[发明专利]一种壳聚糖-Zn复合物纳米粒子保鲜膜的制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种壳聚糖‑Zn复合物纳米粒子保鲜膜及其制备方法和用途。该保鲜膜包括壳聚糖‑Zn复合物纳米粒子和纳晶纤维素，其中壳聚糖‑Zn复合物纳米粒子中壳聚糖的分子量为50‑300kDa。壳聚糖‑Zn复合物纳米粒子保鲜膜的制备方法包括步骤：1)通过离子交联法制备壳聚糖‑Zn复合物纳米粒子溶液；2)制备纳晶纤维素；3)将步骤1)制备的壳聚糖‑Zn复合物纳米粒子溶液、步骤2)制备的纳晶纤维素、淀粉溶液和甘油混合，混合得到的成膜液通过常规方法制成保鲜膜。该保鲜膜可用于食品包装和水果保鲜，起到杀菌作用，以延长货架期。

技术领域

本发明涉及一种保鲜膜材料，更具体地说涉及一种壳聚糖-Zn复合物纳米粒子保鲜膜的制备方法和用途。

背景技术

许多水果在放置过程中需要使用保鲜膜进行保鲜。例如，草莓具有较高的营养价值，素有“水果皇后”之美誉，深受消费者喜爱。然而草莓含水量高、组织娇嫩和易腐烂变质，在常温下，1-3天草莓就开始腐败，因此放置过程中需要使用保鲜膜以使其保存时间变长。国内外食品包装材料大都采用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯醇(PVA)、脲醛塑料(UF)、聚氯乙烯(PVC)和乙烯/乙烯醇共聚物(EVOH)等。尽管上述材料透明度高、机械性能、表面强度、抗摩擦性、抗化学腐蚀性和防潮性好，但都存在难降解、不可食用和在食品贮藏过程中小分子有害物质存在迁移风险等缺陷。此外，目前市场上存在的二氧化钛和纳米银等纳米抗菌剂，尽管抗菌效果好，但生物安全性差限制了其在食品中的广泛应用。因此，需要一种新的保鲜膜材料。

壳聚糖具有可食性、生物相容性、无毒、抗氧化和抑菌性能强等优点，已广泛应用于食品、环境、医药和纺织等领域。张洪才等人的前期研究表明β-壳聚糖-Zn复合物纳米粒子由于粒径小(200nm)，易进入细菌细胞内部，从而抑菌效果好(Zhang、Jung和Zhao，2016)。然而，壳聚糖纳米粒子易团聚，使其粒径变大而抑菌效果不稳定，防止壳聚糖纳米粒子团聚和保持良好的分散性能成为提高抑菌效果的关键技术问题。2017年张洪才等人的课题组研究表明加入纳晶纤维素(CNC)可显著提高壳聚糖纳米粒子的分散稳定性(Zhang、Jung和Zhao，2017)。但是，目前还未见到纳晶纤维素和壳聚糖-Zn复合物纳米粒子用做保鲜膜用于延长水果，例如草莓的货架期的报道。有关草莓的保鲜，中国专利公开号：CN107865065A公开了一种处理草莓保鲜剂；中国专利公开号：CN106417569A公开了一种含桉叶提取物的微胶囊化草莓保鲜剂及其制备方法；中国专利公开号：CN106417579A公开了一种高效绿色的草莓保鲜方法；中国专利公开号：CN107603204A公开了一种远红外复合膜及其制备方法与应用；中国专利公开号：CN107593896A公开了一种草莓保鲜剂及其制备方法；中国专利公开号：CN107927156A公开了一种用于草莓保鲜的天然保鲜剂及其制备方法和保鲜方法。但是，这些保鲜剂或保鲜方法也都存在天然提取物前期提取过程繁琐和保鲜效果较差等缺陷。

发明内容

针对现有保鲜包装材料存在的缺陷，本发明的一个目的提供一种壳聚糖-Zn复合物纳米粒子保鲜膜，该保鲜膜包括组分：壳聚糖-Zn复合物纳米粒子和纳晶纤维素，其中壳聚糖-Zn复合物纳米粒子中壳聚糖的分子量为50-300kDa。

进一步的，本发明的该壳聚糖-Zn复合物纳米粒子保鲜膜包括组分：壳聚糖-Zn复合物纳米粒子，纤维素纳米晶、淀粉和甘油，其中所述淀粉为糊化淀粉。

进一步的，本发明的壳聚糖-Zn复合物纳米粒子保鲜膜按重量计包括以下组分：壳聚糖-Zn复合物纳米粒子2-5％，纳晶纤维素13-15％、淀粉10-20％，甘油7-10％和三聚磷酸钠0.5-1.2％，其余为水。

上述三聚磷酸钠也可用三聚磷酸钾、三聚磷钙等可溶性钠盐代替。

本发明的壳聚糖-Zn复合物纳米粒子的粒径为103.63-127.40nm。

本发明的壳聚糖-Zn复合物纳米粒子的Zeta-电位为13.41-24.67mV。