CN116023716B - 一种层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜、制备方法及应用 - Google Patents
一种层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜、制备方法及应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于食品包装技术领域，具体公开了一种层层纳米颗粒填充型保鲜‑指示复合薄膜、制备方法及应用。本发明采用反溶剂沉淀法，利用具有良好生物相容性和两亲性的蛋白如玉米醇溶蛋白等制备指示因子‑蛋白纳米颗粒，作为指示因子(姜黄素、花青素等)的保护载体，然后以保鲜因子(EGCG、肉桂醛等)作为抗菌和抗氧化活性物质，通过层层自组装技术吸附在纳米颗粒表面，最后将纳米颗粒分散于多糖基质中，利用溶液浇筑法制备纳米颗粒填充型“保鲜‑指示”复合薄膜。本发明将保鲜因子通过氢键作用吸附在指示因子‑蛋白纳米颗粒表面，然后通过静电吸引作用将带负电的多糖吸附在带正电的蛋白纳米颗粒外层，提高蛋白纳米颗粒的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于食品包装技术领域，具体涉及一种层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜、制备方法及应用。
背景技术
近年来，为了解决塑料使用所带来的环境污染问题，基于生物聚合物的包装材料受到了广泛的关注和研究。生物大分子如蛋白质、多糖等因来源丰富，具有生物可降解性，低成本以及良好的成膜性等特点，被广泛应用于生物质基薄膜的制备。其中，卡拉胶是从红藻中提取的线性多糖，富含多个羟基和硫酸基团，有利于与生物活性化合物(如防腐剂、指示剂等)结合，在开发多功能(如延长食品货架期、指示食品新鲜度等)薄膜中具有广阔的应用前景。
为了实时、准确和可视化监测食品新鲜度，花青素、姜黄素等安全无毒，具有可食性和pH指示功能的天然活性成分常被添加到生物质基薄膜中，这是因为食品中蛋白质及其他含氮物质在降解后会形成挥发性盐基氮(如甲胺、二甲胺、三甲胺等碱性有机胺类物质)，并与复合薄膜中具有pH指示功能的天然活性成分发生显色反应，从而实现对食品新鲜度的智能响应。花青素和姜黄素来源广泛、廉价易得，在食品工业中作为着色剂已被广泛使用，因而可以为将来大规模生产新型智能包装材料提供充足的原料。
中国专利申请CN108367852A(TGA)公开了一种抗氧化活性食品包装材料，包含聚合物和天然抗氧剂，其中天然抗氧剂选自姜黄素、叶黄素、芦丁、花青素等。然而，疏水性姜黄素在亲水性基膜(如卡拉胶基膜)中的分散性较差，并且姜黄素或花青素直接加入基膜中稳定性较差，难以充分发挥环境响应性。已有研究表明，以纳米输送系统包埋指示因子(姜黄素或花青素)是增强其水分散性和稳定性的有效途径，尤其是基于天然生物大分子(如大豆分离蛋白、酪蛋白胶束等天然蛋白质以及淀粉、壳聚糖等多糖)的纳米输送系统因安全无毒、环境友好等特点引起了研究者的广泛关注和研究。其中，玉米醇溶蛋白是一种不溶于水而溶于50％-95％乙醇溶液的疏水性蛋白质，其独特的溶解性质尤其适合作为姜黄素的载体，并且已有报道采用反溶剂法制备了负载姜黄素的玉米醇溶蛋白纳米颗粒。然而，蛋白质的强烈疏水性易导致纳米颗粒在中性至弱酸性pH范围发生聚集，因而需要对姜黄素-玉米醇溶蛋白纳米颗粒进行稳定化处理，同时保证包埋的姜黄素的抗氧化能力及保鲜指示功能。
为了解决该问题，黄晓霞(2015)等采用反溶剂法制备了负载姜黄素的玉米醇溶蛋白纳米颗粒，并以静电沉积法使果胶多糖吸附到纳米颗粒表面得到了稳定的核/壳型复合纳米颗粒。实验结果表明，复合纳米颗粒在酸性和中性pH条件下的稳定性较好，经常温储存1个月后仍能稳定分散，并且复合纳米颗粒包埋的姜黄素具有较强的抗氧化活性。
表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)是一种存在于绿茶中的多酚化合物，其抗氧化性比维生素E高近20倍，与姜黄素联合使用可能会发挥协同抗氧化性，可用于防止食品氧化。肉桂醛是一种来源于肉桂、玫瑰和藿香等植物且含有醛基的芳香类化合物。肉桂醛不仅对各种微生物具有抗菌活性和抗氧化活性，并且其安全性得到了美国食品药品管理局(FDA)的认定。但是，指示因子(姜黄素和花青素)和保鲜因子(EGCG和肉桂醛)直接分散到卡拉胶复合薄膜中存在以下两方面的问题：(1)姜黄素与EGCG易受光、热、氧等因素影响而降解，会大幅降低复合薄膜的功能特性；(2)疏水性姜黄素在亲水性卡拉胶基质中的分散性较差，不能充分发挥环境响应性。因此，亟需开发一种新的工艺以制备兼具优异的抗氧化活性和环境响应性的卡拉胶复合薄膜。
发明内容
本发明的目的是提供一种层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜及其制备方法。针对姜黄素、花青素、EGCG和肉桂醛直接分散到复合薄膜的不足之处，本发明采用反溶剂沉淀法，利用具有良好生物相容性和两亲性的蛋白如玉米醇溶蛋白制备姜黄素-玉米醇溶蛋白纳米颗粒或花青素-玉米醇溶蛋白纳米颗粒，作为姜黄素或花青素的保护载体，然后以保鲜因子如EGCG、肉桂醛等作为抗菌和抗氧化活性物质，通过层层自组装技术吸附在纳米颗粒表面，最后将纳米颗粒分散于多糖基质中，利用溶液浇筑法制备纳米颗粒填充型“保鲜-指示”复合薄膜。
同时，本发明还提供一种层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜在食品包装中的应用。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
一种层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜，所述复合薄膜是以多糖作为基膜，所述基膜中均匀分散指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒；
所述指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒是在指示因子-蛋白-保鲜因子纳米颗粒表面自组装多糖层形成；
所述指示因子-蛋白-保鲜因子纳米颗粒是在指示因子-蛋白纳米颗粒表面自组装保鲜因子层形成；
所述指示因子-蛋白纳米颗粒是以蛋白负载指示因子所形成。
一种层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒
采用反溶剂沉淀法制备指示因子-蛋白纳米颗粒；
将指示因子-蛋白纳米颗粒、保鲜因子在溶液中混合，得到指示因子-蛋白-保鲜因子纳米颗粒；
将指示因子-蛋白-保鲜因子纳米颗粒、多糖在溶液中混合，得到指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒；
(2)制备层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜
将指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒与多糖、添加剂在溶液中混合，得到复合溶液，之后采用溶液浇筑法制备层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜。
作为一种优选的实施方案，步骤(1)中，所述采用反溶剂沉淀法制备指示因子-蛋白纳米颗粒的步骤包括：
将指示因子、蛋白在乙醇水溶液中混合，得到指示因子-蛋白乙醇水溶液；
将指示因子-蛋白乙醇水溶液加入水中，分散得到指示因子-蛋白纳米颗粒。
所述指示因子选自姜黄素、花青素、或者其他具有pH指示性的色素等中的任意一种或多种。
所述蛋白选自玉米醇溶蛋白、小麦醇溶蛋白、高粱醇溶蛋白等两亲性蛋白中的任意一种或多种。
所述指示因子与蛋白的质量比为1:5-15，优选为1:10。
所述蛋白与乙醇水溶液的用量比为5-15:1，优选为10:1(w/v，mg/mL)。所述乙醇水溶液的浓度为50％-95％，优选为80％(v/v)。
所述混合为在300-500rpm转速下搅拌10-15h，优选在400rpm转速下搅拌12h。
所述指示因子-蛋白乙醇水溶液与水的体积比为1:2-10，优选为1:3。所述加入水中优选缓慢注入水中。
所述分散为在500-700rpm转速下(避光)搅拌5-20min，优选在600rpm转速下搅拌10min。
作为一种优选的实施方案，步骤(1)中，所述将指示因子-蛋白纳米颗粒、保鲜因子在溶液中混合的具体操作为：
将保鲜因子溶于水中，得到保鲜因子水溶液；
将保鲜因子水溶液加入指示因子-蛋白纳米颗粒中混合，得到指示因子-蛋白-保鲜因子纳米颗粒。
所述保鲜因子选自EGCG、茶多酚、儿茶素、白藜芦醇、咖啡酸、阿魏酸、肉桂醛、百里香酚、维C、维E等抗菌/抗氧化活性成分中的任意一种或多种。
所述保鲜因子水溶液的浓度为3-5mg/mL，优选为4mg/mL。
所述保鲜因子与指示因子的质量比为1-10:1，优选为2:1。
所述混合为在500-700rpm转速下(避光)搅拌5-20min，优选在600rpm转速下搅拌10min。
作为一种优选的实施方案，步骤(1)中，所述将指示因子-蛋白-保鲜因子纳米颗粒、多糖在溶液中混合的具体操作为：
将多糖分散于水中，得到多糖溶液；
将指示因子-蛋白-保鲜因子纳米颗粒加入多糖溶液中混合，得到指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒。
所述多糖选自卡拉胶、硫酸软骨素、透明质酸、黄原胶、果胶、羧甲基壳聚糖、改性淀粉等中的任意一种或多种。
所述多糖溶液的浓度为1-3mg/mL，优选为2mg/mL。
所述多糖与指示因子的质量比为3-5:1，优选为4:1。
所述混合为在500-700rpm转速下(避光)搅拌5-20min，优选在600rpm转速下搅拌10min。混合后除去溶液中的乙醇(如采用旋转蒸发仪除去乙醇，条件：40℃，-0.1MPa)。
作为一种优选的实施方案，步骤(2)中，所述添加剂包括增塑剂、交联剂等中的一种或多种。
所述增塑剂选自甘油等。
所述交联剂选自氯化钙等。
作为一种优选的实施方案，步骤(2)中，所述将指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒与多糖、添加剂在溶液中混合的具体操作为：
将多糖溶于水中，得到多糖溶液；
将多糖溶液与增塑剂混合，得到基膜液；
将基膜液与指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒、交联剂在溶液中混合，得到复合溶液。
所述多糖选自卡拉胶、硫酸软骨素、透明质酸、黄原胶、果胶、羧甲基壳聚糖、改性淀粉等中的任意一种或多种。
所述多糖溶液的浓度为10-20mg/mL，优选为15mg/mL。
所述增塑剂为浓度240-250mg/mL的甘油，优选浓度243.36mg/mL的甘油。
所述交联剂为浓度4-6mg/mL的氯化钙溶液，优选浓度5.25mg/mL的氯化钙溶液。
所述多糖与甘油的质量比2-4:1，优选为3-3.5:1。
所述多糖与指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒的质量比为1-4:1，优选为1.5-2.3:1。
所述多糖与氯化钙的质量比为35-54:1，优选为40-46.7:1。
所述复合溶液中多糖的浓度为5-9mg/mL，优选浓度为6.62-7.72mg/mL。
作为一种优选的实施方案，步骤(2)中，所述采用溶液浇筑法制备层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜的具体操作为：
将复合溶液倒入(不沾涂层)模具中，干燥成膜，即得。
所述干燥成膜为在30-50℃下恒温干燥60-80h，优选在40℃下恒温干燥72h。
作为一种优选的实施方案，所述制备方法包括以下步骤：
(1)制备姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶(CZEC)纳米颗粒
采用反溶剂沉淀法制备姜黄素-玉米醇溶蛋白纳米颗粒；
将姜黄素-玉米醇溶蛋白纳米颗粒、EGCG在溶液中混合，得到姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG纳米颗粒；
将姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG纳米颗粒、卡拉胶在溶液中混合，得到姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶纳米颗粒；
(2)制备负载姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶纳米颗粒的填充型保鲜-指示复合薄膜
将姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶纳米颗粒与卡拉胶、添加剂在溶液中混合，得到卡拉胶复合溶液，之后采用溶液浇筑法制备负载姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶纳米颗粒的填充型保鲜-指示复合薄膜。
作为一种优选的实施方案，所述制备方法包括以下步骤：
(1)制备花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶(AZCC)纳米颗粒
采用反溶剂沉淀法制备花青素-玉米醇溶蛋白纳米颗粒；
将花青素-玉米醇溶蛋白纳米颗粒、肉桂醛在溶液中混合，得到花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛纳米颗粒；
将花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛纳米颗粒、卡拉胶在溶液中混合，得到花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶纳米颗粒；
(2)制备负载花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶纳米颗粒的填充型保鲜-指示复合薄膜
将花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶纳米颗粒与卡拉胶、添加剂在溶液中混合，得到卡拉胶复合溶液，之后采用溶液浇筑法制备负载花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶纳米颗粒的填充型保鲜-指示复合薄膜。
一种层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜在食品包装中的应用。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜及其制备方法，首先采用反溶剂沉淀法，首先采用反溶剂沉淀法，利用具有良好生物相容性和两亲性的蛋白如玉米醇溶蛋白等制备指示因子-蛋白纳米颗粒，作为指示因子(姜黄素、花青素等)的保护载体，然后以保鲜因子(EGCG、肉桂醛等)作为抗菌和抗氧化活性物质，通过层层自组装技术吸附在纳米颗粒表面，最后将纳米颗粒分散于多糖基质中，利用溶液浇筑法制备层层纳米颗粒填充型“保鲜-指示”复合薄膜。该方法克服了指示因子如姜黄素、花青素，保鲜因子如EGCG、肉桂醛直接分散到复合薄膜中的不足，将保鲜因子通过氢键作用吸附在指示因子-蛋白纳米颗粒表面，然后通过静电吸引作用将带负电的多糖吸附在带正电的蛋白纳米颗粒外层，提高蛋白纳米颗粒的稳定性，并且指示因子与保鲜因子联合使用能够协同发挥抗氧化活性，所得复合薄膜适用于鱼肉贮藏和保鲜。
附图说明
图1为本发明实施例1-3和对比例1-3制备的复合薄膜的表面和截面的扫描电子显微镜图；
图2为本发明实施例1-3和对比例1-3制备的复合薄膜的厚度测定结果对比图；
图3为本发明实施例4-6和对比例4-6制备的复合薄膜的厚度测定结果对比图；
图4为本发明实施例1-3和对比例1-3制备的复合薄膜的抗氧化性对比图；
图5为本发明实施例4-6和对比例4-6制备的复合薄膜的抗氧化性对比图；
图6为本发明实施例1-3和对比例1-3制备的复合薄膜的pH显色性对比图；
图7为本发明实施例4-6和对比例4-6制备的复合薄膜的pH显色性对比图；
图8为本发明实施例1-3和对比例1-3制备的复合薄膜的氨敏感性对比图；
图9为本发明实施例4-6和对比例4-6制备的复合薄膜的氨敏感性对比图；
图10为本发明实施例1制备的复合薄膜标示的鳜鱼肉在储藏期内的变化及薄膜的颜色变化对比图。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以上对实验例中得到的附图进行简单地描述。应当理解，上述附图仅示出了本发明的某些实验例，不应看作是对权利要求保护范围的任何限制。对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例和实验例对本发明的技术方案进行清楚完整的描述。但本领域技术人员应当理解，实施例仅用于说明本发明的技术方案，而不应视为限制本发明的保护范围。基于下述实施例和实验例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施方案，例如修改、变形或简单替换后得到的实施方案，均应属于本发明的保护范围。
下述实施例、对比例及实验例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。所使用的原料、试剂、仪器等如无特殊说明，均可通过商业途径获得。
实施例1
本实施例提供了一种负载姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶纳米颗粒的填充型保鲜-指示复合薄膜，所述复合薄膜是以卡拉胶作为基膜，所述基膜中均匀分散姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶(CZEC)纳米颗粒；
所述姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶纳米颗粒是在姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG纳米颗粒表面自组装卡拉胶层形成；
所述姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG纳米颗粒是在姜黄素-玉米醇溶蛋白纳米颗粒表面自组装EGCG层形成；
所述姜黄素-玉米醇溶蛋白纳米颗粒是以玉米醇溶蛋白负载姜黄素所形成。
本实施例还提供了一种层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
A、制备姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶(CZEC)纳米颗粒
(1)姜黄素-玉米醇溶蛋白(10:100)乙醇水溶液的配制：称取100.0mg姜黄素和1.0g玉米醇溶蛋白溶解在100.0mL的乙醇水溶液(80％，v/v)中，用磁力搅拌器在400rpm下避光搅拌12小时，备用。
(2)姜黄素-玉米醇溶蛋白(10:100)纳米颗粒的制备：将10.0mL步骤(1)的溶液缓慢注入30.0mL蒸馏水中，在600rpm下避光搅拌10分钟，得到姜黄素-玉米醇溶蛋白(10:100)纳米颗粒。
(3)EGCG溶液(4mg/mL)的制备：取40.0mg EGCG，加入10mL蒸馏水，用磁力搅拌器在400rpm下搅拌，使EGCG完全溶解，备用。
(4)姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG(10:100:20)纳米颗粒的制备：将5.0mL步骤(3)的溶液缓慢注入步骤(2)所得的纳米颗粒中，在600rpm下避光搅拌10分钟，得到姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG(10:100:20)纳米颗粒。
(5)卡拉胶溶液(2mg/mL)的制备：取50.0mg卡拉胶，加入25mL蒸馏水，用磁力搅拌器在400rpm下搅拌12小时，备用。
(6)姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶(10:100:20:40)纳米颗粒的制备：将步骤(4)所得的纳米颗粒滴入20mL步骤(5)所得的卡拉胶溶液中，在600rpm下避光搅拌10分钟，将所得溶液移入旋转蒸发器(40℃，-0.1MPa)除去溶液中的乙醇，得到姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶(10:100:20:40)纳米颗粒。
B、制备适合鱼肉贮藏保鲜的层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜C-NP(0.3)
(7)卡拉胶基膜液的配制：称取2240.0mg的卡拉胶，加入149.33mL蒸馏水，在水浴锅(80℃，300rpm)中搅拌均匀，得到15mg/mL的卡拉胶溶液，再加入2.63mL甘油(243.36mg/mL)作为增塑剂到卡拉胶溶液中，并将溶液冷却至50℃，得到卡拉胶基膜液，备用。
(8)5.25mg/mL氯化钙溶液的配制：称取52.5mg的氯化钙，加入10mL蒸馏水，搅拌均匀，得到5.25mg/mL氯化钙溶液，备用。
(9)CZEC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液的配制：将步骤(7)的卡拉胶基膜液、步骤(6)的CZEC纳米颗粒和步骤(8)的氯化钙溶液混合，其中CZEC纳米颗粒干质量为960.0mg，氯化钙溶液为9.14mL，并补水至总体积为290.0mL，得到CZEC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液。
(10)利用溶液浇筑法制备复合薄膜，取CZEC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液倒入边长为28cm的不沾涂层模具中，于恒温培养箱中干燥成膜(40℃，72h)，所成膜保存于室温的干燥器中，备用。
本实施例还提供了一种负载姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶纳米颗粒的填充型保鲜-指示复合薄膜在食品包装中的应用，具体的，将上述制备的复合薄膜置于鱼肉上方，密封包裹后冷藏保鲜。
实施例2
本实施例提供的负载姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶纳米颗粒的填充型保鲜-指示复合薄膜，由包括以下步骤的方法制备得到：
A、制备姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶(CZEC)纳米颗粒
制备步骤(1)-(6)同实施例1。
B、制备适合鱼肉贮藏保鲜的层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜C-NP(0.4)
(7)卡拉胶基膜液的配制：称取1920.0mg的卡拉胶，加入128.0mL蒸馏水，在水浴锅(80℃，300rpm)中搅拌均匀，得到15mg/mL的卡拉胶溶液，再加入2.63mL甘油(243.36mg/mL)作为增塑剂到卡拉胶溶液中，并将溶液冷却至50℃，得到卡拉胶基膜液，备用。
(8)5.25mg/mL氯化钙溶液的配制：称取52.5mg的氯化钙，加入10mL蒸馏水，搅拌均匀，得到5.25mg/mL氯化钙溶液，备用。
(9)CZEC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液的配制：将步骤(7)的卡拉胶基膜液、步骤(6)的CZEC纳米颗粒和步骤(8)的氯化钙溶液混合，其中CZEC纳米颗粒干质量为1280.0mg，氯化钙溶液为9.14mL，并补水至总体积为290.0mL，得到CZEC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液。
(10)利用溶液浇筑法制备复合薄膜，取CZEC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液倒入边长为28cm的不沾涂层模具中，于恒温培养箱中干燥成膜(40℃，72h)，所成膜保存于室温的干燥器中，备用。
实施例3
本实施例提供的负载姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶纳米颗粒的填充型保鲜-指示复合薄膜，由包括以下步骤的方法制备得到：
A、制备姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶(CZEC)纳米颗粒
制备步骤(1)-(6)同实施例1。
B、制备适合鱼肉贮藏保鲜的层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜C-NP(0.2)
(7)卡拉胶基膜液的配制：称取2560.0mg的卡拉胶，加入170.67mL蒸馏水，在水浴锅(80℃，300rpm)中搅拌均匀，得到15mg/mL的卡拉胶溶液，再加入2.63mL甘油(243.36mg/mL)作为增塑剂到卡拉胶溶液中，并将溶液冷却至50℃，得到卡拉胶基膜液，备用。
(8)5.25mg/mL氯化钙溶液的配制：称取52.5mg的氯化钙，加入10mL蒸馏水，搅拌均匀，得到5.25mg/mL氯化钙溶液，备用。
(9)CZEC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液的配制：将步骤(7)的卡拉胶基膜液、步骤(6)的CZEC纳米颗粒和步骤(8)的氯化钙溶液混合，其中CZEC纳米颗粒干质量为640.0mg，氯化钙溶液为9.14mL，并补水至总体积为290.0mL，得到CZEC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液。
(10)利用溶液浇筑法制备复合薄膜，取CZEC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液倒入边长为28cm的不沾涂层模具中，于恒温培养箱中干燥成膜(40℃，72h)，所成膜保存于室温的干燥器中，备用。
实施例4
本实施例提供了一种负载花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶纳米颗粒的填充型保鲜-指示复合薄膜，所述复合薄膜是以卡拉胶作为基膜，所述基膜中均匀分散花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶(AZCC)纳米颗粒；
所述花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶纳米颗粒是在花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛纳米颗粒表面自组装卡拉胶层形成；
所述花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛纳米颗粒是在花青素-玉米醇溶蛋白纳米颗粒表面自组装肉桂醛层形成；
所述花青素-玉米醇溶蛋白纳米颗粒是以玉米醇溶蛋白负载花青素所形成。
本实施例还提供了一种负载花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶纳米颗粒的填充型保鲜-指示复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
A、制备花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶(AZCC)纳米颗粒
(1)花青素-玉米醇溶蛋白(10:100)乙醇水溶液的配制：称取100.0mg花青素和1.0g玉米醇溶蛋白溶解在100.0mL的乙醇水溶液(80％，v/v)中，用磁力搅拌器在400rpm下避光搅拌12小时，备用。
(2)花青素-玉米醇溶蛋白(10:100)纳米颗粒的制备：将10.0mL步骤(1)的溶液缓慢注入30.0mL蒸馏水中，在600rpm下避光搅拌10分钟，得到花青素-玉米醇溶蛋白(10:100)纳米颗粒。
(3)肉桂醛溶液(4mg/mL)的制备：取40.0mg肉桂醛，加入10mL乙醇水溶液(80％，v/v)，用磁力搅拌器在400rpm下搅拌，使肉桂醛完全溶解，备用。
(4)花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛(10:100:20)纳米颗粒的制备：将5.0mL步骤(3)的溶液缓慢注入步骤(2)所得的纳米颗粒中，在600rpm下避光搅拌10分钟，得到花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛(10:100:20)纳米颗粒。
(5)卡拉胶溶液(2mg/mL)的制备：取50.0mg卡拉胶，加入25mL蒸馏水，用磁力搅拌器在400rpm下搅拌12小时，备用。
(6)花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶(10:100:20:40)纳米颗粒的制备：将步骤(4)所得的纳米颗粒滴入20mL步骤(5)所得的卡拉胶溶液中，在600rpm下避光搅拌10分钟，将所得溶液移入旋转蒸发器(40℃，-0.1MPa)除去溶液中的乙醇，得到花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶(10:100:20:40)纳米颗粒。
B、制备适合鱼肉贮藏保鲜的层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜0.4AZCC-CAR
(7)卡拉胶基膜液的配制：称取1920.0mg的卡拉胶，加入128.0mL蒸馏水，在水浴锅(80℃，300rpm)中搅拌均匀，得到15mg/mL的卡拉胶溶液，再加入2.63mL甘油(243.36mg/mL)作为增塑剂到卡拉胶溶液中，并将溶液冷却至50℃，得到卡拉胶基膜液，备用。
(8)5.25mg/mL氯化钙溶液的配制：称取52.5mg的氯化钙，加入10mL蒸馏水，搅拌均匀，得到5.25mg/mL氯化钙溶液，备用。
(9)AZCC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液的配制：将步骤(7)的卡拉胶基膜液、步骤(6)的AZCC纳米颗粒和步骤(8)的氯化钙溶液混合，其中AZCC纳米颗粒干质量为1280.0mg，氯化钙溶液为9.14mL，并补水至总体积为290.0mL，得到AZCC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液。
(10)利用溶液浇筑法制备复合薄膜，取AZCC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液倒入边长为28cm的不沾涂层模具中，于恒温培养箱中干燥成膜(40℃，72h)，所成膜保存于室温的干燥器中，备用。
实施例5
本实施例提供的负载花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶纳米颗粒的填充型保鲜-指示复合薄膜，由包括以下步骤的方法制备得到：
A、制备花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶(AZCC)纳米颗粒
制备步骤(1)-(6)同实施例4。
B、制备适合鱼肉贮藏保鲜的层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜0.3AZCC-CAR
(7)卡拉胶基膜液的配制：称取2240.0mg的卡拉胶，加入149.33mL蒸馏水，在水浴锅(80℃，300rpm)中搅拌均匀，得到15mg/mL的卡拉胶溶液，再加入2.63mL甘油(243.36mg/mL)作为增塑剂到卡拉胶溶液中，并将溶液冷却至50℃，得到卡拉胶基膜液，备用。
(8)5.25mg/mL氯化钙溶液的配制：称取52.5mg的氯化钙，加入10mL蒸馏水，搅拌均匀，得到5.25mg/mL氯化钙溶液，备用。
(9)AZCC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液的配制：将步骤(7)的卡拉胶基膜液、步骤(6)的AZCC纳米颗粒和步骤(8)的氯化钙溶液混合，其中AZCC纳米颗粒干质量为960.0mg，氯化钙溶液为9.14mL，并补水至总体积为290.0mL，得到AZCC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液。
(10)利用溶液浇筑法制备复合薄膜，取AZCC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液倒入边长为28cm的不沾涂层模具中，于恒温培养箱中干燥成膜(40℃，72h)，所成膜保存于室温的干燥器中，备用。
实施例6
本实施例提供的负载花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶纳米颗粒的填充型保鲜-指示复合薄膜，由包括以下步骤的方法制备得到：
A、制备花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶(AZCC)纳米颗粒
制备步骤(1)-(6)同实施例4。
B、制备适合鱼肉贮藏保鲜的层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜0.2AZCC-CAR
(7)卡拉胶基膜液的配制：称取2560.0mg的卡拉胶，加入170.67mL蒸馏水，在水浴锅(80℃，300rpm)中搅拌均匀，得到15mg/mL的卡拉胶溶液，再加入2.63mL甘油(243.36mg/mL)作为增塑剂到卡拉胶溶液中，并将溶液冷却至50℃，得到卡拉胶基膜液，备用。
(8)5.25mg/mL氯化钙溶液的配制：称取52.5mg的氯化钙，加入10mL蒸馏水，搅拌均匀，得到5.25mg/mL氯化钙溶液，备用。
(9)AZCC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液的配制：将步骤(7)的卡拉胶基膜液、步骤(6)的AZCC纳米颗粒和步骤(8)的氯化钙溶液混合，其中AZCC纳米颗粒干质量为640.0mg，氯化钙溶液为9.14mL，并补水至总体积为290.0mL，得到AZCC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液。
(10)利用溶液浇筑法制备复合薄膜，取AZCC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液倒入边长为28cm的不沾涂层模具中，于恒温培养箱中干燥成膜(40℃，72h)，所成膜保存于室温的干燥器中，备用。
对比例1
本对比例提供的卡拉胶复合薄膜，由包括以下步骤的方法制备得到：
A、制备姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶(CZEC)纳米颗粒
制备步骤(1)-(6)同实施例1。
B、制备卡拉胶复合薄膜C-NP(0.5)
(7)卡拉胶基膜液的配制：称取1600.0mg的卡拉胶，加入106.67mL蒸馏水，在水浴锅(80℃，300rpm)中搅拌均匀，得到15mg/mL的卡拉胶溶液，再加入2.63mL甘油(243.36mg/mL)作为增塑剂到卡拉胶溶液中，并将溶液冷却至50℃，得到卡拉胶基膜液，备用。
(8)5.25mg/mL氯化钙溶液的配制：称取52.5mg的氯化钙，加入10mL蒸馏水，搅拌均匀，得到5.25mg/mL氯化钙溶液，备用。
(9)CZEC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液的配制：将步骤(7)的卡拉胶基膜液、步骤(6)的CZEC纳米颗粒和步骤(8)的氯化钙溶液混合，其中CZEC纳米颗粒干质量为1600.0mg，氯化钙溶液为9.14mL，并补水至总体积为290.0mL，得到CZEC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液。
(10)利用溶液浇筑法制备复合薄膜，取CZEC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液倒入边长为28cm的不沾涂层模具中，于恒温培养箱中干燥成膜(40℃，72h)，所成膜保存于室温的干燥器中，备用。
对比例2
本对比例提供的卡拉胶复合薄膜，由包括以下步骤的方法制备得到：
A、制备姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶(CZEC)纳米颗粒
制备步骤(1)-(6)同实施例1。
B、制备卡拉胶复合薄膜C-NP(0.1)
(7)卡拉胶基膜液的配制：称取2880.0mg的卡拉胶，加入192.0mL蒸馏水，在水浴锅(80℃，300rpm)中搅拌均匀，得到15mg/mL的卡拉胶溶液，再加入2.63mL甘油(243.36mg/mL)作为增塑剂到卡拉胶溶液中，并将溶液冷却至50℃，得到卡拉胶基膜液，备用。
(8)5.25mg/mL氯化钙溶液的配制：称取52.5mg的氯化钙，加入10mL蒸馏水，搅拌均匀，得到5.25mg/mL氯化钙溶液，备用。
(9)CZEC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液的配制：将步骤(7)的卡拉胶基膜液、步骤(6)的CZEC纳米颗粒和步骤(8)的氯化钙溶液混合，其中CZEC纳米颗粒干质量为320.0mg，氯化钙溶液为9.14mL，并补水至总体积为290.0mL，得到CZEC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液。
(10)利用溶液浇筑法制备复合薄膜，取CZEC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液倒入边长为28cm的不沾涂层模具中，于恒温培养箱中干燥成膜(40℃，72h)，所成膜保存于室温的干燥器中，备用。
对比例3
本对比例提供的卡拉胶复合薄膜，由包括以下步骤的方法制备得到：
A、制备姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶(CZEC)纳米颗粒
制备步骤(1)-(6)同实施例1。
B、制备卡拉胶复合薄膜C-NP(0)
(7)卡拉胶基膜液的配制：称取3200.0mg的卡拉胶，加入213.33mL蒸馏水，在水浴锅(80℃，300rpm)中搅拌均匀，得到15mg/mL的卡拉胶溶液，再加入2.63mL甘油(243.36mg/mL)作为增塑剂到卡拉胶溶液中，并将溶液冷却至50℃，得到卡拉胶基膜液，备用。
(8)5.25mg/mL氯化钙溶液的配制：称取52.5mg的氯化钙，加入10mL蒸馏水，搅拌均匀，得到5.25mg/mL氯化钙溶液，备用。
(9)卡拉胶复合溶液的配制：将步骤(7)的卡拉胶基膜液和步骤(8)的氯化钙溶液混合，其中氯化钙溶液为9.14mL，并补水至总体积为290.0mL，得到卡拉胶复合溶液。
(10)利用溶液浇筑法制备复合薄膜，取卡拉胶复合溶液倒入边长为28cm的不沾涂层模具中，于恒温培养箱中干燥成膜(40℃，72h)，所成膜保存于室温的干燥器中，备用。
对比例4
本对比例提供的卡拉胶复合薄膜，由包括以下步骤的方法制备得到：
A、制备花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶(AZCC)纳米颗粒
制备步骤(1)-(6)同实施例4。
B、制备卡拉胶复合薄膜0.5AZCC-CAR
(7)卡拉胶基膜液的配制：称取1600.0mg的卡拉胶，加入106.67mL蒸馏水，在水浴锅(80℃，300rpm)中搅拌均匀，得到15mg/mL的卡拉胶溶液，再加入2.63mL甘油(243.36mg/mL)作为增塑剂到卡拉胶溶液中，并将溶液冷却至50℃，得到卡拉胶基膜液，备用。
(8)5.25mg/mL氯化钙溶液的配制：称取52.5mg的氯化钙，加入10mL蒸馏水，搅拌均匀，得到5.25mg/mL氯化钙溶液，备用。
(9)AZCC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液的配制：将步骤(7)的卡拉胶基膜液、步骤(6)的AZCC纳米颗粒和步骤(8)的氯化钙溶液混合，其中AZCC纳米颗粒干质量为1600.0mg，氯化钙溶液为9.14mL，并补水至总体积为290.0mL，得到AZCC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液。
(10)利用溶液浇筑法制备复合薄膜，取AZCC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液倒入边长为28cm的不沾涂层模具中，于恒温培养箱中干燥成膜(40℃，72h)，所成膜保存于室温的干燥器中，备用。
对比例5
本对比例提供的卡拉胶复合薄膜，由包括以下步骤的方法制备得到：
A、制备花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶(AZCC)纳米颗粒
制备步骤(1)-(6)同实施例4。
B、制备卡拉胶复合薄膜0.1AZCC-CAR
(7)卡拉胶基膜液的配制：称取2880.0mg的卡拉胶，加入192.0mL蒸馏水，在水浴锅(80℃，300rpm)中搅拌均匀，得到15mg/mL的卡拉胶溶液，再加入2.63mL甘油(243.36mg/mL)作为增塑剂到卡拉胶溶液中，并将溶液冷却至50℃，得到卡拉胶基膜液，备用。
(8)5.25mg/mL氯化钙溶液的配制：称取52.5mg的氯化钙，加入10mL蒸馏水，搅拌均匀，得到5.25mg/mL氯化钙溶液，备用。
(9)AZCC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液的配制：将步骤(7)的卡拉胶基膜液、步骤(6)的AZCC纳米颗粒和步骤(8)的氯化钙溶液混合，其中AZCC纳米颗粒干质量为320.0mg，氯化钙溶液为9.14mL，并补水至总体积为290.0mL，得到AZCC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液。
(10)利用溶液浇筑法制备复合薄膜，取AZCC纳米颗粒-卡拉胶复合溶液倒入边长为28cm的不沾涂层模具中，于恒温培养箱中干燥成膜(40℃，72h)，所成膜保存于室温的干燥器中，备用。
对比例6
本对比例提供的卡拉胶复合薄膜，由包括以下步骤的方法制备得到：
A、制备花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶(AZCC)纳米颗粒
制备步骤(1)-(6)同实施例4。
B、制备卡拉胶复合薄膜CAR
(7)卡拉胶基膜液的配制：称取3200.0mg的卡拉胶，加入213.33mL蒸馏水，在水浴锅(80℃，300rpm)中搅拌均匀，得到15mg/mL的卡拉胶溶液，再加入2.63mL甘油(243.36mg/mL)作为增塑剂到卡拉胶溶液中，并将溶液冷却至50℃，得到卡拉胶基膜液，备用。
(8)5.25mg/mL氯化钙溶液的配制：称取52.5mg的氯化钙，加入10mL蒸馏水，搅拌均匀，得到5.25mg/mL氯化钙溶液，备用。
(9)卡拉胶复合溶液的配制：将步骤(7)的卡拉胶基膜液和步骤(8)的氯化钙溶液混合，其中氯化钙溶液为9.14mL，并补水至总体积为290.0mL，得到卡拉胶复合溶液。
(10)利用溶液浇筑法制备复合薄膜，取卡拉胶复合溶液倒入边长为28cm的不沾涂层模具中，于恒温培养箱中干燥成膜(40℃，72h)，所成膜保存于室温的干燥器中，备用。
实施例1-6及对比例1-6中各原料用量如下表1所示。
表1实施例1-3及对比例1-3中各原料用量
实验例1
本实验例以实施例1-6和对比例1-6制备的复合薄膜为样品，对薄膜的形态、色度、不透明度、厚度、抗氧化性、pH显色性、氨敏感性、机械特性和热性能进行测试。其中，实施例1-3和对比例1-3制备的复合薄膜分别命名为C-NP(0.3)(代表实施例1中样品)、C-NP(0.4)(代表实施例2中样品)、C-NP(0.2)(代表实施例3中样品)、C-NP(0.5)(代表对比例1中样品)、C-NP(0.1)(代表对比例2中样品)、C-NP(0)(代表对比例3中样品)、0.4AZCC-CAR(代表实施例4中样品)、0.3AZCC-CAR(代表实施例5中样品)、0.2AZCC-CAR(代表实施例6中样品)、0.5AZCC-CAR(代表对比例4中样品)、0.1AZCC-CAR(代表对比例5中样品)、CAR(代表对比例6中样品)。
1、形态测定
使用扫描电子显微镜对C-NP(0.5)、C-NP(0.4)、C-NP(0.3)、C-NP(0.2)、C-NP(0.1)和C-NP(0)薄膜样品的表面和界面分别进行扫描，在5kV的加速电压下得到的表面扫描电子显微镜图(×1000)和截面扫描电子显微镜图(×1000)如图1所示，所有的样品在观察前都经过了喷金处理。
从图1可以看到，C-NP(0.3)薄膜中未出现纳米颗粒聚集的现象，表明纳米颗粒均匀地分布在整个卡拉胶基质中。相反，C-NP(0.5)薄膜出现了明显的纳米颗粒聚集现象。表明C-NP(0.2)、C-NP(0.3)和C-NP(0.4)薄膜纳米颗粒的添加浓度合适。
2、厚度测定
使用螺旋测微计测量C-NP(0.5)、C-NP(0.4)、C-NP(0.3)、C-NP(0.2)、C-NP(0.1)、C-NP(0)、0.5AZCC-CAR、0.4AZCC-CAR、0.3AZCC-CAR、0.2AZCC-CAR、0.1AZCC-CAR和CAR薄膜样品的厚度，随机选择三个点进行测量，精度为0.001mm。测量结果如图2和图3所示。
从图2可以看出，C-NP(0.3)、C-NP(0.4)和C-NP(0.2)薄膜的厚度与其他样品不存在显著性差异(p＞0.05)；从图3可以看出，0.5AZCC-CAR、0.4AZCC-CAR、0.3AZCC-CAR、0.2AZCC-CAR、0.1AZCC-CAR和CAR薄膜的厚度与其他样品不存在显著性差异(p＞0.05)。
3、不透明度、色度测定
(1)不透明度测定
使用紫外可见分光光度计测量C-NP(0.5)、C-NP(0.4)、C-NP(0.3)、C-NP(0.2)、C-NP(0.1)、C-NP(0)、0.5AZCC-CAR、0.4AZCC-CAR、0.3AZCC-CAR、0.2AZCC-CAR、0.1AZCC-CAR和CAR
薄膜样品的不透明度，在600nm处测量薄膜(8×30mm)的吸光度，每个样品重复三次。
薄膜的不透明度计算公式如下：
其中，A600是样品在600nm处的吸光度，x是样品的厚度(mm)。
(2)色度测定
使用色彩色差计对C-NP(0.5)、C-NP(0.4)、C-NP(0.3)、C-NP(0.2)、C-NP(0.1)、C-NP(0)、0.5AZCC-CAR、0.4AZCC-CAR、0.3AZCC-CAR、0.2AZCC-CAR、0.1AZCC-CAR和CAR薄膜样品的颜色进行表征。L(明和暗)、a(红和绿)、b(黄和蓝)和ΔE(总色差)值被用来表征表面颜色。使用白色的标准板作为仪器校准的背景参考，每个样品重复三次。
薄膜的总色差(ΔE)计算公式如下：
其中，L*，a*和b*值(L*＝94.41，a*＝-1.21和b*＝-1.58)是标准板的颜色参数，而L0，a0和b0值是薄膜样品的颜色参数。
通过测量薄膜的不透明度(mm-1)和颜色来评估其光阻隔性能，不透明度和色度结果如表2所示。
表2薄膜的不透明度、色度参数(L、a和b)和色差(ΔE)
从表2可以看出，C-NP(0)和CAR薄膜看起来是无色的，当越来越多的CZEC纳米颗粒加入到薄膜中时，它们的亮度(L值)下降，红色程度(a值)增加，黄色程度(b值)增加；而随着AZCC纳米颗粒的添加，他们的亮度(L值)下降，红色程度(a值)增加。颜色的变化主要归因于纳米颗粒中封装的色素(姜黄素或花青素)对光的选择性吸收。亮度的降低是由于随着纳米颗粒浓度的增加，散射效应导致通过薄膜传播的光线减少。基于类似的原因，薄膜的不透明度也随着纳米颗粒浓度的增加而增加。添加CZEC纳米颗粒增加了薄膜的颜色、不透明度和光阻隔性能。以上结果表明，C-NP(0.3)和0.4AZCC-CAR薄膜色差最大，最适合作为指示薄膜，薄膜颜色分别呈现出黄褐色和紫色。
4、抗氧化性测定
通过两种方式测定C-NP(0.5)、C-NP(0.4)、C-NP(0.3)、C-NP(0.2)、C-NP(0.1)、C-NP(0)、0.5AZCC-CAR、0.4AZCC-CAR、0.3AZCC-CAR、0.2AZCC-CAR、0.1AZCC-CAR和CAR薄膜样品的抗氧化活性：DPPH自由基清除法和ABTS自由基清除法。
DPPH自由基清除活性的测定：将25.0mg薄膜样品溶解在3.0mL的蒸馏水中，将0.1mL所得溶液与3.9mL DPPH溶液(0.1mM)混合(载花青素薄膜为：将0.2mL所得溶液与3.8mL DPPH溶液混合)，用力摇晃，然后在室温下暗中培养30分钟。随后，用紫外可见分光光度计在517nm处测量该混合物的吸光度，每个样品重复三次。
DPPH自由基清除率计算公式如下：
其中，A1代表薄膜和DPPH的混合物在517nm处的吸光度，A0代表单独的DPPH溶液在517nm处的吸光度。
ABTS自由基清除试验：将7.44mM的ABTS溶液与2.6mM的过硫酸钾溶液等体积混合，在室温下黑暗中放置24小时，然后将得到的混合物用乙醇稀释，在734nm处得到吸光度(0.70±0.02cm-1)，作为ABTS储备溶液；将25.0mg的薄膜样品溶解在45.0mL的蒸馏水中，在室温下暗中储存3小时，制备样品溶液，将样品溶液(0.4mL)加入ABTS储备溶液(3.6mL)(负载花青素薄膜为：将样品溶液(0.8mL)加入ABTS储备溶液(3.2mL)中)中，剧烈摇晃30分钟，然后静置6分钟，随后用紫外可见分光光度计在734nm处测量样品的吸光度，每个样品重复三次。
ABTS自由基清除率计算公式如下：
其中，A1代表薄膜和ABTS溶液的混合物在734nm处的吸光度，而A0代表ABTS溶液单独在734nm处的吸光度。
上述测定结果如图4和图5所示。在本发明中，薄膜的抗氧化活性主要归因于纳米颗粒中姜黄素的烯醇形式，EGCG的C环没食子酸基，花青素中的酚羟基和肉桂醛的醛基。
从图4和图5可以看出，C-NP(0.5)、C-NP(0.4)和C-NP(0.3)、0.5AZCC-CAR、0.4AZCC-CAR和0.3AZCC-CAR均具有良好的抗氧化活性，这有助于抑制包装食品的氧化，从而延长其保质期。
5、pH显色性测定
通过将C-NP(0.5)、C-NP(0.4)、C-NP(0.3)、C-NP(0.2)、C-NP(0.1)、0.5AZCC-CAR、0.4AZCC-CAR、0.3AZCC-CAR、0.2AZCC-CAR和0.1AZCC-CAR薄膜样品(40mm×40mm)于室温下放入不同的缓冲溶液(pH值2-12)中浸泡10分钟来测量pH显色性。使用前面提到的色度计记录姜黄素溶液和复合薄膜的颜色变化，每个样品重复三次。薄膜的pH显色性结果如图6和图7所示。
从图6可以看出，当pH值从2到12提高时，薄膜的颜色从黄色变为红色。更具体地说，薄膜在低pH值(2-7)时呈黄色，在高pH值(8-12)时呈红色。其中，C-NP(0.3)薄膜的颜色变化更均匀，更适用于指示包装食品的pH值。
从图7可以看出，当pH值呈现出红色或紫色，当pH为7.0-8.0时为蓝紫色，当处于高pH值(9.0-12.0)时，花青素发生降解反应，颜色变为棕色。其中，0.4AZCC-CAR薄膜的颜色变化更均匀，更适用于指示包装食品的pH值。
6、氨敏感性的测定
使用以下方法测定C-NP(0.5)、C-NP(0.4)、C-NP(0.3)、C-NP(0.2)、C-NP(0.1)、C-NP(0)、0.5AZCC-CAR、0.4AZCC-CAR、0.3AZCC-CAR、0.2AZCC-CAR、0.1AZCC-CAR和CAR薄膜样品的氨敏感性：将45.0mL的8mM氨水溶液注入培养皿中，在培养皿的顶空贴上薄膜样品(4cm×4cm)，随后使用色度计每5分钟记录一次薄膜样品的颜色变化(SLab)，每个样品重复三次。氨敏感性如图8和图9所示。
薄膜的氨敏感度计算公式如下：
其中，Li，ai和bi是薄膜的初始颜色参数，Lc，ac,和bc是薄膜与氨水溶液反应后的颜色测量值。
从图8和图9可以看出，当暴露于氨气环境中时，复合薄膜的颜色从黄色变为红色。此外，形成的颜色(SLab)的强度随着反应时间的推移而明显增加，直到大约50分钟后达到恒定值。以上结果表明，C-NP(0.5)和C-NP(0.3)、0.4AZCC-CAR和0.5AZCC-CAR同时具有较强的氨敏感性。
实验例2
本实验例探究了负载姜黄素纳米颗粒填充的卡拉胶基复合薄膜对鳜鱼冷藏的品质指标的影响，以及冷藏期间膜色度指标的变化，系统的评价薄膜对鳜鱼的保鲜-指示效果。
具体实验方法如下：
实验组是将C-NP(0.3)薄膜(3cm×3cm)粘在装有鳜鱼块(5cm×3cm)的培养皿内侧，然后在4±1℃的冰箱中保存3天。对照组则将C-NP(0.3)薄膜(3cm×3cm)粘在空培养皿内侧。无膜对照组包括没有任何膜的培养皿和鳜鱼块(5cm×3cm)。两个对照组的样品都在4±1℃下储存3天。对鳜鱼的总挥发性盐基氮(TVB-N)和薄膜颜色进行测量，其中挥发性盐基氮测量方法参照GB 5009228—2016方法进行测定，实验结果如图10所示，
从图10可以看出，储存3天后，与鱼接触的薄膜的颜色变化(SLab)(18.9±1.5％)远远高于对照组薄膜的颜色变化(2.5±1.7％)。这一结果表明，本发明制备的复合薄膜可用于检测鱼肉的新鲜度。另外，在储存3天后，没有薄膜处理的TVB-N值(22.9±0.8mg N/100g)比有薄膜处理的鱼(20.8±0.1mg N/100g)略高。这表明，C-NP(0.3)薄膜延缓了鳜鱼的腐败。以上结果表明，负载姜黄素纳米颗粒填充的卡拉胶基复合薄膜能够延缓食品的腐败，提高食品防腐保鲜效果，并在食品腐败过程中发生颜色变化，以达到指示食品新鲜度的效果。
以上实验结果表明，本发明制备的负载姜黄素纳米颗粒填充的卡拉胶基复合薄膜具有抗氧化活性、氨敏感性和pH指示的能力。该复合薄膜能够有效延缓鱼肉的腐败变质，并随着鱼肉的腐败，薄膜的颜色也发生变化。本发明的制备方法简单，复合薄膜使用方便，薄膜的原料全部为绿色、天然、环保、可生物降解材料，不会对环境造成任何污染。
虽然上文中已经用一般性说明、具体实施方式及实验例对本发明的技术方案做了详尽的描述，但需要说明的是，实施例和实验例仅用于说明本发明的技术方案和技术效果，而不应视为对本发明保护范围的任何限制。对于本领域的普通技术人员而言，本发明在具体实施时可以有多种变化和更改。基于本发明技术构思所做的修改、替换或改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜，其特征在于：所述复合薄膜是以多糖作为基膜，所述基膜中均匀分散指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒；
所述指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒是在指示因子-蛋白-保鲜因子纳米颗粒表面自组装多糖层形成；
所述指示因子-蛋白-保鲜因子纳米颗粒是在指示因子-蛋白纳米颗粒表面自组装保鲜因子层形成；
所述指示因子-蛋白纳米颗粒是以蛋白负载指示因子所形成，
层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒
采用反溶剂沉淀法制备指示因子-蛋白纳米颗粒；
将指示因子-蛋白纳米颗粒、保鲜因子在溶液中混合，得到指示因子-蛋白-保鲜因子纳米颗粒；
将指示因子-蛋白-保鲜因子纳米颗粒、多糖在溶液中混合，得到指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒；
（2）制备层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜
将指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒与多糖、添加剂在溶液中混合，得到复合溶液，之后采用溶液浇筑法制备层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜。
2.一种如权利要求1所述的层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）制备指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒
采用反溶剂沉淀法制备指示因子-蛋白纳米颗粒；
将指示因子-蛋白纳米颗粒、保鲜因子在溶液中混合，得到指示因子-蛋白-保鲜因子纳米颗粒；
将指示因子-蛋白-保鲜因子纳米颗粒、多糖在溶液中混合，得到指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒；
（2）制备层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜
将指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒与多糖、添加剂在溶液中混合，得到复合溶液，之后采用溶液浇筑法制备层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜。
3.根据权利要求2所述的层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述采用反溶剂沉淀法制备指示因子-蛋白纳米颗粒的步骤包括：
将指示因子、蛋白在乙醇水溶液中混合，得到指示因子-蛋白乙醇水溶液；
将指示因子-蛋白乙醇水溶液加入水中，分散得到指示因子-蛋白纳米颗粒；
所述指示因子选自姜黄素、花青素的任意一种或两种；
所述蛋白选自玉米醇溶蛋白、小麦醇溶蛋白、高粱醇溶蛋白、大豆分离蛋白、乳清分离蛋白中的任意一种或多种；
所述指示因子与蛋白的质量比为1:5-15；
所述蛋白与乙醇水溶液的用量比为5-15:1（w/v，mg/mL）；
所述乙醇水溶液的浓度为50%-90%，（v/v）；
所述指示因子-蛋白乙醇水溶液与水的体积比为1:2-4。
4.根据权利要求2所述的层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述将指示因子-蛋白纳米颗粒、保鲜因子在溶液中混合的具体操作为：
将保鲜因子溶于水中，得到保鲜因子水溶液；
将保鲜因子水溶液加入指示因子-蛋白纳米颗粒中混合，得到指示因子-蛋白-保鲜因子纳米颗粒；
所述保鲜因子选自EGCG、肉桂醛、百里香酚、维C、维E中的任意一种或多种；
所述保鲜因子水溶液的浓度为3-5mg/mL；
所述保鲜因子与指示因子的质量比为1-3:1。
5.根据权利要求2所述的层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述将指示因子-蛋白-保鲜因子纳米颗粒、多糖在溶液中混合的具体操作为：
将多糖分散于水中，得到多糖溶液；
将指示因子-蛋白-保鲜因子纳米颗粒加入多糖溶液中混合，得到指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒；
所述多糖选自卡拉胶、硫酸软骨素、透明质酸、黄原胶、果胶中的任一种或多种；
所述多糖溶液的浓度为1-3mg/mL；
所述多糖与指示因子的质量比为3-5:1。
6.根据权利要求2所述的层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述添加剂包括增塑剂、交联剂中的一种或多种；
所述增塑剂为甘油；
所述交联剂为氯化钙。
7.根据权利要求6所述的层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述将指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒与多糖、添加剂在溶液中混合的具体操作为：
将多糖溶于水中，得到多糖溶液；
将多糖溶液与增塑剂混合，得到基膜液；
将基膜液与指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒、交联剂在溶液中混合，得到复合溶液。
8.根据权利要求7所述的层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述多糖选自卡拉胶、硫酸软骨素、透明质酸、黄原胶、果胶中的任一种或多种；
和/或，所述多糖溶液的浓度为10-20mg/mL；
和/或，所述增塑剂为浓度240-250mg/mL的甘油；
和/或，所述交联剂为浓度4-6mg/mL的氯化钙溶液；
和/或，所述多糖与甘油的质量比2-4:1；
和/或，所述多糖与指示因子-蛋白-保鲜因子-多糖纳米颗粒的质量比为1-4:1；
和/或，所述多糖与氯化钙的质量比为35-54:1；
和/或，所述复合溶液中多糖的浓度为5-9mg/mL。
9.根据权利要求1所述的层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
（1）制备姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶纳米颗粒
采用反溶剂沉淀法制备姜黄素-玉米醇溶蛋白纳米颗粒；
将姜黄素-玉米醇溶蛋白纳米颗粒、EGCG在溶液中混合，得到姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG纳米颗粒；
将姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG纳米颗粒、卡拉胶在溶液中混合，得到姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶纳米颗粒；
（2）制备负载姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶纳米颗粒的填充型保鲜-指示复合薄膜
将姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶纳米颗粒与卡拉胶、添加剂在溶液中混合，得到卡拉胶复合溶液，之后采用溶液浇筑法制备负载姜黄素-玉米醇溶蛋白-EGCG-卡拉胶纳米颗粒的填充型保鲜-指示复合薄膜；
或者，所述制备方法包括以下步骤：
（1）制备花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶纳米颗粒
采用反溶剂沉淀法制备花青素-玉米醇溶蛋白纳米颗粒；
将花青素-玉米醇溶蛋白纳米颗粒、肉桂醛在溶液中混合，得到花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛纳米颗粒；
将花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛纳米颗粒、卡拉胶在溶液中混合，得到花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶纳米颗粒；
（2）制备负载花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶纳米颗粒的填充型保鲜-指示复合薄膜
将花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶纳米颗粒与卡拉胶、添加剂在溶液中混合，得到卡拉胶复合溶液，之后采用溶液浇筑法制备负载花青素-玉米醇溶蛋白-肉桂醛-卡拉胶纳米颗粒的填充型保鲜-指示复合薄膜。
10.一种如权利要求1所述的层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜、或者如权利要求2-9中任一项所述的方法制备得到的层层纳米颗粒填充型保鲜-指示复合薄膜在食品包装中的应用。
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2022
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