CN109233161A - 一种掺加大蒜油-β环糊精包合物-丁香油制备抗菌食品包装保鲜膜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种掺加大蒜油‑β环糊精包合物‑丁香油制备抗菌食品包装保鲜膜的方法，将甘油、膨润土负载柠檬酸保鲜材料、丁香油‑海藻酸钠膜液及大蒜油‑β环糊精包合物、壳聚糖膜液加入到水中，高速搅拌充分分散，加入聚乙烯醇，置于水浴中高速搅拌溶解完全，低速搅拌，从水浴中取出，超声排出气泡，冷却至室温，倾倒在有机玻璃板上，用刮刀涂布成膜，在室温下静置，然后在真空干燥箱中干燥，制得所述保鲜膜。以大蒜油的抗菌作用为基础，以β‑环糊精包合技术为手段，制备了大蒜油‑β环糊精包合物；包合物无刺激性气味，并显示出良好的热稳定性、光稳定性和长期留样稳定性，充分满足了后续成膜要求，表现出良好的微生物隔离和抑制效果。
Description
技术领域
本发明属于食品包装保鲜材料领域，具体涉及一种掺加大蒜油-β环糊精包合物-丁香油制备抗菌食品包装保鲜膜的方法。
背景技术
大蒜油是大蒜破碎以后，由蒜氨酸在蒜氨酸酶、磷酸吡哆醛和金属离子的协同作用下形成的有机硫化物，具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤，保护心血管系统，促进糖代谢，提高机体免疫力等作用。可食性保鲜膜、可降解保鲜膜和功能性保鲜膜是未来食品包装行业的发展趋势，抗菌保鲜膜是一种在成膜材料中添加抗菌成分，通过抗菌物质的缓释来达到抑菌隔菌、保鲜目的的功能性保鲜膜。大蒜油作为一种广谱高效的天然抗菌物质，是抗菌保鲜膜优良的功能性成膜组分。
当今中国，公众对美丽生态环境以及食品安全的诉求越来越强，这使得基于
不可再生资源生产，不易降解，且陷于增塑剂风波的传统塑料保鲜膜饱受人们的
质疑。因此，如何保证食品的安全性和货架期，兼顾环境友好，是一个亟需解决
的问题。利用成本低、来源广的天然高分子材料，制备可食或可降解保鲜膜，是
行业研究和发展的重要方向。而目前可食保鲜膜大都存在阻水性差的缺陷，使食
品在保藏过程中严重失水，极大的阻碍了其在食品包装方面的应用。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种掺加大蒜油-β环糊精包合物-丁香油制备抗菌食品包装保鲜膜的方法，依照该方法制作的保鲜膜具有优异的抗菌抑菌性能、可降解性能。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种掺加大蒜油-β环糊精包合物-丁香油制备抗菌食品包装保鲜膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）大蒜油-β环糊精包合物的制备工艺：
向1.8-1.9份β环糊精中加入去离子水制成饱和水溶液，滴加大蒜油乙醇溶液，在超声功率为500W、温度为28-32℃条件下进行包合1-2h，冷却结晶，真空抽滤，用无水乙醇洗涤3-5次，干燥得大蒜油-β环糊精包合物；
（2）壳聚糖膜液的配制：
将1.4-1.5份壳聚糖溶于95-105份醋酸水溶液中，加入0.3-0.4份脂质蜂蜡和0.2-0.3份乳化剂S40，加热，磁力搅拌溶解完全，再以8000rpm的转速高速分散均质2-3min，静置脱气备用；
（3）抗菌食品包装保鲜膜的制备：
将15-20份甘油、膨润土负载柠檬酸保鲜材料、丁香油-海藻酸钠膜液及(1)、(2)中所得物料加入到90-110份水中，高速搅拌1-2h充分分散，加入8-10份聚乙烯醇，置于87-93℃水浴中高速搅拌1-2h溶解完全，低速搅拌20-30min，从水浴中取出，超声1-2h排出气泡，冷却至室温，倾倒在有机玻璃板上，用刮刀涂布成膜，在室温下静置24-25h，然后在43-47℃真空干燥箱中干燥22-24h，制得所述复合保鲜膜。
进一步的，步骤（1）中向0.2-0.3份大蒜油中1:5-10加入无水乙醇溶解，制得大蒜油乙醇溶液。
进一步的，步骤（2）中醋酸水溶液的体积分数为0.5%。
进一步的，步骤（3）中膨润土负载柠檬酸保鲜材料的制备：向8-12份钙基膨润土中1:5-10加入蒸馏水，高速搅拌分散制成悬浮液，加入化学助剂柠檬酸，继续高速搅拌分散均匀，在50-53℃干燥箱中充分干燥，用万能粉碎机粉碎，过200目筛，制得膨润土负载柠檬酸保鲜材料。
进一步的，步骤（3）中丁香油-海藻酸钠膜液的配制：将1-2份海藻酸钠溶于95-105份蒸馏水中，添加0.1-0.2份增塑剂甘油，搅拌溶解，脱气，加入抑菌剂丁香油乙醇溶液（体积分数为10%），混匀，使丁香油在膜液中的体积百分含量为0.5%。
进一步的，步骤（3）中高速搅拌转速为800-1000rpm，低速搅拌转速为50-100rpm。
本发明相比现有技术具有以下优点：
（1）以大蒜油的抗菌作用为基础，以β-环糊精包合技术为手段，制备了大蒜油-β环糊精包合物；包合物无刺激性气味，并显示出良好的热稳定性、光稳定性和长期留样稳定性，充分满足了后续成膜要求，表现出良好的微生物隔离和抑制效果。
（2）以壳聚糖和海藻酸钠为成膜材料制备复合保鲜膜，以甘油为增塑剂，通过温和的物理共混方法改性，将疏水阻水脂质蜂蜡和乳化剂S40加入壳聚糖层，在海藻酸钠层中加入抑菌剂丁香油；蜂蜡较好的填充了壳聚糖的网状结构和表面，使膜光滑、致密，没有气泡和孔洞，使得三层膜的层间分界线不明显。复合膜各组分之间有强烈的分子间作用力，保证了复合膜具有较好的机械性能，较强的热稳定性和极佳的疏水性能。
（3）以钙基膨润土为填充材料，在钙基膨润土上负载化学助剂柠檬酸制备保鲜材料，对乙烯的吸附作用优；以聚乙烯醇为基材，通过先将钙基膨润土负载柠檬酸保鲜材料分散于水中，再添加聚乙烯醇升温溶解的加料方式，制备得到的保鲜膜综合性能好；膨润土在聚乙烯醇薄膜中分散均匀，形成的膜结构均匀。
具体实施方式
实施例1
一种掺加大蒜油-β环糊精包合物-丁香油制备抗菌食品包装保鲜膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）大蒜油-β环糊精包合物的制备工艺：
向1.8份β环糊精中加入去离子水制成饱和水溶液，滴加大蒜油乙醇溶液，在超声功率为500W、温度为28-32℃条件下进行包合1h，冷却结晶，真空抽滤，用无水乙醇洗涤3次，干燥得大蒜油-β环糊精包合物；
（2）壳聚糖膜液的配制：
将1.4份壳聚糖溶于95份醋酸水溶液中，加入0.3份脂质蜂蜡和0.2份乳化剂S40，加热，磁力搅拌溶解完全，再以8000rpm的转速高速分散均质2min，静置脱气备用；
（3）抗菌食品包装保鲜膜的制备：
将15份甘油、膨润土负载柠檬酸保鲜材料、丁香油-海藻酸钠膜液及(1)、(2)中所得物料加入到90份水中，高速搅拌1h充分分散，加入8份聚乙烯醇，置于87-93℃水浴中高速搅拌1h溶解完全，低速搅拌20min，从水浴中取出，超声1h排出气泡，冷却至室温，倾倒在有机玻璃板上，用刮刀涂布成膜，在室温下静置24h，然后在43-47℃真空干燥箱中干燥22h，制得所述复合保鲜膜。
进一步的，步骤（1）中向0.2份大蒜油中1:5加入无水乙醇溶解，制得大蒜油乙醇溶液。
进一步的，步骤（2）中醋酸水溶液的体积分数为0.5%。
进一步的，步骤（3）中膨润土负载柠檬酸保鲜材料的制备：向8份钙基膨润土中1:5加入蒸馏水，高速搅拌分散制成悬浮液，加入化学助剂柠檬酸，继续高速搅拌分散均匀，在50-53℃干燥箱中充分干燥，用万能粉碎机粉碎，过200目筛，制得膨润土负载柠檬酸保鲜材料。
进一步的，步骤（3）中丁香油-海藻酸钠膜液的配制：将1份海藻酸钠溶于95份蒸馏水中，添加0.1份增塑剂甘油，搅拌溶解，脱气，加入抑菌剂丁香油乙醇溶液（体积分数为10%），混匀，使丁香油在膜液中的体积百分含量为0.5%。
进一步的，步骤（3）中高速搅拌转速为800rpm，低速搅拌转速为50rpm。
实施例2
一种掺加大蒜油-β环糊精包合物-丁香油制备抗菌食品包装保鲜膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）大蒜油-β环糊精包合物的制备工艺：
向1.9份β环糊精中加入去离子水制成饱和水溶液，滴加大蒜油乙醇溶液，在超声功率为500W、温度为28-32℃条件下进行包合2h，冷却结晶，真空抽滤，用无水乙醇洗涤5次，干燥得大蒜油-β环糊精包合物；
（2）壳聚糖膜液的配制：
将1.5份壳聚糖溶于105份醋酸水溶液中，加入0.4份脂质蜂蜡和0.3份乳化剂S40，加热，磁力搅拌溶解完全，再以8000rpm的转速高速分散均质3min，静置脱气备用；
（3）抗菌食品包装保鲜膜的制备：
将20份甘油、膨润土负载柠檬酸保鲜材料、丁香油-海藻酸钠膜液及(1)、(2)中所得物料加入到110份水中，高速搅拌2h充分分散，加入10份聚乙烯醇，置于87-93℃水浴中高速搅拌2h溶解完全，低速搅拌30min，从水浴中取出，超声2h排出气泡，冷却至室温，倾倒在有机玻璃板上，用刮刀涂布成膜，在室温下静置25h，然后在43-47℃真空干燥箱中干燥24h，制得所述复合保鲜膜。
进一步的，步骤（1）中向0.3份大蒜油中1:10加入无水乙醇溶解，制得大蒜油乙醇溶液。
进一步的，步骤（2）中醋酸水溶液的体积分数为0.5%。
进一步的，步骤（3）中膨润土负载柠檬酸保鲜材料的制备：向12份钙基膨润土中1:10加入蒸馏水，高速搅拌分散制成悬浮液，加入化学助剂柠檬酸，继续高速搅拌分散均匀，在50-53℃干燥箱中充分干燥，用万能粉碎机粉碎，过200目筛，制得膨润土负载柠檬酸保鲜材料。
进一步的，步骤（3）中丁香油-海藻酸钠膜液的配制：将2份海藻酸钠溶于105份蒸馏水中，添加0.2份增塑剂甘油，搅拌溶解，脱气，加入抑菌剂丁香油乙醇溶液（体积分数为10%），混匀，使丁香油在膜液中的体积百分含量为0.5%。
进一步的，步骤（3）中高速搅拌转速为1000rpm，低速搅拌转速为100rpm。
按照本发明方法制作的食品包装保鲜膜具有优异的抗菌抑菌性能，保鲜膜的拉伸强度平均为25.23 MPa，断裂伸长率平均为45.113%，透光率平均为87.5%，水蒸气透过系数（WVP）平均为0.33×10-10 g/Pa·s·m，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的隔菌率超过99%，表现出良好的微生物隔离和抑制效果。
该保鲜膜对冷却肉类的保鲜应用，具有防雾滴性能，能延长冷却肉类1-2天的货架期；用该保鲜膜包裹水果蔬菜，能有效地降低果蔬失重率，抑制果蔬腐烂，推迟呼吸高峰的出现，延缓果蔬的后熟进程，并保持较高的营养价值，延长货架期。
制备的食品包装保鲜膜，安全无毒，阻水性强，机械性能适宜，可抑菌，可降解，有望作为传统保鲜膜的替代品推广应用，有一定的经济效益、社会效益和食品安全效益。
Claims (6)
1.一种掺加大蒜油-β环糊精包合物-丁香油制备抗菌食品包装保鲜膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）大蒜油-β环糊精包合物的制备工艺：
向1.8-1.9份β环糊精中加入去离子水制成饱和水溶液，滴加大蒜油乙醇溶液，在超声功率为500W、温度为28-32℃条件下进行包合1-2h，冷却结晶，真空抽滤，用无水乙醇洗涤3-5次，干燥得大蒜油-β环糊精包合物；
（2）壳聚糖膜液的配制：
将1.4-1.5份壳聚糖溶于95-105份醋酸水溶液中，加入0.3-0.4份脂质蜂蜡和0.2-0.3份乳化剂S40，加热，磁力搅拌溶解完全，再以8000rpm的转速高速分散均质2-3min，静置脱气备用；
（3）抗菌食品包装保鲜膜的制备：
将15-20份甘油、膨润土负载柠檬酸保鲜材料、丁香油-海藻酸钠膜液及(1)、(2)中所得物料加入到90-110份水中，高速搅拌1-2h充分分散，加入8-10份聚乙烯醇，置于87-93℃水浴中高速搅拌1-2h溶解完全，低速搅拌20-30min，从水浴中取出，超声1-2h排出气泡，冷却至室温，倾倒在有机玻璃板上，用刮刀涂布成膜，在室温下静置24-25h，然后在43-47℃真空干燥箱中干燥22-24h，制得所述保鲜膜。
2.根据权利要求1所述的一种掺加大蒜油-β环糊精包合物-丁香油制备抗菌食品包装保鲜膜的方法，其特征在于，步骤（1）中向0.2-0.3份大蒜油中1:5-10加入无水乙醇溶解，制得大蒜油乙醇溶液。
3.根据权利要求1所述的一种掺加大蒜油-β环糊精包合物-丁香油制备抗菌食品包装保鲜膜的方法，其特征在于，步骤（2）中醋酸水溶液的体积分数为0.5%。
4.根据权利要求1所述的一种掺加大蒜油-β环糊精包合物-丁香油制备抗菌食品包装保鲜膜的方法，其特征在于，步骤（3）中膨润土负载柠檬酸保鲜材料的制备：
向8-12份钙基膨润土中1:5-10加入蒸馏水，高速搅拌分散制成悬浮液，加入化学助剂柠檬酸，继续高速搅拌分散均匀，在50-53℃干燥箱中充分干燥，用万能粉碎机粉碎，过200目筛，制得膨润土负载柠檬酸保鲜材料。
5.根据权利要求1所述的一种掺加大蒜油-β环糊精包合物-丁香油制备抗菌食品包装保鲜膜的方法，其特征在于，步骤（3）中丁香油-海藻酸钠膜液的配制：
将1-2份海藻酸钠溶于95-105份蒸馏水中，添加0.1-0.2份增塑剂甘油，搅拌溶解，脱气，加入抑菌剂丁香油乙醇溶液（体积分数为10%），混匀，使丁香油在膜液中的体积百分含量为0.5%。
6.根据权利要求1所述的一种掺加大蒜油-β环糊精包合物-丁香油制备抗菌食品包装保鲜膜的方法，其特征在于，步骤（3）中高速搅拌转速为800-1000rpm，低速搅拌转速为50-100rpm。
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