415r/ min，制备得到壳聚糖和e-聚赖氨酸的复合物。按照壳聚糖和e-聚赖氨酸的复合物的质 量浓度为2g/100mL，明胶的质量浓度为5g/100mL，甘油的质量浓度为2g/100mL的配比制备 成膜溶液：先将明胶溶解在80~90°C蒸馏水中，冷却至50~60°C后加入壳聚糖和e-聚 赖氨酸的复合物溶解，冷却到室温后添加甘油，搅拌均匀，磁力搅拌lOmin。成膜溶液倾倒在 聚丙乙烯培养皿中，室温下放置成膜8-10h，并于自然环境下干燥揭膜，即制得所述抗菌性 可食性膜。揭膜后于40°C、相对湿度50~55%的恒温恒湿试验箱中平衡2天，用于后续测 试膜性能（见表1)。
[0044] 实施例3
[0045] 以搅拌球磨机为反应装置，采用机械固相活化法进行球磨反应，葡聚糖、e_聚赖 氨酸为原料，其质量之比为5:2,机械活化时间为8min、温度为25°C、搅拌速度为415r/min， 制备得到葡聚糖和e-聚赖氨酸的复合物。按照葡聚糖和e-聚赖氨酸的复合物的质量浓 度为3g/100mL，明胶的质量浓度为5g/100mL，甘油的质量浓度为lg/100mL的配比制备成膜 溶液：先将明胶溶解在80~90 °C蒸馏水中，冷却至50~60 °C后加入葡聚糖和e-聚赖氨 酸的复合物的酯化物溶解，冷却到室温后添加甘油，搅拌均匀，磁力搅拌lOmin。成膜溶液倾 倒在聚丙乙烯培养皿中，室温下放置成膜8-10h，并于自然环境下干燥揭膜，即制得所述抗 菌性可食性膜。揭膜后于40°C、相对湿度50~55%的恒温恒湿试验箱中平衡2天，用于后 续测试膜性能（见表1)。
[0046] 实施例1~3制备的可食性膜性能的测定
[0047] 膜厚度根据GB/T6672- 2001，用测厚仪对每张膜测定厚度，均匀取13个点（其中 1点过膜的中心点），以平均值作为膜的厚度值。膜厚度的测定是为膜性能指标的测定提供 依据。
[0048] 膜的机械性能根据ASTMD882-01方法使用物性测试仪测定抗拉强度 (TS,Tensilestrength)和断裂延伸率（E,Elongationatbreak),两个探头的初始间距设 定为40mm,拉引速度设定为1mm/s。其计算参照公式2-1和2-2。
[0049]TS=F/S 2-1
[0050]E= (L「L0)/LX100% 2-2
[0051] 式中：TS--抗拉强度，MPa;
[0052] F 膜断裂时的最大拉力，N;
[0053] S一一膜的横截面积，m2;
[0054]E--断裂延伸率，％;
[0055] L。--膜样品的长度，mm;
[0056]Lj--膜断裂时的长度，mm〇
[0057] 膜的水溶性取剪裁成2cmX2cm规格的膜样品，置于盛满90°C水的烧杯中，能发 现膜先收缩然后呈很多细小的颗粒状分散于水中，一段时间后阳光下观察水中无颗粒状 为本试验溶水时间的终点，记录样品溶解时间（ST，Soluble time)。
[0058] 膜的水蒸气透过率（WaterVaporPermeability，WVP)测试，根据塑料薄膜及片材 透水蒸汽实验方法的原理和步骤，对GB-1037-70方法改进，采用拟杯子法，在25°C温度条 件下，在玻璃杯中放入无水CaCl2 (CaCl2使用前应粉碎，使其粒度为2mm，并在200°C的烘箱 中干燥2h，待冷却后加入到玻璃杯中），使加入的〇8(：12量至杯口 5mm处为止。选择均勾、无 孔洞、皱褶的膜，用千分尺测量其厚度后再将膜用熔化的石蜡封口，并称重。将称重后的玻 璃杯放入温度为25°C底部为去离子水的干燥器中（保持相对湿度100% )，使膜内外两侧保 持一定的蒸汽压差，以后每隔一定时间取出玻璃杯称重，并由此算出水蒸气透过系数（WVP) 值。按Aydindi和Kaya的方法计算：
[0059]WVP=AmXd/AXAtXAp
[0060] 式中：WVP--水蒸气透过系数，g?m?(m2?s?Pa) 1
[0061]Am--稳定质量的增量，g
[0062]A--膜的面积，m2
[0063]At 测定时间间隔，s
[0064] d--膜的厚度，m
[0065]Ap--试样两侧的水蒸汽压差，Pa
[0066] 膜的阻氧性（OxygenBarrier)的测定，在容量为250mL的容器中，装入20. 0g新 鲜花生油，用不同的膜样品覆盖容器瓶口并密封，然后贮存在60°C培养箱里陈化10d，用 硫代硫酸钠滴定法测定花生油的过氧化值。根据油脂过氧化值（PeroxideValue，PV)的大 小，来评价可食用膜样品的阻氧性。油脂过氧化值的测定：称取2. 00g~3. 00g的样品，置 于250mL碘瓶中加入30mL，三氯甲烷一冰乙酸混合液，使样品完全溶解，加入1. 00mL饱和 碘化钾溶液，紧紧塞好瓶盖，并轻轻震荡〇. 5min。在暗处放置3min，取出加100mL水，摇匀， 立即用硫代硫酸钠标准液滴定，至淡黄色时，加lmL淀粉指示液，继续滴定至蓝色消失为终 点，记下消耗量，并做空白对照。
[0067]X2= (V2-V3)XC2X12. 69/m2
[0068] 式中：X2--样品中过氧化值，g/l〇〇g;
[0069] V2一一样品消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL ;
[0070] V3一一试剂空白消耗硫酸钠标准溶液的体积，mL ;
[0071] C2一一硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L;
[0072] m2待滴定样品的量，g。
[0073] 实施例4
[0074] 实施例1~3制备的可食性膜和空白对照普鲁兰多糖可食性膜的膜性能比较结果 如表1所示。
[0075] 空白对照普鲁兰多糖可食性膜按以下方法制备：按照普鲁兰多糖的质量浓度为 1. 34g/100mL、明胶的质量浓度为5g/100mL、甘油的质量浓度为lg/100mL的配比制备成膜 溶液：先将明胶溶解在80~90°C蒸馏水中，冷却至50~60°C后加入普鲁兰多糖溶解，冷 却到室温后添加甘油，搅拌均匀，磁力搅拌l〇min。成膜溶液倾倒在聚丙乙烯培养皿中，室 温下放置成膜8~10h，制得空白对照普鲁兰多糖可食性膜。干燥揭膜后于40°C、相对湿度 50~55%的恒温恒湿试验箱中平衡2天，用于膜性能测试。
[0076] 表1可食性膜的膜性能测定结果
[0077]
[0078] 实施例5采用滤纸片法比较可食性膜的抑菌效果
[0079] 将实施例1制备的普鲁兰多糖_e_聚赖氨酸复合物制备的可食性膜和空白对照 普鲁兰多糖可食性膜的抑菌活性（大肠杆菌，金黄色葡萄球菌，黑曲霉，啤酒酵母菌）进行 比较，用打孔机将两种可食性膜制成直径6毫米大小的圆形小片，普鲁兰多糖_e_聚赖氨 酸复合物制备的可食性膜为样品组，空白对照普鲁兰多糖可食性膜为空白对照组；另取直 径6毫米大小的滤纸片，涂抹与样品组中含有的聚赖氨酸等质量的聚赖氨酸水溶 液，作为阳性对照组。将三种膜分别放入培养有大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、黑曲霉、啤酒酵 母菌的培养基中，经过24h培养后，观察膜区域菌落生长情况，若膜区域菌落生长与空白对 照组相比确实受到一定程度的限制，则表明含普鲁兰多糖_e_聚赖氨酸复合物制备的可 食性膜确实具有一定的抑菌效果。结果如图1~图4所示。图1~图4中，1为空白对照组 (空白普鲁兰多糖可食性膜），2为样品组（普鲁兰多糖-e-聚赖氨酸复合物可食性膜），3 为阳性对照组（含有和样品组等量e_聚赖氨酸的滤纸片）。
[0080] 结果表明，空白对照组的膜区菌落生长与周围无区别，而样品组与空白组相比，膜 区范围内相比周围明显菌落生长受到抑制，照片显示膜区及周边范围为透明空白区域，而 阳性对照组的不透明滤纸片周围显示有透明区域，表示滤纸片周围区域的菌落生长受到抑 制。
[0081] 将实施例2、3制备的可食性膜按照实施例5的方法步骤测试其抗菌性能，结果表 明两种膜对四种菌种同样具备良好的抑菌生长作用。
【主权项】
1. 一种抗菌性可食性膜的制备方法，其特征在于所述方法包括如下步骤： (1) 采用机械固相活化法制备多糖与e -聚赖氨酸复合物：在搅拌球磨机中，加入多糖 原料和e -聚赖氨酸，多糖原料、e -聚赖氨酸的质量之比为5:0. 8~2. 2,在25~50°C温 度下球磨反应，反应时间为5~lOmin，制备得到多糖与e -聚赖氨酸复合物； (2) 制膜：多糖与e _聚赖氨酸复合物、明胶、甘油加水配制得到成膜溶液，然后将成膜 溶液涂抹成膜，制得所述抗菌性可食性膜。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤（1)中，所述多糖原料为普鲁兰多 糖、葡聚糖、壳聚糖、魔芋葡甘聚糖、果聚糖、海藻糖、淀粉、琼脂糖中的一种或两种以上的混 合。3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于所述多糖原料为普鲁兰多糖、葡聚糖或壳聚 糖。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤（1)中，搅拌球磨机的搅拌轴的转速 为 415 ~600r/min。5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤（1)中，多糖原料、e-聚赖氨酸的 质量之比为5 :1. 5~2。6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤（1)中，在室温下进行球磨反应。7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤（2)按以下方法操作：将多糖与 e _聚赖氨酸复合物、明胶、甘油加水配制成膜溶液，所述成膜溶液中，多糖与e _聚赖氨酸 复合物的质量浓度为1~3g/100mL，明胶的质量浓度为3~8g/100mL，甘油的质量浓度为 0. 5~2g/100mL，所得成膜溶液涂抹于聚丙烯塑料平板上，室温下放置成膜8~10h，并于自 然环境下干燥揭膜，即制得所述抗菌性可食性膜。8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于所述成膜溶液中，多糖与e -聚赖氨酸复 合物的质量浓度为2~3g/100mL，明胶的质量浓度为5g/100mL，甘油的质量浓度为1~ 2g/100mL〇9. 如权利要求1~8之一所述的方法制备得到的抗菌性可食性膜。
【专利摘要】本发明公开了一种抗菌性可食性膜的制备方法：在搅拌球磨机中，加入多糖原料和ε-聚赖氨酸，多糖原料、ε-聚赖氨酸的质量之比为5:0.8～2.2，在25～50℃温度下球磨反应，反应时间为5～10min，制备得到多糖与ε-聚赖氨酸复合物；然后将多糖与ε-聚赖氨酸复合物、明胶、甘油加水配制得到成膜溶液，成膜溶液涂抹成膜，制得所述抗菌性可食性膜。本发明反应过程不用添加其他溶剂，反应时间短、温度低、产物色泽浅、成膜效果好，所得膜具有广谱的抑菌性，同时增加可食性膜的韧性和阻氧能力。
【IPC分类】C08L5/08, C08L5/00, C08L77/02, C08L5/02, C08J5/18, B65D65/46
【公开号】CN105111477
【申请号】CN201510631382
【发明人】何荣军, 王宇光, 赵瑞娜, 施俊妃, 孙培龙
【申请人】浙江工业大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月29日