[发明专利]一种花青素复合膜的制备方法及其在环境监测方面的应用

说明书

本发明涉及一种花青素复合膜的制备方法及其在监测肉类腐败程度方面的应用。首先使用水提法从黑果枸杞中提取得到花青素，再通过醇沉除去多糖，得到较为纯净的花青素粉末；再将其添加于聚乙烯醇‑淀粉基质上制备花青素复合膜，最后将复合膜用于监测肉类腐败。本发明采用的方法较为简单，实验操作步骤便捷，成本低，对环境友好。实验结果表明，提取所得花青素效率较高、所得的复合膜对于肉类腐败有较为敏感的监测效果。

技术领域

本发明涉及食品智能包装与质量监测领域，具体涉及一种花青素复合膜的制备方法及其在监测肉类腐败程度方面的应用。

背景技术

目前食品工业上所用的色素多为合成色素，几乎都有不同程度的毒性，长期使用会危害人的健康，因此天然色素就越来越引起了科研工作者的关注。自然界中蓝莓、草莓、黑果枸杞、葡萄、紫玉米等植物色素含量高，花青素是一种常见的水溶性色素，其广泛的存在于各种植物细胞中，尤其是花瓣细胞的液泡中，使花瓣呈现出五彩斑斓的颜色。花青素在抗炎、抗菌、抗氧化、食物保鲜、食品调味剂等领域具有广泛的应用。黑果枸杞，简称黑枸杞，茄科枸杞属灌木，广泛分布于我国西北地区以及中亚、高加索和欧洲部分地区，耐干旱，常生于盐碱土荒地或沙地，其花青素含量超过蓝莓，为目前已知花青素含量最高的植物浆果。其中含有大量的膳食纤维、可溶性糖、维生素、矿物质、酚酸、类黄酮和多糖，已有大量研究表明，其在食品、药物辅料、织物染色等方面有着广阔的应用前景。

常见的花青素提取方法有水提法、低共熔溶剂提取法、超临界流体萃取法等。由于花青素自身为含有多羟基的多酚结构，与水有较好的互溶性，且水提法操作简便，成本低廉，故而可以用水直接提取花青素。如专利CN110793963A一种基于黑枸杞花青素提取物的酸指示剂及其应用 公开了一种使用水作为溶剂提取黑果枸杞花青素的方法。使用超临界流体萃取法提取花青素提取率和纯度高，如专利CN109678834A一种从山竹果皮中提取花青素的制备方法 公开了一种使用CO₂超临界流体提取山竹壳花青素的方法。低共熔溶剂提取法主要是由氢键受体，如氯化胆碱、季铵盐等，和酰胺、羧酸、多元醇等氢键供体组成的液体混合物作为溶剂来提取花青素，其溶解化合物能力强，如专利CN110590730A 一种利用三元低共熔溶剂提取紫苏叶花青素的方法 公开了一种使用氯化胆碱为氢键受体，以乙二醇、乳酸氢键供体制备低共熔溶剂提取紫苏叶花青素的方法。但上述方法中，由于花青素多糖在水中溶解度较高，使用水提法会导致提取液中存在大量的可溶性多糖杂质；超临界流体萃取法成本高昂、操作复杂，不适用于大规模提取；低共熔溶剂提取法所需试剂较多、提取成本较高，不适宜大规模提取。

另外，花青素会随环境pH变化，发生颜色改变，利用这一性质，可将其应用于对pH值敏感的环境监测。如专利CN109605896B 一种包装膜材及应用 公开了一种将花青素固定于多层基质上，并将其用于监测碱性气体。在食物的保存过程中，随着食物的逐渐腐败，会产生pH的变化，使用花青素检测pH的变化，可以反映出食物的腐败程度。如专利CN214624210U 一种用于判断牛奶新鲜度的指示标签和瓶盖 将花青素负载于聚丙烯基质上，通过观察牛奶pH降低引起花青素的颜色变化，监测了牛奶的腐败程度。

当前，尚没有使用水提醇沉法进行黑果枸杞花青素提取纯化的报道和专利申请。同时，尚没有将花青素负载于聚乙烯醇（PVA）-淀粉基质上，并将其用于监测肉类腐败的报道和专利申请。本发明使用常用溶剂，提取方法环保，提取过程简单易行，适合短时间内大量提取；制备复合膜过程操作简单，薄膜原料价格低廉；制备的复合膜具有良好的pH响应性能，可用于环境pH值变化的监测。本发明利用黑果枸杞提取花青素，并将其用于监测肉类腐败变质，这为黑果枸杞的开发和利用提供了新的途径。

发明内容

本发明的目的是以黑果枸杞为实验原料，先通过水提法得到粗提液，然后通过醇沉法除去多糖得到花青素；接着以聚乙烯醇、淀粉作为基质，将花青素负载于基质上，制备了花青素复合膜；最后将复合膜用于监测猪肉的腐败变质，为黑果枸杞的开发和利用提供了新途径。为了解决以上技术问题，本发明提供了如下解决方案：

（1）将黑果枸杞40℃烘干至恒重后粉碎；