一种高韧性持久保鲜的复合涂膜材料的制备方法

本发明涉及保鲜，具体涉及一种高韧性持久保鲜的复合涂膜材料的制备方法。

背景技术：

1、果蔬、畜禽、水产等生鲜农产品是促进人体健康的重要食物来源，但我国目前绿色保鲜技术缺乏、冷链装备不完善，导致生鲜农产品产后损耗率高，食品安全问题时有发生，不能满足高品质生鲜农产品供给的国家战略需求。

2、包装在保护生鲜农产品质量安全中发挥重要的作用，然而目前大多数包装不可降解，存在白色污染问题。随着禁塑令的颁布实施，开发可降解的新型环保生鲜农产品保鲜包装材料符合国家战略需求。生物降解材料是近年的研究热点，尽管市场上已经出现了不少可生物降解包装产品，但主要以购物袋、垃圾袋、农用地膜等形式为主，存在透气性过高或过低、透湿性过低等问题，不利于生鲜农产品产后保鲜。除了薄膜包装，可食用包装（涂膜）也是一种热点趋势，其以植物基多糖、蛋白为主，辅以活性因子功能修饰，在自然环境中完全可降解，并且可循环再利用，实质为更清洁的包装。现有研究表明，可食性涂膜在生鲜农产品产后保鲜具有巨大潜力。壳聚糖（几丁聚糖）是目前研究最多的农产品可食性涂膜材料，然而酸溶性使其对果蔬等农产品易造成酸灼烧而损坏其外观品质，而且也会产生异味而影响农产品自身风味，而水溶性壳聚糖的抑菌性能差并且所制备的膜具有脆性、亲水性等应用问题，限制了其在涂膜材料领域的应用，因此构建一种具有优越抗菌活性以及韧性好的水溶性壳聚糖涂膜对生鲜农产品保鲜是非常需要的，有研究表明，植物精油有很多活性抗菌成分，可以提高壳聚糖涂膜的抑菌活性，但有损涂膜的韧性，这主要是因为精油具有较强疏水性，在水溶液中的分散性差，与壳聚糖分子界面相互作用，导致涂膜内部因相分离而变得疏松，因此构建一类抗菌和机械性能良好的可食性复合涂膜材料具有良好的前景。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的在于提供一种高韧性持久保鲜的复合涂膜材料的制备方法。

2、本发明的技术内容如下：

3、本发明提供一种高韧性持久保鲜的复合涂膜材料的制备方法，包含以下步骤：

4、（1）将大豆蛋白交联物与抗菌成分充分混合反应，得到大豆蛋白交联物-精油纳米颗粒；

5、（2）将可溶性壳聚糖溶解于纯水中，加入步骤（1）制备的大豆蛋白交联物-抗菌成分纳米颗粒，搅拌混合后，再加入葡萄糖酸内酯继续混匀，再进行超声波脱气，即制得可食性涂膜液。

6、所述大豆蛋白交联物的制备方法包含以下步骤：

7、s1：将大豆蛋白进行初改性得到初改性大豆蛋白浓缩液；

8、s2：将甘露糖醇与抗坏血酸钠以质量比为21-25:4-7与在水中充分混匀后进行超声处理，调节ph为8-9，将初改性大豆蛋白浓缩液加入其中，在温度为80-90℃下加热30-50min，再调节ph为中性得到大豆蛋白交联物。

9、所述大豆蛋白为大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白的一种，浓度为5%-10%。

10、所述初改性大豆的改性方法为将大豆蛋白分散于体积倍数为5-7倍的水中充分混匀滴加质量比为30-36:4-7的三(2-羧乙基)膦盐酸盐(2-羧乙基)膦盐酸盐，反应完全后经透析、减压浓缩后得到；

11、所述大豆蛋白交联物-精油纳米颗粒的制备方法为:将抗菌成分进行乳化后与大豆蛋白交联物分散于水中，调节ph为碱性，进行高压均质作用得到大豆蛋白交联物-抗菌成分纳米颗粒。

12、所述乳化为将抗菌成分与硬脂酰乳酸钠以质量比为1-3：2-4进行加入等体积的水中在温度为50-70℃下充分混合；

13、所述高压均质的温度为50-60℃，均质压力为1000-1400psi。

14、所述抗菌成分为肉桂醛、百里香酚、丁香酚的一种以上；

15、所述乳化后的抗菌成分分散性提高，且抑菌、抗氧化性更强。

16、所述大豆蛋白交联物为将大豆蛋白先经初改性处理，在碱性条件下，利用甘露糖醇和抗坏血酸钠的羟基亲电性，与碱侧氨基反应以及侧链的羧基反应对大豆蛋白进行修饰，形成的氢键减弱了大豆蛋白的分子间作用力，得到的大豆蛋白交联物弹性高，具有良好的延展性，而硬脂酰乳酸钠又通过与大豆蛋白交联进一步增强其弹性和延展性。

17、所述复合涂膜材料包含以下重量份组分：大豆蛋白交联物9-11份、壳聚糖23-26份、抗菌成分1-1.8份、葡萄糖酸内酯0.5-1.1份、水900-1000份。

18、所述复合涂膜材料包含以下重量份组分：大豆蛋白交联物10份、壳聚糖24份、抗菌成分1.4份、葡萄糖酸内酯0.8份、水950份。

19、葡萄糖酸内酯能利用其自发水解性能，形成的葡萄糖酸，具有吸湿保鲜作用，形成的葡萄糖酸对大豆蛋白起到缓慢酸化作用，但大豆蛋交联物中糖醇的羟基和醚键能减缓该过程。

20、有益效果：本发明提供的复合涂膜材料的制备方法，将大豆蛋白进行改性处理，使其连接甘露糖醇和抗坏血酸钠，得到的大豆蛋白交联物延展性高，通过大豆蛋白交联物联合乳化后的抗菌成分得到纳米颗粒，通过大豆蛋白的自组装特性和交联物的乳化稳定特性，对抗菌成分进行包裹，增加其分散稳定性；与壳聚糖混合成膜，乳化后抗菌成分的填充特性对壳聚糖进行稳定填充，与大豆蛋白交联物一起能提高可食性涂膜的韧性，能有效隔绝水分和氧气达到高效保鲜，且性能稳定，不产生分层，能持久地发挥其抗氧化以及抗菌性，应用在农产品保鲜，安全无毒可食用，有效缓解腐烂以及呼吸作用，延长其架期。

技术特征：

1.一种高韧性持久保鲜的复合涂膜材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高韧性持久保鲜的复合涂膜材料的制备方法，其特征在于，所述大豆蛋白交联物的制备方法包含以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种高韧性持久保鲜的复合涂膜材料的制备方法，其特征在于，所述大豆蛋白为大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白的一种，浓度为5%-10%。

4.根据权利要求2所述的一种高韧性持久保鲜的复合涂膜材料的制备方法，其特征在于，所述初改性大豆蛋白的制备方法为将大豆蛋白分散于体积倍数为5-7倍的水中充分混匀滴加质量比为30-36:4-7的三(2-羧乙基)膦盐酸盐，再进行透析去除多余的三(2-羧乙基)膦盐酸盐后经减压浓缩得到。

5.根据权利要求2所述的一种高韧性持久保鲜的复合涂膜材料的制备方法，其特征在于，所述大豆蛋白交联物-精油纳米颗粒的制备方法为:将抗菌成分进行乳化后与大豆蛋白交联物分散于水中，调节ph为碱性，进行高压均质作用得到大豆蛋白交联物-抗菌成分纳米颗粒。

6.根据权利要求5所述的一种高韧性持久保鲜的复合涂膜材料的制备方法，其特征在于，所述乳化为将抗菌成分与硬脂酰乳酸钠以质量比为1-3：2-4进行加入等体积的水中在温度为50-70℃下充分混合。

7.根据权利要求5所述的一种高韧性持久保鲜的复合涂膜材料的制备方法，其特征在于，所述高压均质的温度为50-60℃，均质压力为1000-1400psi。

8.根据权利要求1所述的一种高韧性持久保鲜的复合涂膜材料的制备方法，其特征在于，所述抗菌成分为肉桂醛、百里香酚、丁香酚的一种以上。

9.根据权利要求1所述的一种高韧性持久保鲜的复合涂膜材料的制备方法，其特征在于，所述复合涂膜材料包含以下重量份组分：大豆蛋白交联物9-11份、壳聚糖23-26份、抗菌成分1-1.8份、葡萄糖酸内酯0.5-1.1份、水900-1000份。

10.根据权利要求1所述的一种高韧性持久保鲜的复合涂膜材料的制备方法，其特征在于，所述复合涂膜材料包含以下重量份组分：大豆蛋白交联物10份、壳聚糖24份、抗菌成分1.4份、葡萄糖酸内酯0.8份、水950份。

技术总结
本发明公开了一种高韧性持久保鲜的复合涂膜材料的制备方法，通过大豆蛋白交联物联合乳化后的抗菌成分得到纳米颗粒，再与壳聚糖和葡萄糖酸内脂混合成膜，可食性涂膜的韧性高，兼具保湿作用，能有效隔绝水分和氧气达到高效保鲜，且性能稳定，不产生分层，能持久地发挥其抗氧化以及抗菌性，应用在农产品保鲜，安全无毒可食用，有效缓解腐烂以及呼吸作用，延长其架期。

技术研发人员：陈飞平,戴凡炜,叶明强,陈于陇,王玲,戚英伟,罗政
受保护的技术使用者：广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25