人体造成损伤。

近年来，各种生物活性物质被用于抗氧化增强剂。从农业废弃物中提取的生物活性成分在食品活性包装中的应用受到了人们的广泛关注，如葡萄籽提取物。据报道，每年葡萄酒工业中产生大量的葡萄籽下脚料，而这些物质中含有丰富的花青素或多酚类活性成分。该类活性成分具有很强的抗氧化作用，能够被用于食品贮藏中，以阻止食品的氧化衰败。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种食品包装用多功能复合膜，具体为无毒且有抗菌、抗氧化活性的、氧化纳米纤维素固定化纳米银的氧化纳米纤维素复合膜。

本发明的目的还在于提供所述的一种氧化纳米纤维素固定化纳米银/葡萄籽提取物抗菌、抗氧化复合膜的制备方法。该制备方法采用葡萄籽提取物为还原剂制备纳米银，经TEMPO氧化得到的氧化纳米纤维素为模板固定纳米银，制备得到纳米银复合抗菌剂；然后以氧化纳米纤维素为成膜基质，葡萄籽提取物为膜性能增强剂，甘油为塑化剂，与纳米银复合抗菌剂混合，制备氧化纳米纤维素/葡萄籽提取物/纳米银复合抗菌、抗氧化保鲜膜。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种氧化纳米纤维素固定化纳米银/葡萄籽提取物抗菌、抗氧化复合膜的制备方法，TEMPO氧化得到氧化纳米纤维素，采用葡萄籽提取物还原氧化纳米纤维素溶液与银氨溶液的混合液，制备氧化纳米纤维素固定化纳米银复合抗菌剂，再与葡萄籽提取物溶液、甘油以及氧化纳米纤维素混合溶液混合，制备无毒且有抗菌、抗氧化活性的氧化纳米纤维素基复合膜，具体包括如下步骤：

（1）首先，参照Denilson等人（Biomacromolecules, 2003，4, 1417-1425）以TEMPO氧化得到羧基含量为0.93mmol/g的氧化纳米纤维素，搅拌条件下，将银氨溶液加入氧化纳米纤维素溶液中混合均匀，得到氧化纳米纤维素-银氨混合溶液；

（2）在室温条件下，向步骤（1）中所述氧化纳米纤维素-银氨混合溶液中加入葡萄籽提取物溶液，进行反应，将反应得到的氧化纳米纤维素固定化纳米银复合物用超纯水透析至检测不出银离子，得到氧化纳米纤维素固定化纳米银复合抗菌剂；