[发明专利]一种添加IRMOF-3/香芹酚的海藻酸钠基抗氧化抗菌生物活性复合膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种添加IRMOF‑3/香芹酚的海藻酸钠基抗氧化抗菌生物活性复合膜及其制备方法。本发明所述生物活性复合膜是以海藻酸钠主要成膜材料，加入IRMOF‑3/香芹酚、增塑剂，流延干燥后交联，制得复合膜；所述IRMOF‑3/香芹酚是用IRMOF‑3负载香芹酚形成的。本发明通过加入IRMOF‑3/香芹酚，制备的海藻酸钠基复合膜具有优异的抗氧化抗菌活性，同时具有良好的拉伸性能、疏水性能和阻隔性能。

技术领域

本发明涉及食品包装技术领域，尤其涉及一种添加IRMOF-3/香芹酚的海藻酸钠基抗氧化抗菌生物活性复合膜及其制备方法。

背景技术

石油基塑料包装材料造成的“白色污染”已成为全球性的环境问题，可生物降解包装材料的开发受到了广泛关注。海藻酸钠(SA)作为天然多糖可生物降解材料的一种，是从褐藻中分离得到的，由β-D-甘露糖醛酸(β-D-mannuronic，M)和α-L-古洛糖醛酸(α-L-guluronic，G)按(1→4)键连接而成的海藻酸盐，具有聚合物链长、易于获取和无毒等优点，是制造食品包装膜的绿色候选材料，但亲水性强、热稳定性低、机械强度差等诸多缺点限制了其应用。

此外，由于SA缺乏抗氧化和抗菌性能,纯SA薄膜不足以防止食品受到微生物污染和食品营养成分的氧化损失，天然活性物质植物精油的加入可以使薄膜具有抑菌和保鲜效果。然而，由于植物精油的主要活性成分多为酚类单萜类化合物，具有挥发性，另外降解温度低，在加工过程中可能会由于高温、光照、压力或氧气的存在而发生蒸发或降解。另外，考虑到植物精油的化学结构，如果将其直接加入基膜材料中，一部分可能与薄膜的成分(聚合物和增塑剂)相互作用，从而向产品的扩散会减少。为解决上述问题，封装技术已成功应用于活性化合物的保护，并减少其气味的不良影响。微胶囊作为主要的封装技术迅速发展，但微胶囊技术存在的制备颗粒尺寸、控制颗粒形貌和分散性难等问题限制了其在食品活性包装领域的广泛应用。

在过去的几年里，引入纳米多孔材料实现活性物质的封装和控制释放成为研究的热点。金属-有机框架(MOFs)作为一种新兴的纳米多孔材料，由金属离子或团簇和有机配体组装的超分子结构组成的具有大表面积和稳定孔隙度的开放晶体框架材料，在化学传感、载药和选择性气体吸附等领域具有广泛应用。但关于MOFs作为载体材料对活性物质进行封装后被添加到基膜中用于改善食品包装机械物理性能、抗氧化抗菌活性的研究鲜有报道。其其中，IRMOF-3是以Zn₄O⁶⁺为金属位点、2-氨基对苯二甲酸为有机配体组成的一种MOF材料，由于有机配体上活性基团氨基(-NH₂)的存在使IRMOF-3具有更广泛的应用研究的潜能。氨基的质子化使纳米材料带正电荷，能够通过静电相互作用吸引带负电荷的物质。许多研究表明，静电相互作用和氢键能够促进填料在聚合物中的分散，并在聚合物和填料之间产生较强的界面相互作用，有助于提高复合材料的热稳定性和机械强度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种添加IRMOF-3/香芹酚的海藻酸钠基抗氧化抗菌生物活性复合膜及其制备方法。本发明通过加入IRMOF-3/香芹酚，制备的海藻酸钠基复合膜具有优异的抗氧化抗菌活性，同时具有良好的拉伸性能和阻隔性能。

本发明的技术方案如下：

一种添加IRMOF-3/香芹酚的海藻酸钠基抗氧化抗菌生物活性复合膜，所述生物活性复合膜是以海藻酸钠主要成膜材料，加入IRMOF-3/香芹酚、增塑剂，流延干燥后交联，制得复合膜；

所述IRMOF-3/香芹酚是用IRMOF-3负载香芹酚形成的。

进一步地，所述海藻酸钠为天然多糖海藻酸钠；所述增塑剂为甘油；所述交联所用交联剂为质量分数为5％的氯化钙溶液。