[发明专利]一种氧化锌纳米抑菌复合物在粮食储藏中的应用、制法及回收方法

说明书

本发明涉及一种氧化锌纳米抑菌复合物在粮食储藏中的应用、制法及回收方法。所述制备方法包括氧化锌纳米粒子的制备、氧化锌纳米粒子表面介孔二氧化硅修饰和表面两性基团修饰。具体通过氧化锌纳米粒子表面修饰介孔二氧化硅，既能使得氧化锌纳米粒子发挥抑菌作用，又避免了氧化锌纳米粒子抑菌核心与粮食直接接触所带来的污染，且更重要的是，设计的两性基团C16CA能够使得氧化锌纳米复合物具有“酸沉碱溶”的特性，能够通过漂洗进行去除，且能再循环利用，彻底消除了氧化锌纳米抑菌复合物所可能带来的食品安全隐患。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种氧化锌纳米抑菌复合物在粮食储藏中的应用、制法及回收方法。

背景技术

食品安全问题是关系到国计民生的最基础和最底线的问题。其中，粮食作为众多下游食品工业的原材料，具有丰富的营养物质，一旦保藏不善极易出现腐败、霉变、生物毒素等食品安全问题，且这些问题对全产业链影响深远，不易去除，是食品安全过程控制的关键源头之一，也是影响食品安全的关键点之一。

在防止粮食发热霉变的传统研究过程中，一般采用通风、干燥等降温、降湿的方法来改变粮食储藏的环境，从而达到抑制微生物生长的目的。尤其是国内各粮食储备库中普遍采用的粮食储藏技术是机械通风、环流熏蒸、粮情测控和谷物冷却“四合一”储粮技术，储粮“四合一”技术的应用在降低粮食水分、降低粮堆微生态氧气含量、降低粮食温度方面具有显著作用，能够有效抑制粮食储藏过程中大规模的微生物生长及真菌毒素的代谢。随着对粮食储藏过程中“绿色健康”、“提质增效”等要求的不断提高，又开发出了气调储藏中的充氮和二氧化碳气体的储粮技术，对防霉也有一定的作用，但都不可避免的存在作用死角，导致粮食的局部发热霉变。所以，传统的方法并没有完全杀灭粮食所携带的微生物，不能从根本上解决粮食的腐败霉变现象，更不能根本抑制粮食中有害微生物生物毒素的代谢产生。

然而随着纳米技术的不断发展，使人们发现了更多、更有效的抑菌方式。一些纳米抑菌材料不但能够抑制微生物的生长代谢活性，还能对其进行杀灭。目前，最广泛应用的纳米抑菌材料是银纳米粒子。银在古代即广泛用于防腐消毒，抑制微生物的生长。银纳米粒子具有更稳定的物理、化学、生物特性及更优异的抗菌效果。银纳米粒子通过光催化效应和接触效应来实现抑菌功能，具有杀菌谱广、无任何耐药性的特性，广泛用于纺织、医药、卫生、包装等领域，能够显著抑制微生物的生长，大大改善了食品卫生条件。但是，如果将纳米银颗粒直接应用于粮食表面微生物的抑制上，如果处理不当则有可能出现食品中重金属超标的问题，亦是危害食品安全。

故基于此，提出本发明的技术方案。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种氧化锌纳米抑菌复合物、其制备方法及应用。所述氧化锌纳米抑菌复合物既能有效抑制粮食储藏过程中的菌类滋生，又能避免了氧化锌纳米粒子与粮食的直接接触，同时还由于修饰了两性化合物C16CA，使得后期可利用“酸沉碱溶”的效果去除并回收氧化锌纳米抑菌复合物，从根本上保证了粮食食品的安全。

本发明的技术方案为，提供一种氧化锌纳米抑菌复合物在粮食储藏领域中的应用。

优选地，所述氧化锌纳米抑菌复合物为核-壳结构，核层为氧化锌纳米粒子，壳层为介孔二氧化硅和C16CA基团。

基于相同的技术构思，本发明的另一技术方案为，提供了一种氧化锌纳米抑菌复合物的制备方法，包括如下步骤：

(I)氧化锌纳米粒子的制备：

(1)取二水乙酸锌，加入至超纯水中搅拌均匀，再加入十六烷基三甲基溴化铵搅拌均匀，得混合液a；

(2)向混合液a中加入氢氧化钠溶液，室温搅拌反应后先进行分散，再进行水热反应，将得到的沉淀离心、洗涤、真空干燥，即得氧化锌纳米粒子；

(II)氧化锌纳米粒子表面介孔二氧化硅修饰：