一种添加肉桂醛的三明治型多层抗菌复合膜及其制备方法

本发明属于抗菌膜制备，尤其涉及一种添加肉桂醛的三明治型多层抗菌复合膜及其制备方法。

背景技术：

1、随着消费者对新鲜、即食或半成品类食品的需求的增加，如何保持食品安全和质量，进一步加剧了对供应链各个环节的挑战。食品的腐败和病原微生物的污染仍然是一个重大问题。例如，细菌污染会对食品的货架期和整体质量产生负面影响，并增加食源性疾病的风险。然而消费者对于人工合成防腐剂的使用一直存在着抵触情绪。因此使用诸如精油等含有植物成分的天然产品，以防止食品腐败变质，越来越受到消费者的欢迎。肉制品富含蛋白质和脂质，使其极容易腐败变质，为了解决这一问题，研究人员开发了含有抗菌和抗氧化成分的食品包装材料。例如，利用层压技术将茶多酚加入到由聚乳酸、聚乙烯醇和聚己内酯形成的多层膜中，使其具有抗氧化和抗菌作用，提高肉制品的保质期和质量。

2、有研究发现，肉桂醛(cin)是一种安全的食品添加剂，具有独特的香气。另外cin对广谱致病微生物具有良好的抗菌活性，可用于制备可食用的抗菌膜，通过直接接触或者在密闭容器中释放蒸汽来抑制食源性病原体的活性。但cin强烈的气味，如若直接在食品中添加可能会产生不利的感官影响，而且其具有不稳定性和挥发性，直接加入成膜基质中，会使其活性物质快速释放，导致抗菌活性显著降低。

3、为此，本发明提出了一种添加肉桂醛的三明治型多层抗菌复合膜及其制备方法。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种添加肉桂醛的三明治型多层抗菌复合膜及其制备方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提出了一种添加肉桂醛的三明治型多层抗菌复合膜，肉桂醛位于三明治型多层抗菌复合膜的中间层，所述三明治型多层抗菌复合膜由上到下依次包括亚麻籽胶膜层、壳聚糖+肉桂醛膜层和麻籽胶膜层。

4、其中，符号“+”代表和的意思。

5、本发明还提出了一种上述的添加肉桂醛的三明治型多层抗菌复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6、将壳聚糖(cs)用冰醋酸溶解，加入甘油水浴搅拌得到混合物，冷却后加入吐温-80混合搅拌，得到壳聚糖膜液，在所述壳聚糖膜液中加入肉桂醛(cin)，继续混合搅拌得到壳聚糖+肉桂醛膜液；

7、将亚麻籽胶(fg)膜液浇筑成亚麻籽胶膜，之后将所述壳聚糖+肉桂醛膜液浇筑于所述亚麻籽胶膜上，干燥得到负载有壳聚糖+肉桂醛膜的亚麻籽胶双层膜；

8、将亚麻籽胶膜液浇筑于所述双层的壳聚糖+肉桂醛膜上，干燥得到所述三明治型多层抗菌复合膜(fg/cs/cin抗菌复合膜)。

9、进一步地，所述甘油的加入量为壳聚糖质量的20％，所述吐温-80的加入量为所述混合物体积的0.5％。

10、进一步地，所述肉桂醛的加入量为壳聚糖膜液体积的1.0％-1.5％，此时制备得到的抗菌膜中为鳞片状结构，说明在此浓度下cin促进了周围cs和fg多糖的紧密结合。

11、当肉桂醛的加入量过低，在成膜过程中，肉桂醛挥发以及肉桂醛与多糖基之间的疏水相互作用使膜的网状结构发生改变，形成具有层次感的片状结构，里面充满了孔洞，降低力学性能；当肉桂醛的加入量过高时，由于肉桂醛的团聚而产生白点，高浓度的cin破坏了cs和fg之间的网络结构，结晶区开始减小，从而引起抗菌膜的断裂伸长率出现明显下降，因此确定cin在cs膜液中的最佳加入量为1.0％-1.5％。

12、进一步地，所述亚麻籽胶膜液的制备方法包括以下步骤：

13、将亚麻籽胶用去离子水溶解，得到亚麻籽胶溶液，之后加入甘油水浴搅拌，得到所述亚麻籽胶膜液。

14、更进一步地，所述亚麻籽胶溶液的浓度为0.5g/100ml。

15、更进一步地，所述甘油的加入量为亚麻籽胶质量的20％。

16、本发明还提出了上述的添加肉桂醛的三明治型多层抗菌复合膜在制备食品包装材料中的应用。

17、在实验室小试水平下，本发明提出的添加肉桂醛的三明治型多层抗菌复合膜的制备方法更具体的包括以下以步骤：

18、亚麻籽胶(fg)膜液的制备：准确称取0.5g fg溶于100ml去离子水中，利用磁力搅拌器在60℃持续搅拌至溶解，配制得到fg溶液，添加20％(w/w，fg质量)的甘油作为增塑剂，在60℃水浴锅中搅拌30min，促进甘油与fg溶液混合均匀，取出后在室温下放置过夜，除去气泡，得到fg膜液。

19、fg膜的制备：取10ml上述制备的的fg膜液，浇筑于直径为90mm的一次性无菌塑料平皿内，将平皿水平放置于鼓风干燥箱内，40℃干燥6h，得到fg膜，此时已经成膜但仍有粘性。

20、壳聚糖+肉桂醛(cs+cin)膜液的制备：准确称取1.0g cs，加入100ml、1wt％的冰醋酸溶液，在60℃水浴充分搅拌至完全溶解，添加20％的甘油(w/w，cs质量)，60℃水浴搅拌30min得到混合物，冷却后加入0.5％吐温-80(v/v，混合物)，混合搅拌30min，得到cs膜液，之后在cs膜液中加入1.0％-1.5％(v/v，cs膜液)的cin，继续混合搅拌30min后形成cs+cin膜液，静置1h使其充分乳化并去除气泡。

21、负载有壳聚糖+肉桂醛膜的亚麻籽胶膜的制备：取10ml上述制备的cs+cin膜液浇筑于制备好的fg膜上，使其均匀流延，能够完整覆盖在fg膜表面，将平皿水平放置于鼓风干燥箱内，在40℃干燥6h至仍有粘性，得到负载有壳聚糖+肉桂醛膜的亚麻籽胶双层膜。

22、三明治型多层抗菌复合膜的制备：取10ml制备好的fg膜液浇筑于上述双层膜上(壳聚糖+肉桂醛膜的一面)，40℃干燥12h，得到三明治型多层抗菌复合膜(fg/cs/cin抗菌复合膜)。

23、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

24、(1)本发明的多层抗菌复合膜加入肉桂醛之后，亚麻籽胶、壳聚糖和肉桂醛分子之间产生了相互作用产生了新的化学键，形成了新的结晶区，增加了抗菌膜的结晶度，限制了分子之间的运动，进而提高了抗菌膜的物理性能和阻隔性能。

25、(2)本发明通过将肉桂醛夹在亚麻籽胶膜层中，并通过壳聚糖与肉桂醛的相互作用，减缓肉桂醛的释放，从而延长肉桂醛在包装材料中的作用时间，使其具有更持久的抗菌活性，为抗菌膜在肉制品保鲜中的应用提供基础。

技术特征：

1.一种添加肉桂醛的三明治型多层抗菌复合膜，其特征在于，肉桂醛位于所述三明治型多层抗菌复合膜的中间层，所述三明治型多层抗菌复合膜由上到下依次包括亚麻籽胶膜层、壳聚糖+肉桂醛膜层和亚麻籽胶膜层。

2.一种权利要求1所述的添加肉桂醛的三明治型多层抗菌复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的添加肉桂醛的三明治型多层抗菌复合膜的制备方法，其特征在于，所述甘油的加入量为壳聚糖质量的20％，所述吐温-80的加入量为所述混合物体积的0.5％。

4.根据权利要求2所述的添加肉桂醛的三明治型多层抗菌复合膜的制备方法，其特征在于，所述肉桂醛的加入量为壳聚糖膜液体积的1.0％-1.5％。

5.根据权利要求2所述的添加肉桂醛的三明治型多层抗菌复合膜的制备方法，其特征在于，所述亚麻籽胶膜液的制备方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的添加肉桂醛的三明治型多层抗菌复合膜的制备方法，其特征在于，所述亚麻籽胶溶液的浓度为0.5g/100ml。

7.根据权利要求5所述的添加肉桂醛的三明治型多层抗菌复合膜的制备方法，其特征在于，所述甘油的加入量为亚麻籽胶质量的20％。

8.如权利要求1所述的添加肉桂醛的三明治型多层抗菌复合膜在制备食品包装材料中的应用。

技术总结
本发明提出了一种添加肉桂醛的三明治型多层抗菌复合膜及其制备方法，属于抗菌膜制备技术领域。本发明添加肉桂醛的三明治型多层抗菌复合膜由上到下依次包括亚麻籽胶膜层、壳聚糖+肉桂醛膜层和麻籽胶膜层，制备方法包括将壳聚糖、甘油与吐温‑80混合搅拌得到壳聚糖膜液，之后加入肉桂醛得到壳聚糖+肉桂醛膜液，将亚麻籽胶膜液浇筑成亚麻籽胶膜，之后将壳聚糖+肉桂醛膜液浇筑于亚麻籽胶膜上，最后将亚麻籽胶膜液继续浇筑于壳聚糖+肉桂醛膜上。本发明通过将肉桂醛夹在亚麻籽胶膜层中，并通过壳聚糖与肉桂醛相互作用，减缓肉桂醛的释放，从而延长肉桂醛在包装材料中的作用时间，使其具有更持久的抗菌活性，为其在肉制品保鲜中的应用提供基础。

技术研发人员：任雪娇,郝子娜,周铭懿
受保护的技术使用者：锦州医科大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24