一种大豆蛋白纳米抑菌膜及其制备方法与流程

[0001]
本发明提供了一种大豆蛋白纳米抑菌膜及其制备方法，更具体地说涉及大豆蛋白/纳米纤维素/肉桂醛抑菌性复合薄膜，属于天然高分子材料领域中的食品和药品包装材料。


背景技术：

[0002]
由于全球化趋势和消费者需求，人们对天然、生物可降解和环境友好型食品包装材料的需求与日俱增，大豆分离蛋白基于其良好的成膜性、生物相容性以及生物降解性而受到关注，是现代健康无毒包装理念的理想材料，在塑料、薄膜、包装材料、生物医用材料和强化复合材料等领域具有潜在的应用价值，但其抑菌性、包装性、阻隔性较差。本发明以大豆蛋白为主要原料，在一定条件下与增塑剂、增强材料、抑菌剂等发生共价交联反应，制备出一种抑菌性突出，同时具有较好机械性能和阻隔性能的大豆蛋白复合薄膜，部分替代石油基聚合物用于易氧化类食品包装领域，减少环境污染，是一种具有开发前景的绿色包装材料。
[0003]
纳米纤维素，由于其纳米尺寸的优势使得其在增强天然高分子方面得到较好应用，纳米纤维素在大豆蛋白基质中分散良好，且可与大豆蛋白之间形成氢键，并发生物理交联，从而改善复合薄膜的机械性能。
[0004]
肉桂醛是天然植物肉桂树的次生代谢产物肉桂精油中的一种主要成分，其对多种细菌和病原真菌有较强的抑制作用(特别是常见的肉类腐败微生物),已被列为医药及食品添加剂，是一种天然来源、广谱高效、安全无毒的食品防腐剂，具有良好的抗菌性能够防止微生物腐败，将肉桂醛应用于大豆蛋白/纳米纤维素复合膜中旨在研究一种抑菌效果好的包装膜，从而提高包装膜的防腐保鲜效果，为其工业化生产和实际商业应用提供一定的指导作用。
[0005]
目前国内关于大豆蛋白复合薄膜的研究中，多数集中在对其机械性能、阻隔性能的提升方面，而对于薄膜在实际应用中其抑菌性能对于食品延长保质期的研究较少。专利cn 106928728a以大豆蛋白为原料，采用改性tio2-sio2复合纳米材料、谷氨酰胺转氨酶和甲壳素，提高了复合薄膜的抗拉伸强度；专利cn 101199314a将大豆分离蛋白和茶多酚、vc、ve混合后均质冻干，以提高复合薄膜的抗氧化性，降低其致敏性；专利cn 107936580a中，利用硬脂酸、木质纤维和氧化银使大豆分离蛋白复合薄膜的耐水性和抗菌性有所提升。上述薄膜皆以大豆蛋白为原料制备复合薄膜，但并未提及薄膜的抑菌性能，且没有实现机械性能和阻隔性能的同时提升。


技术实现要素：

[0006]
本发明的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种大豆蛋白纳米抑菌膜及及其制备方法，并可应用于易腐败食品类包装领域。为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
[0007]
一种大豆蛋白纳米抑菌膜及其制备方法，包括以下步骤：
[0008]
(1)制备大豆蛋白膜溶液：将3.0％大豆分离蛋白，2.0％甘油和适量蒸馏水混合，在60℃下搅拌1h，以制备大豆分离蛋白膜溶液；
[0009]
(2)调节ph：用0.1mol/l的naoh将(1)制得的大豆蛋白膜溶液的ph调节至9.0；
[0010]
(3)搅拌纳米纤维素：使用恒温磁力搅拌器搅拌纳米纤维素30min，使之状态均一稳定；
[0011]
(4)制备大豆蛋白纳米复合薄膜溶液：将1.00％～5.00％肉桂醛和0.20％搅拌后的纳米纤维素加入到(2)制得的大豆蛋白膜溶液中，并在40℃下搅拌1h；
[0012]
(5)脱泡烘干：将(4)制得的成膜溶液超声脱泡处理15min后，倒于硅橡胶板槽内，置于40℃的恒温鼓风干燥机中烘干12h；
[0013]
(6)回软揭膜：冷却至室温后，将薄膜从硅橡胶板上剥离，并在50％相对湿度和24
±
1℃下存放24h；
[0014]
(7)成品。
[0015]
本发明的有益效果为：
[0016]
(1)本发明以可生物降解的大豆分离蛋白、具有生物相容性、高刚度和低密度等特点的纳米纤维素和具有抑菌性的肉桂醛为原料，制得的薄膜具有抑菌性、且机械性能、阻水性和阻气性得到改善，可生物降解，绿色环保；
[0017]
(2)本发明提供了一种一种大豆蛋白纳米抑菌膜及其制备方法，制备薄膜的操作流程简单，制得的薄膜厚度均匀，颜色均一，具有良好的生物降解性和抑菌性。纳米纤维素在大豆蛋白基质中分散良好，且可与大豆蛋白之间形成氢键，并发生物理交联，从而改善复合薄膜的机械性能。利用肉桂醛的抑菌性能，将其加入到薄膜中，而不是直接添加到食品中以制备抑菌活性包装膜，与此同时，肉桂醛可以缓慢释放并作用于食品的表面，抑制微生物生长，甚至达到杀死微生物的效果，进而延长食品的保质期，这样不仅可以有效增强对腐败菌的抑菌效果，还可以弥补大豆蛋白复合膜在抑菌性能方面的缺陷，扩大可食用膜的应用范围。
具体实施方式
[0018]
实施例1：一种大豆蛋白纳米抑菌膜及其制备方法，包括以下步骤：
[0019]
(1)制备大豆蛋白膜溶液：将3.0％大豆分离蛋白，2.0％甘油和适量蒸馏水混合，在60℃下搅拌1h，以制备大豆分离蛋白膜溶液；
[0020]
(2)调节ph：用0.1mol/l的naoh将(1)制得的大豆蛋白膜溶液的ph调节至9.0；
[0021]
(3)搅拌纳米纤维素：使用恒温磁力搅拌器搅拌纳米纤维素30min，使之状态均一稳定；
[0022]
(4)制备大豆蛋白纳米复合薄膜溶液：将1.00％肉桂醛和0.20％搅拌后的纳米纤维素加入到(2)制得的大豆蛋白膜溶液中，并在40℃下搅拌1h；
[0023]
(5)脱泡烘干：将(4)制得的成膜溶液超声脱泡处理15min后，倒于硅橡胶板槽内，置于40℃的恒温鼓风干燥机中烘干12h；
[0024]
(6)回软揭膜：冷却至室温后，将薄膜从硅橡胶板上剥离，并在50％相对湿度和24
±
1℃下存放24h；
[0025]
(7)成品。
[0026]
实施例2：一种大豆蛋白纳米抑菌膜及其制备方法，包括以下步骤：
[0027]
(1)制备大豆蛋白膜溶液：将3.0％大豆分离蛋白，2.0％甘油和适量蒸馏水混合，在60℃下搅拌1h，以制备大豆分离蛋白膜溶液；
[0028]
(2)调节ph：用0.1mol/l的naoh将(1)制得的大豆蛋白膜溶液的ph调节至9.0；
[0029]
(3)搅拌纳米纤维素：使用恒温磁力搅拌器搅拌纳米纤维素30min，使之状态均一稳定；
[0030]
(4)制备大豆蛋白纳米复合薄膜溶液：将2.00％肉桂醛和0.20％搅拌后的纳米纤维素加入到(2)制得的大豆蛋白膜溶液中，并在40℃下搅拌1h；
[0031]
(5)脱泡烘干：将(4)制得的成膜溶液超声脱泡处理15min后，倒于硅橡胶板槽内，置于40℃的恒温鼓风干燥机中烘干12h；
[0032]
(6)回软揭膜：冷却至室温后，将薄膜从硅橡胶板上剥离，并在50％相对湿度和24
±
1℃下存放24h；
[0033]
(7)成品。
[0034]
实施例3：一种大豆蛋白纳米抑菌膜及其制备方法，包括以下步骤：
[0035]
(1)制备大豆蛋白膜溶液：将3.0％大豆分离蛋白，2.0％甘油和适量蒸馏水混合，在60℃下搅拌1h，以制备大豆分离蛋白膜溶液；
[0036]
(2)调节ph：用0.1mol/l的naoh将(1)制得的大豆蛋白膜溶液的ph调节至9.0；
[0037]
(3)搅拌纳米纤维素：使用恒温磁力搅拌器搅拌纳米纤维素30min，使之状态均一稳定；
[0038]
(4)制备大豆蛋白纳米复合薄膜溶液：将3.00％肉桂醛和0.20％搅拌后的纳米纤维素加入到(2)制得的大豆蛋白膜溶液中，并在40℃下搅拌1h；
[0039]
(5)脱泡烘干：将(4)制得的成膜溶液超声脱泡处理15min后，倒于硅橡胶板槽内，置于40℃的恒温鼓风干燥机中烘干12h；
[0040]
(6)回软揭膜：冷却至室温后，将薄膜从硅橡胶板上剥离，并在50％相对湿度和24
±
1℃下存放24h；
[0041]
(7)成品。
[0042]
对照例1：一种纯大豆蛋白薄膜及其制备方法，包括以下步骤：
[0043]
(1)制备大豆蛋白膜溶液：将3.0％大豆分离蛋白，2.0％甘油和适量蒸馏水混合，在60℃下搅拌1h，以制备大豆分离蛋白膜溶液；
[0044]
(2)调节ph：用0.1mol/l的naoh将(1)制得的大豆蛋白膜溶液的ph调节至9.0；
[0045]
(3)脱泡烘干：将(2)制得的成膜溶液超声脱泡处理15min后，倒于硅橡胶板槽内，置于60℃的恒温鼓风干燥机中烘干7h；
[0046]
(4)回软揭膜：冷却至室温后，将薄膜从硅橡胶板上剥离，并在50％相对湿度和24
±
1℃下存放24h；
[0047]
(5)成品。
[0048]
对实施例1-3制得的大豆蛋白纳米抑菌膜及对照组1制得的纯大豆蛋白薄膜做抗拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过率、吸湿率、氧气透过率和二氧化碳透过率进行测定；
[0049]
对实施例1-3制得的大豆蛋白纳米抑菌膜及对照组1制得的纯大豆蛋白薄膜对比
结果见下表：
[0050]
由表可知，本发明制备的大豆蛋白纳米抑菌膜具有良好的力学性能和水蒸气透过率及抑菌性能。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除