一种缓释型玉米醇溶蛋白抗菌纤维膜及其制备方法

本发明属于纳米纤维膜，尤其是涉及一种缓释型玉米醇溶蛋白抗菌纤维膜及其制备方法。

背景技术：

1、微生物污染引起的腐烂变质被认为是导致果蔬采后损失的一个重要因素。丁香酚(eu)是一种安全、有效的天然抗菌剂，具有出色的抗氧化、抗炎和抗菌活性，强大的功能特性使其成为可以取代化学杀菌剂的有前景的抗菌物质。然而，eu的风味浓烈可能会影响食品风味，这限制了其作为抗菌添加剂在食品中的直接应用。另外，由于双键的存在，eu在食品中的实际应用往往受到其稳定性差、低水溶性、高反应性(与其他食品成分的潜在相互作用)、以及不受控制的释放特性的限制，从而大大降低其生物利用度。

2、由于具有简单、经济、加工过程温和、结构可调、以及可连续生产纤维等优点，静电纺丝被认为是封装不稳定性eu有前途的技术。另外，静电纺丝纤维材料允许活性成分的高负载，其较高的比表面积提高了对周围条件的响应并允许活性成分的及时释放，这意味着有可能减少用于实现货架期延长的抗菌活性成分的添加量；并且纤维之间较小的间隙也为细菌进入提供了屏障。玉米醇溶蛋白(zein)具有低吸湿性、高耐热性、优异的氧阻隔性、抗氧化活性和可电纺性，是用于静电纺丝开发食品抗菌膜的理想生物聚合物。

3、迄今为止，许多不同类型的抗菌活性成分被成功地封装到zein纳米纤维膜中，并显示出比未包封活性成分更好的抗菌性能；但是现有的zein抗菌纤维膜在实际应用中仍然受到封装活性成分的不良释放动力学(突发释放或不可持续释放)的限制。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种缓释型玉米醇溶蛋白抗菌纤维膜及其制备方法，以实现对抗菌和抗氧化功能成分丁香酚的高效装载和缓释，显著提高玉米醇溶蛋白纳米纤维膜作为抗菌包装的有效性。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、第一方面，本发明提供一种缓释型玉米醇溶蛋白抗菌纤维膜的制备方法，包括以下步骤：

4、s1、将玉米醇溶蛋白与乙酸充分混合，得到玉米醇溶蛋白溶液；

5、s2、将丁香酚与玉米醇溶蛋白溶液充分混合，得到纺丝溶液，将纺丝溶液静电纺丝，得到纳米纤维膜；

6、s3、使用戊二醛蒸汽对所述纳米纤维膜进行交联处理，得到缓释型玉米醇溶蛋白抗菌纤维膜。

7、进一步地，所述玉米醇溶蛋白溶液中玉米醇溶蛋白的质量浓度为30％～40％。

8、进一步地，丁香酚的添加量为玉米醇溶蛋白质量的5％～30％。

9、进一步地，所述静电纺丝的参数为：流速0.5～3ml/h，电压16-24kv，接收距离8-12cm，滚筒转速500-1500rpm。

10、进一步地，使用戊二醛蒸汽对所述纳米纤维膜进行交联处理包括以下步骤：

11、a、将戊二醛水溶液倒入蒸发容器中，并放置在干燥器的底部；

12、b、将纳米纤维膜放置在干燥器的顶部，并将干燥器放入恒温培养箱内进行交联反应；

13、c、将交联反应后的纳米纤维膜置于真空干燥箱中、真空干燥得到缓释型玉米醇溶蛋白抗菌纤维膜。

14、进一步地，戊二醛水溶液的质量浓度为20％～30％。

15、进一步地，真空干燥的条件为：40℃条件下真空干燥至少12h。

16、第二方面，本发明提供一种根据上述的制备方法制得的缓释型玉米醇溶蛋白抗菌纤维膜。

17、第三方面，本发明提供根据上述的制备方法制得的缓释型玉米醇溶蛋白抗菌纤维膜或根据上述的缓释型玉米醇溶蛋白抗菌纤维膜在产品包装中的应用。

18、进一步地，所述产品为水果或蔬菜。

19、第四方面，本发明提供丁香酚在改善玉米醇溶蛋白纳米纤维膜性能方面的应用，所述应用包括以下至少一种：

20、(1)在提高玉米醇溶蛋白纳米纤维膜的抗氧化性中的应用；

21、(2)在提高玉米醇溶蛋白纳米纤维膜的抗菌活性中的应用。

22、相对于现有技术，本发明所述的缓释型玉米醇溶蛋白抗菌纤维膜及其制备方法具有以下优势：

23、(1)本发明所述的缓释型玉米醇溶蛋白抗菌纤维膜通过将功能成分丁香酚封装到玉米醇溶蛋白纳米纤维膜中，赋予玉米醇溶蛋白纳米纤维膜良好的抗氧化、抗菌活性；再通过戊二醛蒸汽交联结合真空干燥后处理，提高了纤维膜的力学性能和水稳定性，有效地延缓了丁香酚的释放，同时最大限度的减少了戊二醛在纤维膜上的残留。

24、(2)本发明所述的缓释型玉米醇溶蛋白抗菌纤维膜中装载的丁香酚缓慢释放，丁香酚通过减缓果蔬的呼吸速率来延缓果蔬的生理变化，将其用于果蔬包装能够有效地保持果蔬采后品质、延长货架期。

技术特征：

1.一种缓释型玉米醇溶蛋白抗菌纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述玉米醇溶蛋白溶液中玉米醇溶蛋白的质量浓度为30％～40％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：丁香酚的添加量为玉米醇溶蛋白质量的5％～30％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述静电纺丝的参数为：流速0.5～3ml/h，电压16-24kv，接收距离8-12cm，滚筒转速500-1500rpm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，使用戊二醛蒸汽对所述纳米纤维膜进行交联处理包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：戊二醛水溶液的质量浓度为20％～30％。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，真空干燥的条件为：40℃条件下真空干燥至少12h。

8.一种根据权利要求1-7任一所述的制备方法制得的缓释型玉米醇溶蛋白抗菌纤维膜。

9.根据权利要求1-7任一所述的制备方法制得的缓释型玉米醇溶蛋白抗菌纤维膜或根据权利要求8所述的缓释型玉米醇溶蛋白抗菌纤维膜在产品包装中的应用。

10.丁香酚在改善玉米醇溶蛋白纳米纤维膜性能方面的应用，其特征在于，所述应用包括以下至少一种：

技术总结本发明提供了一种缓释型玉米醇溶蛋白抗菌纤维膜及其制备方法，包括以下步骤：将玉米醇溶蛋白与乙酸充分混合，得到玉米醇溶蛋白溶液；将丁香酚与玉米醇溶蛋白溶液充分混合，得到纺丝溶液，将纺丝溶液静电纺丝，得到纳米纤维膜；使用戊二醛蒸汽对所述纳米纤维膜进行交联处理，得到缓释型玉米醇溶蛋白抗菌纤维膜。本发明所述的缓释型玉米醇溶蛋白抗菌纤维膜通过将功能成分丁香酚封装到玉米醇溶蛋白纳米纤维膜中，赋予玉米醇溶蛋白纳米纤维膜良好的抗氧化、抗菌活性；再通过戊二醛蒸汽交联结合真空干燥后处理，提高了纤维膜的力学性能和水稳定性，有效地延缓了丁香酚的释放，同时最大限度的减少了戊二醛在纤维膜上的残留。技术研发人员：胡瑶,王淑敏,陈娟,陈翰,王鹏杰,张伟博,陈冲,任发政,刘思源,朱银华,王然,刘蓉,方冰,王晓玉受保护的技术使用者：中国农业大学技术研发日：技术公布日：2024/5/10