[发明专利]一种壳聚糖/多聚磷酸钠复合膜及其制备方法、应用

说明书

本发明公开一种壳聚糖/多聚磷酸钠复合膜及其制备方法、应用，包括以下质量百分比原料：壳聚糖1～2％、多聚磷酸钠0.1～0.5％、西黄蓍胶0.4～1％、明胶0.1～0.6％、增塑剂0.3～0.7％、保鲜剂0.1～0.2％、余量为醋酸溶液。本发明首次利用多聚磷酸钠、西黄蓍胶、明胶联合交联壳聚糖，通过西黄蓍胶中的羧基、羰基与壳聚糖的酰化及席夫碱反应实现化学交联，提高交联密度及稳定性，并利用明胶分子与西黄蓍胶、壳聚糖间的化学交联作用进一步填补高分子网络结构中的空隙，同时，西黄蓍胶、明胶结构中存在的大量羟基与壳聚糖能形成分子间氢键结构，显著提高了复合膜的稳定性、致密性和机械性能。

技术领域

本发明属于食品保鲜膜加工领域，具体涉及一种壳聚糖/多聚磷酸钠复合膜及其制备方法、应用。

背景技术

目前，市场上所流行使用的食品保鲜膜皆是塑料制品，难以降解，污染环境，而且一经加热便产生对人体有害的物质。由于“白色污染”问题的出现，以及人们对于食品安全健康的要求提高，可生物降解的抗菌包装材料的研制已成为食品包装领域的研究重点和热点。可降解膜大多以多糖、蛋白质、脂类等生物大分子为基质，通过不同分子间的相互作用形成的三维网络膜结构，具有一定的机械性能。

壳聚糖是一种带有正电荷的碱性多糖，存在于自然界中真菌细胞、环节动物、软体动物以及虾、蟹等节肢动物中，有良好的抗菌防腐性、生物相容性以及可降解性等，还具有再生迅速、原料丰富、环境相容性好等的优点。壳聚糖不溶于水，但溶于醋酸溶液中，一般采用溶液浇铸法制膜。

TPP是一种无毒、可溶于水的多聚磷酸盐，通式是：Na_(n+2)PnO_(3n+1)，可作为壳聚糖膜的交联剂。壳聚糖-多聚磷酸钠(CS-TPP)纳米膜无毒无害、可生物降解，是一种应用前景广阔的食品保鲜膜，相比于单一的CS膜，具有更好的相容性和力学性能，但由于壳聚糖/多聚磷酸钠纳米膜是依赖静电作用进行物理交联，交联密度低，交联稳定性差，因此，壳聚糖/多聚磷酸钠纳米膜的稳定性、致密性和机械性能并不高，仍需进一步提升。

为了进一步扩大壳聚糖/多聚磷酸钠复合膜的市场应用范围，本发明利用多聚磷酸钠、西黄蓍胶、明胶联合交联壳聚糖，通过西黄蓍胶中的羧基、羰基与壳聚糖的酰化及席夫碱反应实现化学交联，提高交联密度及稳定性，并利用明胶分子与西黄蓍胶、壳聚糖间的化学交联作用进一步填补高分子网络结构中的空隙，形成致密、稳定、高强的复合膜。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种壳聚糖/多聚磷酸钠复合膜及其制备方法、应用。

本发明的技术方案概述如下：

一种壳聚糖/多聚磷酸钠复合膜，包括以下质量百分比原料：壳聚糖1～2％、多聚磷酸钠0.1～0.5％、西黄蓍胶0.4～1％、明胶0.1～0.6％、增塑剂0.3～0.7％、保鲜剂0.1～0.2％、余量为醋酸溶液。

优选的是，所述增塑剂为甘油、尿素、聚乙二醇400、吐温80、吐温20中的一种或多种。

优选的是，所述醋酸溶液的质量分数为1～2％。

优选的是，所述保鲜剂由鱼精蛋白、绿原酸、阿魏酸按10：(1～3)：(1～2)的质量比混合而成。

一种壳聚糖/多聚磷酸钠复合膜的制备方法，包括以下步骤：

S1：将壳聚糖、多聚磷酸钠、西黄蓍胶、明胶混合均匀后，加入醋酸溶液中，搅拌均匀后，70～80℃水浴搅拌反应30～60min，得预成膜液；

S2：再向所得预成膜液中加入增塑剂，60～70℃水浴搅拌20～30min，再降温至30～45℃，加入保鲜剂，磁力搅拌20～30min，得成膜液；

S3：将所得成膜液冷却至25℃室温后，超声波消泡20～30min，流延成膜，自然风干后，即得所述壳聚糖/多聚磷酸钠复合膜。