一种食品保鲜用复合脂质体/壳聚糖涂膜液保鲜剂及制备方法与应用

本发明涉及食品保鲜包装材料领域，特别涉及食品保鲜用复合脂质体/壳聚糖涂膜液保鲜剂及其制备方法与在食品保鲜包装的应用。

背景技术：

1、新鲜果蔬的生产具有地域分布特征，主要在农村和生产基地生产，但消费主力却集中在城镇。果蔬的采收、包装保鲜、贮藏物流等一系列的处理对果蔬保鲜质量的影响较大，尤其品质劣变、腐烂损耗。此外，社会消费方式转型，人们对新鲜果蔬的消费具有个性特征，对果蔬新鲜品质提出了更高的要求。因此，需要不断开发高新的保鲜技术，以保证新鲜果蔬从农村或生产基地向城镇的周年流通供给，从大宗生产到个性消费的满足。百里香精油源于低海拔区域生长的芳香草本植物百里香，是一种具有强抗氧化作用的活性物质，且有一定抗菌活性，其主要活性成分是百里香酚和香芹酚。然而，百里香精油具有刺激性气味，且在贮存过程中易受光、温度等外界环境条件的影响，极易挥发或氧化劣变，这极大限制了百里香精油在食品工业中的应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种食品保鲜包装用涂膜保鲜剂，具体为有长效抗菌和抗氧化活性的、百里香精油和纳米铜双包埋型脂质体/壳聚糖涂膜液保鲜剂。

2、本发明的目的还在于提供一种食品保鲜用复合脂质体/壳聚糖涂膜液保鲜剂及制备方法。该制备方法采用抗坏血酸/儿茶素为还原剂制备亲水性儿茶素-纳米铜抗菌剂，并以天然磷脂、胆固醇为脂质双分子层基质，疏水性百里香精油为抗氧化、抗菌增强剂，与儿茶素-纳米铜抗菌剂复合，制备得到双包埋结构的复合脂质体；然后该复合脂质体与壳聚糖溶液混合，制备得到双包埋复合脂质体/壳聚糖涂膜液保鲜剂。

3、本发明的目的还在于所述的一种食品保鲜用复合脂质体/壳聚糖涂膜液保鲜剂可应用于食品贮藏保鲜与包装。

4、本发明的目的通过如下技术方案实现：

5、一种食品保鲜用复合脂质体/壳聚糖涂膜液保鲜剂的制备方法，包括如下步骤：

6、(1)搅拌条件下，配置硫酸铜溶液，向其加入儿茶素和抗坏血酸并混合均匀，进行反应，反应结束后，获得儿茶素-纳米铜复抗菌剂；

7、(2)在搅拌条件下，向溶剂中加入大豆磷脂和胆固醇，使其充分溶解得到混合液，再在混合液中加入百里香精油，混合均匀，除去溶剂获得薄膜；

8、(3)将步骤(1)制得的儿茶素-纳米铜复抗菌剂加入到水中获得儿茶素-纳米铜抗菌剂水溶液，并加入到步骤(2)所得薄膜中震荡水化，经水合后利用超声波破碎乳化，得到纳米铜-精油双包埋脂质体，贮存备用；

9、(4)配置壳聚糖-醋酸溶液，向其中加入步骤(3)所述纳米铜-精油双包埋脂质体，得到所述纳米铜-精油双包埋脂质体/壳聚糖涂膜液保鲜剂。

10、本发明技术方案的步骤(1)中，所述硫酸铜的浓度为0.01-0.2mmol/l，所述儿茶素与抗坏血酸的质量比为1：0.5-1：5，所述儿茶素与硫酸铜的物质的量比为1：1-1：20，所述反应温度为45-65℃，所述反应时间为0.5-2h。

11、本发明技术方案的步骤(2)中，所述混合液中大豆磷脂溶液的浓度为0.5-8g/l，所述大豆磷脂与胆固醇的质量比为2:1-10:1，所述百里香精油的添加量占混合溶液体积的0.05％-1.5％。

12、本发明技术方案的步骤(3)中，所述儿茶素-纳米铜抗菌剂水溶液的质量浓度为0.01％-5％，所述超纯水与大豆磷脂的质量比为1000:1-100:1。

13、本发明技术方案的步骤(3)中，所述水合温度为40-60℃，水合时间为30min-2h；所述超声破碎仪超声功率为200-400w，超声时间为5-40min。

14、本发明技术方案的步骤(4)中，所述壳聚糖醋酸溶液中，醋酸相对于壳聚糖溶液的体积分数为0.4-0.8％，壳聚糖的质量分数为0.05-0.5％。

15、本发明技术方案的步骤(4)中，所述保鲜剂中双包埋脂质体质量占壳聚糖质量的1-20％。

16、一种食品保鲜用复合脂质体/壳聚糖涂膜液保鲜剂，其采用上述的方法制得。

17、本发明技术方案中，上述方法制得的食品保鲜用复合脂质体/壳聚糖涂膜液保鲜剂在食品保鲜包装材料中的应用。

18、由上述的制备方法制得的一种食品保鲜用复合脂质体/壳聚糖涂膜液保鲜剂，具有良好的抗菌、抗氧化活性，同时百里香精油、纳米铜均为缓慢释放，且作用168小时后，百里香精油的累积释放率为65.17wt％、纳米铜的累积释放率为15.17wt％。

19、本发明技术方案中，所述的一种食品保鲜用复合脂质体/壳聚糖涂膜液保鲜剂应用于食品保鲜贮藏及包装材料中。

20、本发明利用儿茶素形成氧化物与铜纳米颗粒的表面效应，以及儿茶素亲水特性，解决铜纳米颗粒疏水性的问题，而且儿茶素可作为抗坏血酸制备铜纳米颗粒合成过程中的绿色还原助剂；利用百里香精油作为抗氧化剂，抗氧化活性强，解决壳聚糖活性涂膜保鲜剂无抗氧化的问题；利用脂质体将具有抗菌作用的水溶性儿茶素-纳米铜包埋于内层，抗氧化作用的精油包封于疏水端双分子层间，形成一种具有长效抗菌、抗氧化活性的双包埋脂质体结构，解决百里香精油易挥发、热敏性等问题，提高其稳定性，促进抗氧化活性的持久性；且锁住铜纳米颗粒，在保证具有良好抗菌活性的同时改善其稳定性；使复合涂膜液保鲜剂具有长效保鲜作用，特别是易氧化、易感染致病菌的食品，拓展壳聚糖基保鲜剂在食品贮藏保鲜领域的应用。

21、与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

22、(1)本发明利用抗坏血酸还原性，儿茶素还原性、亲水性，及氧化形成聚合物的大分子结构，绿色还原获得纳米铜并利用分子缠绕、结构中化学基团与铜形成表界面作用包裹铜纳米颗粒，提高其亲水性，有利于脂质体对铜纳米颗粒的包封；

23、(2)本发明采用的脂质体作为儿茶素-纳米铜、百里香精油的有效包封囊包，可提高精油的热稳定性，减缓其挥发；可控制铜纳米颗粒的释放，并稳定纳米铜提高其持久抗菌效率，拓展了铜纳米颗粒作为抗菌剂在食品保鲜中的应用；

24、(3)本发明制备方法工艺简单，原料来源广，能耗低，有利于大规模工业化生产；

25、(4)本发明的包埋百里香精油和纳米铜的脂质体/壳聚糖抗菌、抗氧化涂膜液，具有良好的抗菌、抗氧化效果，且活性持久，有利于应用于食品保鲜中。

技术特征：

1.一种食品保鲜用复合脂质体/壳聚糖涂膜液保鲜剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述硫酸铜的浓度为0.01-0.2mmol/l；所述儿茶素与抗坏血酸的质量比为1：0.5-1：5；所述儿茶素与硫酸铜的物质的量比为1：1-1：20；所述反应温度为45-65℃；所述反应时间为0.5-2h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述混合液中大豆磷脂溶液的浓度为0.5-8g/l，所述大豆磷脂与胆固醇的质量比为2:1-10:1，所述百里香精油的添加量占混合溶液体积的0.05％-1.5％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述儿茶素-纳米铜抗菌剂水溶液的质量浓度为0.01％-5％，所述超纯水与大豆磷脂的质量比为1000:1-100:1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述水合温度为40-60℃，水合时间为30min-2h；所述超声破碎仪超声功率为200-400w，超声时间为5-40min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述壳聚糖醋酸溶液中，醋酸相对于壳聚糖溶液的体积分数为0.4-0.8％，壳聚糖的质量分数为0.05-0.5％。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述保鲜剂中双包埋脂质体质量占壳聚糖质量的1-20％。

8.一种食品保鲜用复合脂质体/壳聚糖涂膜液保鲜剂，其特征在于：其采用权利要求1～7任一项所述的方法制得。

9.权利要求1～7任一项所述方法制得的食品保鲜用复合脂质体/壳聚糖涂膜液保鲜剂在食品保鲜包装材料中的应用。

技术总结本发明公开了一种食品保鲜用复合脂质体/壳聚糖涂膜液保鲜剂的制备方法与应用。本发明采用儿茶素/抗坏血酸为还原剂制备亲水性儿茶素‑纳米铜抗菌剂，并以天然磷脂、胆固醇为脂质双分子层基质，疏水性百里香精油为抗氧化、抗菌增强剂，与儿茶素‑纳米铜抗菌剂复合，制备得到双包埋结构的复合脂质体；然后该复合脂质体与壳聚糖溶液混合，制备得到双包埋复合脂质体/壳聚糖涂膜液保鲜剂。本发明的果蔬保鲜用复合脂质体/壳聚糖涂膜液保鲜剂应用于食品保鲜时，作为抗氧化、抗菌作用的百里香精油具有良好的持久抗氧化作用、高效抗菌作用；儿茶素‑纳米铜具有持久的抗菌作用，且纳米铜为缓慢释放，大大提高了其抗菌保鲜作用。技术研发人员：吴正国,罗博丹,轩思敏,金鹏,郑永华受保护的技术使用者：南京农业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11