一种抑菌指示复合薄膜及其制备方法和应用

本发明属于复合薄膜，具体涉及一种抑菌指示复合薄膜及其制备方法和应用。

背景技术：

1、我国是农业大国，也是果蔬的生产与消费大国，果蔬保鲜问题一直受到重视。但是在果蔬的采后、运输、销售过程中，受到机械损伤和微生物侵染造成的腐烂变质依旧是造成果蔬腐败的重要因素。当果蔬受到机械损伤时，各种微生物通过伤口侵染到果实的内部大量繁殖，造成果蔬腐烂变质，失去其商业价值。

2、例如草莓以其酸甜多汁、颜色鲜艳，深受消费者的喜爱。草莓富含丰富的营养物质，包括有机酸、花青素、酚类和黄酮类化合物，其味道鲜美，营养价值高，是一种重要的功能性食品。据统计资料显示，草莓每年的产量近千万吨，但由于草莓成熟后其脆弱的外皮，容易受到外部环境的干扰，例如机械损伤和微生物的侵染，在贮藏过程中极容易腐烂变质。现有技术中延长草莓货架期的常用方式主要有添加化学防腐剂、涂覆蜡涂层、冷藏处理、气调贮藏和采用塑料保鲜膜密封等。但是添加的化学防腐剂和涂覆的蜡涂层不容易通过洗涤去除干净，在食用后有进入人体消化道的风险，造成人体肠胃的不适；冷藏处理和气调贮藏对于延长草莓货架期的时间也是有限的；塑料薄膜是一种以石油为基础的材料，过量使用会造成严重的白色污染，进而危害人类的健康，且市售草莓一般为密封包装，消费者很难直接观测到内部包装的草莓品质。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种抑菌指示复合薄膜及其制备方法和应用，将本发明提供的抑菌指示复合薄膜作为保鲜膜使用时能够抑制腐败微生物的生长，减少营养物质的流失，延缓果蔬的衰老，维持果蔬的贮藏品质，且能够通过薄膜的颜色变化直观地了解产品的内在品质。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种抑菌指示复合薄膜，包括以下质量百分含量的组分：

3、

4、优选的，所述纳米银的制备方法包括以下步骤：

5、将干姜粉末和第一乙醇水溶液混合后进行浸取，将所述浸取得到的浸取液依次进行过滤、旋蒸和干燥，得到干姜提取物；

6、将所述干姜提取物溶解于第二乙醇水溶液，得到干姜提取物溶液；

7、将所述干姜提取物溶液、硝酸银溶液和活性剂混合进行还原，得到纳米银。

8、优选的，所述干姜粉末的粒径为40～100目，所述第一乙醇水溶液的体积浓度为50～90％；所述干姜粉末的质量和第一乙醇水溶液的体积比为1g:5ml～1g:20ml；

9、所述浸取的温度为40～70℃，时间为1～4h。

10、优选的，所述第二乙醇水溶液的体积浓度为8～12％，所述干姜提取物溶液中干姜提取物的质量浓度为14～20mg/ml；所述硝酸银溶液的摩尔浓度为0.01～0.04mol/l；

11、所述活性剂包括十二烷基硫酸钠溶液；所述十二烷基硫酸钠溶液的质量浓度为1.8～2.2％；

12、所述干姜提取物溶液、十二烷基硫酸钠溶液和硝酸银溶液的体积比为1:0.8～1.2:2.3～2.7；

13、所述还原的温度为55～70℃，时间为125～170min。

14、本发明还提供了上述技术方案所述抑菌指示复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：

15、将壳聚糖的乙酸溶液、聚乙烯醇水溶液、甘油、纳米银、花青素和水混合后成型，得到所述抑菌指示复合薄膜。

16、优选的，所述混合包括以下步骤：

17、将纳米银分散于水中，得到纳米银分散液；

18、将聚乙烯醇水溶液、甘油、所述纳米银分散液和花青素依次加入壳聚糖的乙酸溶液中。

19、优选的，所述壳聚糖的乙酸溶液中壳聚糖的质量浓度为1.8～2.2％；所述聚乙烯醇水溶液的质量浓度为3～5％；

20、所述壳聚糖的乙酸溶液和聚乙烯醇水溶液的体积比为5:1～1:5；

21、所述壳聚糖的乙酸溶液和聚乙烯醇水溶液的总体积与甘油的体积比为1:0.005～1:0.02。

22、优选的，所述纳米银分散液中纳米银的质量浓度为1.6～1.7mg/ml；

23、所述壳聚糖的乙酸溶液和聚乙烯醇水溶液的总体积与所述纳米银分散液的体积比为20:1～50:1；

24、所述壳聚糖的乙酸溶液和聚乙烯醇水溶液的总体积和花青素的质量比为20ml:35～210mg。

25、优选的，所述混合在磁力搅拌条件下进行，所述混合后还包括超声除气泡处理，所述超声除气泡处理用超声的功率为100～400w，时间为5～20min；

26、所述成型的温度为25～55℃，时间为12～36h。

27、本发明还提供了上述技术方案所述抑菌指示复合薄膜或按照上述技术方案所述的制备方法制备得到的抑菌指示复合薄膜作为保鲜薄膜的应用。

28、本发明提供的抑菌指示复合薄膜以壳聚糖和聚乙烯醇为成膜基质，不会对环境造成白色污染，有利于对环境的保护；在成膜基质中引入纳米银作为抑菌剂，引入花青素作为抗氧化剂和指示剂，从而提高了复合薄膜的抑菌性能和抗氧化性能；由于花青素具有指示作用，消费者无需破坏食品包装，只需对比薄膜的颜色变化，便可以感知果蔬新鲜度，通过目测直观地了解到产品的内在品质。在本发明中，壳聚糖和聚乙烯醇之间会形成氢键，依靠分子间氢键的作用，使复合薄膜具有优异的阻隔性能和热稳定性能，拓宽了复合薄膜的适用范围。利用本发明提供的复合薄膜包装果蔬，可以抑制果蔬的呼吸作用和微生物的生长、减少紫外线照射造成的氧化损伤和营养物质的流失，延缓果蔬的衰老，延长果蔬的货架期。

技术特征：

1.一种抑菌指示复合薄膜，其特征在于，包括以下质量百分含量的组分：

2.根据权利要求1所述抑菌指示复合薄膜，其特征在于，所述纳米银的制备方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述抑菌指示复合薄膜，其特征在于，所述干姜粉末的粒径为40～100目，所述第一乙醇水溶液的体积浓度为50～90％；所述干姜粉末的质量和第一乙醇水溶液的体积比为1g:5ml～1g:20ml；

4.根据权利要求2所述抑菌指示复合薄膜，其特征在于，所述第二乙醇水溶液的体积浓度为8～12％，所述干姜提取物溶液中干姜提取物的质量浓度为14～20mg/ml；所述硝酸银溶液的摩尔浓度为0.01～0.04mol/l；

5.权利要求1～4任一项所述抑菌指示复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述混合包括以下步骤：

7.根据权利要求5或6所述制备方法，其特征在于，所述壳聚糖的乙酸溶液中壳聚糖的质量浓度为1.8～2.2％；所述聚乙烯醇水溶液的质量浓度为3～5％；

8.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于，所述纳米银分散液中纳米银的质量浓度为1.6～1.7mg/ml；

9.根据权利要求5或6所述制备方法，其特征在于，所述混合在搅拌条件下进行，所述混合后还包括超声除气泡处理，所述超声除气泡处理用超声的功率为100～400w，时间为5～20min；

10.权利要求1～4任一项所述抑菌指示复合薄膜或按照权利要求5～9任一项所述的制备方法制备得到的抑菌指示复合薄膜作为保鲜薄膜的应用。

技术总结本发明属于复合薄膜技术领域，具体涉及一种抑菌指示复合薄膜及其制备方法和应用。本发明提供的抑菌指示复合薄膜以壳聚糖和聚乙烯醇为成膜基质，不会对环境造成白色污染，有利于对环境的保护；在成膜基质中引入纳米银作为抑菌剂，引入花青素作为抗氧化剂和指示剂，从而提高了复合薄膜的抑菌性能和抗氧化性能；由于花青素具有指示作用，消费者无需破坏食品包装，只需对比薄膜的颜色变化，便可以感知果蔬新鲜度，通过目测直观地了解到产品的内在品质。利用本发明提供的复合薄膜包装果蔬，可以抑制果蔬的呼吸作用和微生物的生长、减少紫外线照射造成的氧化损伤和营养物质的流失，延缓果蔬的衰老，延长果蔬的货架期。技术研发人员：王向红,吴俊杰,桑亚新,于文龙,米思,刘卫华受保护的技术使用者：河北农业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18