本发明涉及可降解生物材料
技术领域：
，特别是涉及一种可食用壳聚糖缓释膜及其制备方法和应用。
背景技术：
：常规的保鲜膜为塑料包装制品，通常以乙烯为母料通过聚合反应制成，保鲜膜可分为三大类：第一种是聚乙烯，简称pe；第二种是聚氯乙烯，简称pvc；第三种是聚偏二氯乙烯，简称pvdc。这些保鲜膜均是采用不可降解的塑料制成，具有安全隐患，一方面，其中的可迁移物质可能对人体存在不良影响，另一方面，也对环境不友好，造成环境污染。壳聚糖是由甲壳素经脱乙酰化制得的一种天然氨基多糖，具有良好的生物降解性、生物相容性、生物活性、成膜特性、无毒副作用和较强的抗菌保鲜能力。但是，由于壳聚糖分子内和分子间强烈的氢键作用，导致可用于壳聚糖溶解的溶剂很少，极大地限制了其应用。溶解壳聚糖的传统溶剂体系(如：强碱溶液体系，锂盐-强极性非质子极性溶剂体系等)具有毒性、强腐蚀性、极端ph值引起或成成分失活等缺点，导致其难以与一些易丧失活力的成分形成可食用复合膜。环状糊精分子的外形象一个面包圈，整个环状糊精分子围成一个空腔，腔内除了醚键之外就是碳氢键，所以内孔具有相对憎水性，环状糊精上的羟基向分子外伸展，使外表面具有亲水性且能溶于水中。环状糊精可以和很多种不溶性客体物质形成包含化合物，客体物被包在环状糊精的空腔中溶于水中。糖化酶又称葡萄糖淀粉酶，即α-1,4-葡萄糖水解酶，多应用于食品制造业，能够水解淀粉、糊精及环状糊精。技术实现要素：基于此，有必要针对上述问题，提供一种可食用壳聚糖缓释膜的制备方法，采用该方法制备得到的壳聚糖缓释膜，可用作可食用的保鲜膜，且还可包含多种功能性客体，具有不同的附加功能。一种可食用壳聚糖缓释膜的制备方法，包括以下步骤：分散壳聚糖：将壳聚糖分散至水中，加入酸，并以碱调节溶液ph值为4.8-6.5，得壳聚糖分散液；制备成膜溶液：往上述壳聚糖分散液中加入糖化酶及包合有功能客体的环状糊精包合物，混合均匀，得成膜溶液；制膜：将上述制备得到的成膜溶液倒入平皿，干燥去除溶剂，即得。上述可食用壳聚糖缓释膜的制备方法，溶解壳聚糖后调节成膜液体的ph值，并将环状糊精-客体包合物及糖化酶包裹于壳聚糖膜中，制备一种以环状糊精包合物-糖化酶为主成分的可食用壳聚糖缓释保鲜膜。该壳聚糖缓释膜能提供维持糖化酶活力所需的弱酸性环境，在糖化酶的作用下环状糊精包合物被缓慢水解，并释放环状糊精中具有不同作用(如抗菌保鲜)的客体。在其中一个实施例中，所述壳聚糖选自脱乙酰度在90％以上的壳聚糖，所述酸选自挥发性有机酸，所述碱选自无机可食用碱。上述选料增加了该壳聚糖缓释膜的安全性。在其中一个实施例中，所述分散壳聚糖步骤中，所述酸为乙酸溶液，所述碱为碳酸氢钠溶液，所述壳聚糖：水：乙酸溶液：碳酸氢钠溶液为1g：20-40ml：10-20ml：40-60ml，所述乙酸溶液的浓度为0.5-2mol/l，所述碳酸氢钠溶液的浓度为0.15-0.25mol/l。在其中一个实施例中，所述壳聚糖经脱色素脱蛋白处理。在其中一个实施例中，所述制备成膜溶液步骤中，将成膜溶液进行减压脱气处理；所述制膜步骤中，所述成膜溶液倒入平皿后的深度为0.2-0.6cm，干燥温度为35-60℃，干燥时间为24-72hr。在其中一个实施例中，所述功能客体选自具有疏水性及抗菌保鲜能力的客体；且所述环状糊精包合物与所述糖化酶的质量比为1:1-5:1，所述环状糊精包合物与所述壳聚糖的质量比为1:2-1:5。可以理解的，上述具有疏水性及抗菌保鲜能力的客体，可以选择溶解度较小的客体，例如室温(20-30℃)条件下溶解度不大于0.1g/100ml的成分。在其中一个实施例中，所述功能客体选自：白藜芦醇、木犀草素、槲皮素、丁香油中的至少一种。本发明还公开了上述的制备方法制备得到的可食用壳聚糖缓释膜。在其中一个实施例中，所述缓释膜的厚度为40-60微米。本发明还公开了上述的可食用壳聚糖缓释膜在用作食品保鲜膜中的用途。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明的一种可食用壳聚糖缓释膜的制备方法，通过调节成膜液ph，使糖化酶保持其活力，可在后续使用过程中缓慢释放包含在环状糊精中的功能性客体，如具有抗菌、消炎、抗氧化等功能的客体，可达到较好的效果。且通过糖化酶的加入，能够明显提高客体的释放速度及释放量。并可根据需要调整、选择客体功能，以适应不同的需求。并且，通过可食用成分调节ph，所制成的壳聚糖缓释膜可食用，具有较高的安全性。同时，本发明采用的工艺简单，能够包含多种功能性客体，适应商业化推广使用。具体实施方式为了便于理解本发明，下面将参照实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的
技术领域：
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。实施例1一种可食用壳聚糖缓释膜，通过以下方法制备得到：1、分散壳聚糖：(1)将1g壳聚糖(脱乙酰度在90％以上，经脱色素脱蛋白处理)分散到40ml蒸馏水中搅拌均匀；(2)将(1)所得溶液与20ml乙酸溶液(0.5mol/l)混合；(3)将(2)所得溶液与50ml碳酸氢钠溶液(0.17mol/l)混合，所得壳聚糖分散液的ph值为5.52；2、制备成膜溶液：(1)往上述壳聚糖分散液中加入0.1g糖化酶及0.4g白藜芦醇-β-环状糊精包合物，混合均匀，减压脱气，得成膜溶液。其中壳聚糖：糖化酶：环状糊精包合物的比例为1g：0.1g：0.4g。以上白藜芦醇-β-环状糊精包合物通过下述方法制备得到：将1g白藜芦醇溶于50ml乙醇，缓慢滴入400ml的1％环状糊精水溶液中，滤纸过滤后冷冻干燥，即得。3、制膜：将上述制备得到的成膜溶液25毫升倒入9厘米直径的平皿中(溶液深度0.39cm)，45摄氏度干燥48小时后取膜，即得，膜厚约为40-60微米。实施例2一种可食用壳聚糖缓释膜，通过以下方法制备得到：1、分散壳聚糖：(1)将1g壳聚糖(脱乙酰度在90％以上，经脱色素脱蛋白处理)分散到30ml蒸馏水中搅拌均匀；(2)将(1)所得溶液与15ml乙酸溶液(0.5mol/l)混合；(3)将(2)所得溶液与55ml碳酸氢钠溶液(0.2mol/l)混合，所得壳聚糖分散液的ph值为6.28；2、制备成膜溶液：(1)往上述壳聚糖分散液中加入1g糖化酶及10g丁香油-β-环状糊精包合物，混合均匀，减压脱气，得成膜溶液；其中壳聚糖：糖化酶：环状糊精包合物的比例为1g：0.075g：0.3g。以上丁香油-β-环状糊精包合物通过下述方法制备得到：将0.5ml丁香油溶于20ml乙醇，缓慢滴入200ml的1％环状糊精水溶液中，滤纸过滤后冷冻干燥，即得。3、制膜：将上述制备得到的成膜溶液25毫升倒入9厘米直径的平皿中(溶液深度0.39cm)，45摄氏度干燥48小时后取膜，即得，膜厚约为40-60微米。实施例3一种可食用壳聚糖缓释膜，参照实施例1的方法制备得到，区别仅在于：其中壳聚糖：糖化酶：环状糊精包合物的比例为1g：0.5g：0.25g。实施例4一种可食用壳聚糖缓释膜，参照实施例1的方法制备得到，区别仅在于：其中壳聚糖：糖化酶：环状糊精包合物的比例为1：0.08g：1g。对比例1一种可食用壳聚糖缓释膜，参照实施例1的方法制备得到，区别仅在于：该缓释膜的制备过程中并未加入糖化酶.实验例取上述实施例和对比例制备得到的可食用壳聚糖缓释膜，评价其客体的释放速度及释放量。1、方法：将不同的壳聚糖缓释膜分别置于50ml水溶液中，置于恒温(25摄氏度)每隔24小时将水倒出，检测功能客体的含量，并补充等量蒸馏水，通过计算溶液中功能客体的量计算功能客体的释放量。2、结果：表1.功能客体释放量释放量24hr48hr72hr实施例125％59％71％实施例222％56％69％实施例332％45％膜破碎实施例436％膜破碎膜破碎对比例112％31％43％从上述结果中可以看出，将糖化酶、环状糊精包合物及壳聚糖的比例控制在适当范围内，可以达到较佳的客体释放率。如以白藜芦醇为例，糖化酶、环状糊精包合物及壳聚糖比例在0.1：0.4：1时可以释放70％以上的白藜芦醇，而不加酶的情况下白藜芦醇释放率只能达到40％左右。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12