[发明专利]LAE和植物精油复合抗菌剂及可降解包装薄膜制备方法

说明书

本发明提出的是一种LAE和植物精油复合抗菌剂及可降解抗菌包装薄膜的制备方法，利用LAE和羟丙基‑β‑环糊精协同乳化作用，以及利用羟丙基‑β‑环糊精的空腔结构包埋LAE和植物精油制备复合抗菌剂，并通过挤压热加工使复合抗菌剂与热加工温度较低的可降解材料混合完成可降解抗菌包装薄膜。本发明利用表面活性剂LAE和羟丙基‑β‑环糊精协同乳化，增强包埋乳化的效果，利用空腔结构对LAE和植物精油的保护提高复合抗菌剂的热稳定性，与热加工温度低的可降解材料复合进一步提高利用度和抗菌效果，降低其与食品中其他物质的相互作用，具有协同抗菌作用，可以降低每种抗菌剂的添加量，提高使用安全性和抗菌保鲜能力。

技术领域

本发明涉及的是抗菌材料的制备方法，特别是一种N^α-月桂酰-L-精氨酸乙酯盐酸盐和植物精油复合抗菌可降解抗菌包装薄膜及其制备方法，属于食品保鲜技术领域。

背景技术

植物精油是由植物产生的具有芳香气味的代谢产物，不溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。作为一种天然提取物，植物精油具有广谱抗菌性，但在使用过程中存在易挥发、易氧化、气味强、使用量大等缺点。N^α-月桂酰-L-精氨酸乙酯盐酸盐（N^α-lauroyl-L-arginateethylester，简称LAE）是一种阳离子表面活性剂，同时对多种食源性病原菌有较高的抑制活性，但LAE由于其阳离子性质容易与食品中阴离子成分相互作用，导致抗菌防腐能力下降；LAE在高于约50 ppm的浓度下会产生苦味，可能会影响食品的接受度。上述这些问题使得植物精油和LAE在使用过程中仍然伴随着一些限制。

此外，现有食品保鲜工艺中，抗菌剂主要使用方法之一是将其制成抗菌膜，特别是环保可降解抗菌膜，但是目前抗菌膜的制备主要采用流延法，该法使用大量溶剂、产量低、不适合大规模生产，大部分停留在实验阶段。挤压吹塑热加工是廉价、成熟的生产薄膜材料的工业化生产方法。但这种方法加工温度高，会加大植物精油等抗菌剂的损耗，甚至导致失活，使薄膜抗菌效果下降。因此，提高抗菌剂耐热性和利用度是挤压吹塑制备抗菌包装需要解决的关键难题。

发明内容

本发明的目的在于克服植物精油和LAE在现有食品保鲜实际应用过程中的局限性，和在挤压吹塑制备抗菌膜时热稳定性低的问题，提出一种利用羟丙基-β-环糊精所具有的独特的外亲水内疏水的空腔结构及其与LAE协同乳化对LAE和植物精油进行包埋乳化，提高两种抗菌材料的热稳定性和利用度，并改善两者对食品气味的影响，进而与热加工温度较低的可降解材料通过挤压热加工法混合，并利用植物精油和LAE的协同抗菌作用，得到一种含安全且高效的复合抗菌剂的可降解抗菌包装薄膜的制备方法。

本发明的技术解决方案：一种LAE和植物精油复合抗菌剂及可降解包装薄膜的制备方法，具体包括如下步骤：

1）在室温下将质量分数为1~10%的羟丙基-β-环糊精固体粉末溶解于纯水中，得到环糊精溶液；

2）称取质量分数为0.5~5%的LAE固体粉末，加入步骤1）制备的环糊精溶液中充分溶解，得到包埋乳化剂水溶液；

3）在步骤2）制备的包埋乳化剂水溶液中加入体积分数为0.5~5%的植物精油，经过高速分散12000-18000 r/min下处理5-15 min，超声200-750 W功率下处理5-10 min或高压均质20-100MPa下处理，1-3个循环，每个阶段持续1分钟，得到液体复合抗菌剂；

4）将步骤3）制备的液体复合抗菌剂进一步通过喷雾干燥得到复合抗菌剂固体粉末，喷雾干燥处理的进口温度最高为170℃，出口温度最高为100℃，雾化器转速为20～40Hz，进料速度为15～30 r/min，根据进料速度调节出口温度；