CN117924779A - 具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜、制备方法及应用 - Google Patents
具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜、制备方法及应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的制备方法，其以多酚‑植物精油皮克林乳液作为活性物质递送载体，壳聚糖、玉米醇溶蛋白为原料，在成膜容器中进行多层流延成膜、干燥制得。本发明还公开了具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜及其在食品包装中的应用。本发明制备出一种具有良好的界面相容性、稳定性、阻隔性、抗紫外、抗菌和抗氧化性能，且具有较佳保鲜效果的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜，能够应用于畜禽肉等农产品包装保鲜领域。
Description
技术领域
本发明涉及农产品包装技术领域，具体涉及具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜、制备方法及应用。
背景技术
石油基塑料及其衍生的包装材料造成了严重的资源消耗和环境污染问题。开发具有可再生和可生物降解的环保包装材料，可有效解决上述问题。生物基材料，如壳聚糖、玉米醇溶蛋白等，具有优异的成膜特性和一定的机械性能，是制备包装材料的优选原料。但单一原料成膜后往往存在阻隔性能较差、机械性能受限等问题。
具有抗菌功能的活性包装能够通过抑制腐败微生物的增殖来延长食品的保质期。天然活性物质植物精油具有突出的抑菌作用，如肉桂精油，被广泛用于农产品保鲜领域。然而直接将肉桂精油直接添加至包装基材中制备活性包装膜存在以下问题：（1）肉桂精油易受热挥发，导致成膜过程中的活性物质逸失及分解，肉桂精油利用率降低；（2）活性包装膜中的植物精油从膜两侧逸散，部分肉桂精油朝环境中释放，导致实际利用的肉桂精油量减少，肉桂精油利用率降低。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的制备方法，其以多酚-植物精油皮克林乳液作为活性物质递送载体，壳聚糖、玉米醇溶蛋白为原料，在成膜容器中进行多层流延成膜、干燥构建出了具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白抗菌缓释膜。
本发明还有一个目的是提供一种具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜，其具有良好的界面相容性、稳定性、阻隔性、抗紫外、抗菌和抗氧化性能，适用于畜禽肉等农产品包装保鲜领域。
本发明还有一个目的是提供一种具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜在食品包装中的应用。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的制备方法，其包括：
以多酚-植物精油皮克林乳液作为活性物质递送载体，与玉米醇溶蛋白混合均质制备共负载多酚-植物精油皮克林乳液；
以壳聚糖为原料，添加明胶和增塑剂后，与所述共负载多酚-植物精油皮克林乳液混合制备壳聚糖基活性负载层成膜溶液；
将玉米醇溶蛋白溶解于乙酸水溶液中得玉米醇溶蛋白溶液，向所述玉米醇溶蛋白溶液中明胶和增塑剂，混合制备玉米醇溶蛋白基阻隔层成膜溶液；
在成膜容器中依次流延玉米醇溶蛋白基阻隔层成膜溶液、壳聚糖基活性负载层成膜溶液、干燥。
优选的是，其中，具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的制备方法具体包括以下步骤：
步骤一、制备共负载多酚-植物精油皮克林乳液：将多酚和玉米醇溶蛋白溶解于乙醇水溶液中得多酚-玉米醇溶蛋白复合物溶液；将植物精油与所述多酚-玉米醇溶蛋白复合物溶液混合、均质得多酚-玉米醇溶蛋白-植物精油分散液；将所述多酚-玉米醇溶蛋白-植物精油分散液和超纯水混合得共负载多酚-植物精油皮克林乳液；
步骤二、制备壳聚糖基活性负载层成膜溶液：将壳聚糖溶解于乙酸水溶液中得壳聚糖溶液；向所述壳聚糖溶液中添加明胶和甘油混合得壳聚糖基负载层成膜溶液；将步骤一得到的共负载多酚-肉桂精油皮克林乳液添加至所述壳聚糖基负载层成膜溶液中混合得壳聚糖基活性负载层成膜溶液；
步骤三、制备玉米醇溶蛋白基阻隔层成膜溶液：将玉米醇溶蛋白溶解于乙酸水溶液中得玉米醇溶蛋白溶液，向所述玉米醇溶蛋白溶液中添加明胶和甘油，混合得玉米醇溶蛋白基阻隔层成膜溶液；
步骤四、制备具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜：将步骤三得到的玉米醇溶蛋白基阻隔层成膜溶液流延至成膜容器中，干燥直到成膜得玉米醇溶蛋白基阻隔层，将步骤二得到的壳聚糖基活性负载层成膜溶液流延至所述玉米醇溶蛋白基阻隔层上，干燥得具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜。
优选的是，其中，步骤一中，所述多酚选自单宁酸、绿原酸、槲皮素和没食子酸中的一种；所述植物精油选自肉桂精油、牛至精油、百里香精油和茶树精油中的一种。
优选的是，其中，步骤一中，所述多酚为单宁酸，所述植物精油为肉桂精油。
优选的是，其中，步骤一中，所述乙醇水溶液的体积百分浓度为70%，所述多酚-玉米醇溶蛋白复合物溶液中多酚的质量百分浓度为0.2%，玉米醇溶蛋白的质量百分浓度为1%；植物精油与所述多酚-玉米醇溶蛋白复合物溶液混合体积比为1:9，均质条件为：在高速均质乳化机中以8000 rpm转速均质2 min。
优选的是，其中，步骤二中，所述乙酸水溶液体积百分浓度为70%，所述壳聚糖溶液的质量百分浓度为1%；基于壳聚糖的质量，明胶和甘油添加量均为30%；溶解在50℃水浴中进行。
优选的是，其中，步骤二中，所述共负载多酚-植物精油皮克林乳液的添加体积比为0～9%。
优选的是，其中，步骤三中，所述乙酸水溶液体积百分浓度为70%，所述玉米醇溶蛋白溶液的质量百分浓度为5%；基于玉米醇溶蛋白的质量，明胶和甘油添加量均为30%；溶解在室温下进行。
优选的是，其中，步骤四中，所述玉米醇溶蛋白基阻隔层成膜溶液的流延量为20mL；所述壳聚糖基活性负载层成膜溶液的流延量为20 mL。
本发明的目的还可以进一步由具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜来实现。
本发明的目的还可以进一步由具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜在食品包装中的应用来实现。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的制备方法通过添加共负载多酚-植物精油皮克林乳液作为活性物质递送载体，以壳聚糖、玉米醇溶蛋白为原料制备出一种具有良好的界面相容性、稳定性、阻隔性、抗紫外、抗菌和抗氧化性能，且具有较佳的保鲜效果的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜。该具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜能够应用于畜禽肉等农产品包装保鲜领域。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明实施例1中ZCPE9的横截面微观图像。
图2为本发明实施例1中壳聚糖基活性负载层侧的微观图像。
图3为本发明实施例1中玉米醇溶蛋白基阻隔层的微观图像。
图4为本发明实施例1～4制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的红外光谱图。
图5为本发明实施例1～4制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的热重分析曲线图。
图6为本发明实施例1～4制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的机械性能图。
图7为本发明实施例1～4制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的水蒸气透过率和氧气透过率分析图。
图8为本发明实施例1～4制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的紫外透过率图。
图9为本发明实施例1～4制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的DPPH及ABTS自由基清除率分析图。
图10为本发明实施例1～4制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的对腐败菌的抑制效果图。
图11为本发明实施例1制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的缓释曲线图。
图12为本发明实施例1、4制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜和对比例1、2对冷鲜猪肉贮藏期内菌落总数变化的影响图。
图13为本发明实施例1、4制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜和对比例1、2对冷鲜猪肉贮藏期内挥发性盐基氮变化的影响图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
主要化学试剂：玉米醇溶蛋白（CAS#9010-66-6），购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司；壳聚糖（CAS#9012-76-4，脱乙酰度>90%，粘度 0.2 pa s），购于上海麦克林生化科技股份有限公司；明胶（CAS#9000-70-8，Bloom值300）、单宁酸（CAS#5424-20-4），购于上海源叶生物科技有限公司；DPPH、ABTS自由基清除能力测定试剂盒购于北京索莱宝生物科技有限公司；肉桂精油，购于江西泰诚香料公司。
主要设备：高速均质乳化机（HR-500，上海沪析实业有限公司），扫描电镜（SEM，SU1510，日本日立公司），傅里叶红外光谱仪（Tensor 27，德国Bruker公司），热重分析仪（PyrisDiamond，美国Perkinelmer公司），质构分析仪（TA-XTPlus，英国Stable公司），紫外分光光度计（UV-6000PC，上海元析仪器有限公司）。
试验菌株：假单胞菌（Pseudomonad paralactisMN10）；不动杆菌（Acinetobacter pullicarnisMN21）；乳杆菌（Lactobacillus sakeiVMR17），由中国农业科学院农产品加工研究所肉品科学与营养工程创新团队提供。
实施例1
一种具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的制备方法，其包括以下步骤：
步骤一、制备共负载单宁酸-肉桂精油皮克林乳液：将0.2%（w/v）单宁酸和1%（w/v）玉米醇溶蛋白溶解于70%（v/v）乙醇水溶液中，磁力搅拌至固形物全部溶解得单宁酸-玉米醇溶蛋白复合物溶液；将肉桂精油与所述单宁酸-玉米醇溶蛋白复合物溶液按照1:9（v/v）混合、采用高速均质乳化机于8000 rpm下均质2 min得单宁酸-玉米醇溶蛋白-肉桂精油分散液；将所述单宁酸-玉米醇溶蛋白-肉桂精油分散液和超纯水按照1:1（v/v）混合得共负载单宁酸-肉桂精油皮克林乳液；
步骤二、制备壳聚糖基活性负载层成膜溶液：将1%（w/v）壳聚糖溶解于2%（v/v）乙酸水溶液中得壳聚糖溶液；同时加入30%（基于壳聚糖质量，w/w）的明胶和30%（基于壳聚糖质量，w/w）的甘油，50℃水浴条件下进行，搅拌4 h，得到壳聚糖基负载层成膜溶液，将步骤一得到的共负载单宁酸-肉桂精油皮克林乳液添加至所述壳聚糖基负载层成膜溶液中，磁力搅拌至溶液均匀混合得壳聚糖基活性负载层成膜溶液，记为CPE9；其中，所述共负载单宁酸-肉桂精油皮克林乳液的添加量为9%（v/v）；
步骤三、制备玉米醇溶蛋白基阻隔层成膜溶液：将5%（w/v）玉米醇溶蛋白溶解于70%（v/v）乙酸水溶液中得玉米醇溶蛋白溶液，同时加入30%（基于玉米醇溶蛋白质量，w/w）明胶和30%（基于玉米醇溶蛋白质量，w/w）甘油，室温条件下搅拌至固形物全部溶解，得到玉米醇溶蛋白基阻隔层成膜溶液，记为Z；
步骤四、制备具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜：将步骤三得到的玉米醇溶蛋白基阻隔层成膜溶液（20 mL）流延至直径为90 mm的塑料培养皿中，50℃下干燥12 h直到成膜得玉米醇溶蛋白基阻隔层，将步骤二得到的壳聚糖基活性负载层成膜溶液（20 mL）流延至所述玉米醇溶蛋白基阻隔层上，50℃下干燥12 h得具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜，记为ZCPE9。
实施例2
其与实施例1的不同之处在于：步骤二中，所述共负载单宁酸-肉桂精油皮克林乳液的添加量为6%（v/v），得到的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜，记为ZCPE6。
实施例3
其与实施例1的不同之处在于：步骤二中，所述共负载单宁酸-肉桂精油皮克林乳液的添加量为3%（v/v），得到的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜，记为ZCPE3。
实施例4
其与实施例1的不同之处在于：步骤二中，所述共负载单宁酸-肉桂精油皮克林乳液的添加量为0%（v/v），得到的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜，记为ZCPE0。
实施例5
性能测定：
一、扫描电镜观察：使用扫描电镜（SEM，SU 1510，日本日立公司）对实施例1中制得的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的横截面及表面进行微观形态观察测试。
观察结果如图1，图2，图3所示。从图1中可以观察到所得具有Janus结构壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜两相间结合紧密，无明显分层，表明壳聚糖基活性负载层与玉米醇溶蛋白基阻隔层具有良好的界面相容性。
二、红外光谱测定：
使用傅里叶红外光谱仪（Tensor 27，德国Bruker公司）对实施例1～4制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的结构变化进行分析，波长范围为4000-400cm-1，光谱分辨率为4 cm-1，扫描次数为64次。
测定结果如图4所示，红外光谱图的变化可以反映出分子间的相互作用，从图4中可以观察到，虽然各实施例的透射率发生了一定程度的强化、弱化和位移，但这些变化仅涉及非共价相互作用，如氢键和静电相互作用，说明制备过程并未改变膜的化学结构。
三、热稳定性测定：
使用热重分析仪（Pyris Diamond，美国Perkinelmer公司）对实施例1～4制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的热稳定性进行分析，升温程序为以10℃/min的升温速率从30℃升至500℃。
测定结果如图5所示，由于层间良好的界面相容性，具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的热稳定性有所增强。
四、机械性能测定：
使用质构分析仪（TA-XTPlus，英国Stable公司）对实施例1～4制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的机械性能进行测定，包括拉伸强度及断裂伸长率。测试前，将实施例样品裁剪成10 mm×70 mm长方形，随机取5个点测定实施例厚度，取平均值用于后续计算；测定时夹具初始间隙距离为40 mm，测试速度为50 mm/min。
测定结果如图6所示，从图中可以看出，随着乳液含量的增加，具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的拉伸强度呈现先下降后上升的趋势，这主要是因为乳液液滴干扰了膜内部的连续性；断裂伸长率呈上升趋势，这主要是因为乳液的塑化作用提高了膜的柔韧性和可变形性。
五、阻隔性能测定：
使用重量法对实施例1～4制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜对水蒸气和氧气的阻隔性能进行测定，包括水蒸气透过率和氧气透过率；将实施例样品固定在规格为50 mL离心管口，离心管开口直径为26.5 mm，离心管中分别装入20.0±0.5g无水硅胶和20.0±0.5 g脱氧袋。在75% RH湿度，25℃条件下连续记录离心管质量变化至第7天，水蒸气透过率（WVP）和氧气透过率（OP）的计算公式如下：
WVP (10-10g/m s Pa) =
OP (10-5g/m2s) =
式中，Δm表示离心管前后质量差，e表示膜的厚度，t表示测量时间，A表示离心管口面积，Δp表示25℃下蒸气压，测定结果如图7所示，WVP可以反映薄膜对水蒸气的阻隔能力，WVP越低，表示薄膜对水蒸气的阻隔能力越强。从图中可以看出，ZCPE0的WVP值为8.34× 10-11g/ (Pa s m)，而ZCPE9的WVP值降为7.85 × 10-11g/ (Pa s m)，表明添加共负载单宁酸-肉桂精油皮克林乳液能够提升具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜对水蒸气的阻隔能力，这主要是因为乳液液滴增加了水分子通过膜的路径的曲折度。
六、抗紫外性能测定：
使用紫外分光光度计（UV-6000PC，上海元析仪器有限公司）对实施例1～4制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的抗紫外能力进行测定；测定前，将具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜剪裁成 10 mm×70 mm长方形，贴壁置于石英比色皿中，扫描范围为200-800 nm。
测定结果如图8所示，随着乳液含量的增加，壳聚糖/玉米醇溶蛋白Janus缓释抗菌膜的透光率降低，尤其是在200-400 nm范围内，壳聚糖/玉米醇溶蛋白Janus缓释抗菌膜对紫外线的透过率几乎为100%，表明该膜具有优异的抗紫外能力。
七、抗氧化性能测定：
使用DPPH和ABTS自由基清除能力试剂盒测定实施例1～4制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的DPPH及ABTS自由基清除率，以评价实施例1～4制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的抗氧化能力。
测定结果如图9所示，随着乳液含量的增加，具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的DPPH和ABTS自由基清除能力逐渐增强，表现出浓度依赖效应。该膜的抗氧化活性不仅和肉桂精油中含有大量醛类、萜类、酚类等物质有关，还与共负载单宁酸-肉桂精油皮克林乳液中的单宁酸有关，单宁酸是一种具有优异抗氧化性的酚类物质，含有丰富的羟基，在DPPH和ABTS自由基清除实验中有良好的供氢能力，使得其具有突出的抗氧化能力。
八、抗菌性能测定：
使用平板涂布法对实施例1～4制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的抑菌性能进行测定，所用腐败菌为中国农业科学院农产品加工研究所肉品科学与营养工程创新团队提供的假单胞菌（Pseudomonad paralactisMN10）、不动杆菌（Acinetobacter pullicarnisMN21）、乳杆菌（Lactobacillus sakeiVMR17）；测定前，将实施例裁剪成20 mm×20 mm正方形，测定时，取100 μL浓度为106CFU/mL菌液与实施例在30℃下共同孵育2 h，随后加入9.9 mL液体培养基继续在30℃下共同孵育2 h，取100 μL上述液体培养基涂布在LB固体培养基中，30℃下孵育24 h，观察固体培养基中菌落情况。
测定结果如图10所示。微生物、尤其是腐败菌增殖加速了肉类的腐败，可以观察到具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜处理组的平板琼脂上几乎没有形成菌落单位，表明该膜对腐败菌具有优异的抑制效果，以下进一步通过包装猪肉对具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的保鲜效果进行验证。
九、缓释性能测定：
参考GB 31604.8-2021《食品安全国家标准 食品接触材料及制品 总迁移量的测定》对具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜中肉桂精油的释放量进行计算，选择PBS缓冲溶液（pH=7.0）作为普通食品模拟液，测定在4℃下进行。
测定结果如图11所示。实施例1中制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜具有明显的控释特性，在初始1-2天内快速释放，随后释放量趋于平缓。值得注意的是，从具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜负载层释放的肉桂精油含量高于从阻隔层释放的肉桂精油含量，表明阻隔层能够阻隔活性物质肉桂精油的释放，在实际应用中，将负载层作为包装膜内层，将阻隔层朝向外侧，可有效减少活性物质向环境中释放，以达到提高抗菌包装利用效率的目的。
十、菌落总数、挥发性盐基氮测定：
实施例1、4制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜用于对冷鲜猪肉的保鲜，对猪肉的菌落总数和挥发性盐基氮进行测定；并与市售PE膜包装的冷鲜猪肉作为对照组（对比例2），未包装的冷鲜猪肉作为空白组（对比例1）。具体处理为：将冷鲜猪肉切成15.0±0.5 g方块状，样品在4℃下贮藏，在贮藏的第0、3、6、9、12、15 d取样测定相关指标。
菌落总数测定：使用《GB 4789.2-2022 食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》测定冷鲜猪肉贮藏过程中的菌落总数。
挥发性盐基氮测定：使用《GB 5009.228-2016 食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》测定冷鲜猪肉贮藏过程中的挥发性盐基氮。
测定结果如图12和图13所示。在贮藏期内，与未包装的冷鲜猪肉相比，使用实施例1、4制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜包装的冷鲜猪肉的菌落总数和挥发性盐基氮含量均有所下降；在贮藏末期，实施例1处理组的菌落总数为4.45 lg CFU/g，挥发性盐基氮为15.41 mg/100g；以上结果表明，实施例制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜可以通过抑制微生物的生长，减缓微生物诱导的蛋白质分解来延长冷鲜猪肉的货架期。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的制备方法，其特征在于，包括：
以多酚-植物精油皮克林乳液作为活性物质递送载体，与玉米醇溶蛋白混合均质制备共负载多酚-植物精油皮克林乳液；
以壳聚糖为原料，添加明胶和增塑剂后，与所述共负载多酚-植物精油皮克林乳液混合制备壳聚糖基活性负载层成膜溶液；
将玉米醇溶蛋白溶解于乙酸水溶液中得玉米醇溶蛋白溶液，向所述玉米醇溶蛋白溶液中明胶和增塑剂，混合制备玉米醇溶蛋白基阻隔层成膜溶液；
在成膜容器中依次流延玉米醇溶蛋白基阻隔层成膜溶液、壳聚糖基活性负载层成膜溶液、干燥。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤一、制备共负载多酚-植物精油皮克林乳液：将多酚和玉米醇溶蛋白溶解于乙醇水溶液中得多酚-玉米醇溶蛋白复合物溶液；将植物精油与所述多酚-玉米醇溶蛋白复合物溶液混合、均质得多酚-玉米醇溶蛋白-植物精油分散液；将所述多酚-玉米醇溶蛋白-植物精油分散液和超纯水混合得共负载多酚-植物精油皮克林乳液；
步骤二、制备壳聚糖基活性负载层成膜溶液：将壳聚糖溶解于乙酸水溶液中得壳聚糖溶液；向所述壳聚糖溶液中添加明胶和甘油混合得壳聚糖基负载层成膜溶液；将步骤一得到的共负载多酚-植物精油皮克林乳液添加至所述壳聚糖基负载层成膜溶液中混合得壳聚糖基活性负载层成膜溶液；
步骤三、制备玉米醇溶蛋白基阻隔层成膜溶液：将玉米醇溶蛋白溶解于乙酸水溶液中得玉米醇溶蛋白溶液，向所述玉米醇溶蛋白溶液中添加明胶和甘油，混合得玉米醇溶蛋白基阻隔层成膜溶液；
步骤四、制备具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜：将步骤三得到的玉米醇溶蛋白基阻隔层成膜溶液流延至成膜容器中，干燥直到成膜得玉米醇溶蛋白基阻隔层，将步骤二得到的壳聚糖基活性负载层成膜溶液流延至所述玉米醇溶蛋白基阻隔层上，干燥得具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述多酚选自单宁酸、绿原酸、槲皮素和没食子酸中的一种；所述植物精油选自肉桂精油、牛至精油、百里香精油和茶树精油中的一种。
4.如权利要求2所述的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述乙醇水溶液的体积百分浓度为70%，所述多酚-玉米醇溶蛋白复合物溶液中多酚的质量百分浓度为0.2%，玉米醇溶蛋白的质量百分浓度为1%；植物精油与所述多酚-玉米醇溶蛋白复合物溶液混合体积比为1:9，均质条件为：在高速均质乳化机中以8000 rpm转速均质2 min。
5.如权利要求2所述的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述乙酸水溶液体积百分浓度为70%，所述壳聚糖溶液的质量百分浓度为1%；基于壳聚糖的质量，明胶和甘油添加量均为30%；溶解在50℃水浴中进行。
6.如权利要求2所述的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述共负载多酚-植物精油皮克林乳液的添加体积比为0～9%。
7.如权利要求2所述的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述乙酸水溶液体积百分浓度为70%，所述玉米醇溶蛋白溶液的质量百分浓度为5%；基于玉米醇溶蛋白的质量，明胶和甘油添加量均为30%；溶解在室温下进行。
8.如权利要求2所述的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述玉米醇溶蛋白基阻隔层成膜溶液的流延量为20 mL；所述壳聚糖基活性负载层成膜溶液的流延量为20 mL。
9.权利要求1～8中任一所述的制备方法制备的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜。
10.权利要求9所述的具有Janus结构的壳聚糖/玉米醇溶蛋白缓释抗菌膜在食品包装中的应用。
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