[发明专利]一种水凝胶复合材料、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种水凝胶复合材料、制备方法及应用，涉及抗菌水凝胶复合材料和水果抗菌保鲜领域。本发明通过水凝胶配方设计，显著提高了复合材料的抗菌性和保湿性，还可通过调节组分的比例来控制水果的保鲜时间和口感；本发明水凝胶复合材料制备方法易于操作，包裹性能好；本发明所制备的水凝胶复合材料具有优异的抗菌保鲜效果，在室温条件下，杨梅储存7天，草莓保鲜14天，提高了水果的储存时间。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种水凝胶复合材料、制备方法及应用。

背景技术

随着人们生活质量的提高，对产品储存安全及产品保鲜的要求也越来越高。目前，产品包装材料及保鲜技术成为研究热点。现有技术中，保鲜膜通常使用乙烯-乙烯醇共聚物、低密度聚乙烯或聚丙烯等高分子聚合材料制成。然而，在使用过程中，这些材料的保鲜膜易与被保鲜材料发生氧化反应，或本身容易滋生细菌、霉菌等，造成保鲜效果不理想。

对于不易储存、运输的水果，开发一种无毒、无残留、可食性的保鲜涂膜剂，以延长水果储存时间成为一种不可逆转的研究趋势。为减少采后腐烂损失，满足市场供应需要，延长保鲜期是杨梅、草莓等水果产业可持续发展的关键。水凝胶可以创造一个半封闭的小环境，能够延缓水果衰变、克制水果成熟、减低水分散失，可以达到保鲜目的和应用价值。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种水凝胶复合材料、制备方法及应用。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种水凝胶复合材料，包括基体组分、第一组分与水，其中基体组分、第一组分和水的质量比为1～15:0.1～1.5:85～99。

进一步地，还包括第二组分，其中基体组分、第一组分、第二组分和水的质量比为1～15:0.1～1.5:0～15:68～99。

进一步地，所述基体组分为明胶、黄原胶、海藻酸钠中的任意一种及两种以上物质组成的混合物。

进一步地，所述第一组分为季铵盐壳聚糖。

进一步地，所述第二组分为甘油、聚甘油-10、氯化钙中的任意一种及两种以上物质组成的混合物。

一种水凝胶复合材料的制备方法，所述水凝胶复合材料为以上所述的水凝胶复合材料，包括以下步骤：

(1)将基体组分、第一组分、水按照一定比例混合，加热搅拌溶解；

(2)向步骤(1)得到的混合物中加入第二组分，搅拌混合均匀；

(3)将步骤(2)得到的混合物，低温冷却处理，得到水凝胶复合材料。

进一步地，步骤(1)的具体过程：将基体组分、第一组分加入去离子水中，50～100℃加热使其完全溶解。

进一步地，步骤(2)的具体过程：加入第二组分，搅拌使其混合均匀。

进一步地，步骤(3)的具体过程：将步骤(2)得到的混合物在2～16℃下冷却处理，得到目标水凝胶复合材料。

一种水凝胶复合材料在水果抗菌保鲜中的应用，所述水凝胶复合材料为以上所述的水凝胶复合材料。具体地应用方法为：

(1)将水果(如杨梅、草莓等)浸渍到水凝胶溶液中，在其表面包裹一层水凝胶复合材料；

(2)将包裹有水凝胶复合材料的水果低温处理，使其凝固成紧致的包裹层；

(3)将包裹水凝胶复合材料的水果放到室温环境下，观察水果的腐败过程。

本发明的有益效果是：

(1)本发明通过水凝胶复合材料配方设计，显著提高了复合材料的抗菌性和保湿性，且可通过组分调控，平衡抗菌保湿性能与口感。