[发明专利]一种壳聚糖复合涂膜保鲜剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，特别是涉及一种壳聚糖复合涂膜保鲜剂及其制备方法。

背景技术

随着人们对食品品质、保藏期要求的提高和环保意识的增强，以多糖、蛋白质、脂类等天然生物材料制成的可食用涂膜在食品保鲜中日益受到人们的关注和重视。涂膜保鲜法是在果蔬表面涂上一层极薄的膜，以抑制果蔬的气体交换，降低呼吸强度，减少水分的蒸发，阻止曝露于空气时的氧化作用，防止微生物的大量生长繁殖，以更好地保持果蔬的营养成分和色、香、味，具有简单、方便、成本低、效果好、易于推广等优点。但是传统的涂膜保鲜法由于涂膜的强度、韧性不够，一段时间后易断裂破碎，使果蔬的部分表面裸露，受到外界的影响；而且传统的涂膜保鲜剂的抗菌功能在时效和强度上不够理想，达不到较长时间的抗菌保鲜效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有涂膜保鲜剂的缺陷，提供一种抗菌保鲜效果好、涂膜韧性高的壳聚糖复合涂膜保鲜剂，同时提供该复合保鲜剂的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

本发明壳聚糖复合涂膜保鲜剂是由壳聚糖0.8～4g、甘油0.8～4g和改性纳米TiO₂ 0.01～0.04g制备而成。以甘油为溶剂，可以很好的溶解纳米TiO₂和壳聚糖，取得更好的保鲜效果。

优选的，上述壳聚糖复合涂膜保鲜剂是由壳聚糖1～3g、甘油1～3g和改性纳米TiO₂0.02～0.03g制备而成。

前述壳聚糖复合涂膜保鲜剂中所用到的改性纳米TiO₂是用月桂酸钠改性的。

前述改性纳米TiO₂是用0.5～2.0g纳米TiO₂和0.005～0.015g月桂酸钠改性制备而成的。

前述壳聚糖复合涂膜保鲜剂的制备方法：取改性纳米TiO₂，溶于甘油中，所得溶液分散在100ml乙酸水溶液中，搅拌，加入壳聚糖，继续搅拌，使其充分溶解，调节pH至4～6，继续搅拌，超声波脱气后即得壳聚糖复合涂膜保鲜剂。

进一步的，上述制备方法为：取改性纳米TiO₂，溶于甘油中，所得溶液分散在100ml浓度为0.5～0.6％的乙酸水溶液中，搅拌20～30min，加入壳聚糖，搅拌20～40min，使其充分溶解，调节pH至5～5.6，继续搅拌10～30min，超声波脱气6～15min，即得壳聚糖涂膜保鲜剂。

前述制备方法中，所述改性纳米TiO₂是这样制备的：在100mL水中添加0.005～0.015g的月桂酸钠，加入0.5～2.0g纳米TiO₂，调pH为3～7，搅拌20～50min，过滤，洗涤，干燥，即得白色改性纳米TiO₂粉体。

上述技术方案中，壳聚糖是一种由2-氨基2-脱氧葡萄糖和少量2-乙酰氨基2-脱氧葡萄糖单体通过β-1，4糖苷键连接起来的直链多糖，其结构类似于纤维素，为天然抗菌剂，对人体无毒无害。在对壳聚糖涂膜的研究和应用中发现，壳聚糖作为涂膜还存在一些问题，壳聚糖膜的湿态机械强度较差，关键问题是膜的强度、韧性不够，一段时间后易断裂破碎，使部分表面裸露，从而影响其应用的广泛性，这是壳聚糖自身的结构和性质所致。

纳米TiO₂是目前研究最为活跃的无机纳米材料之一，具有无毒、抗菌并分解细菌、防紫外线、超亲水和超亲油等特性，经表面活性剂改性活化后的TiO₂转化为憎水表面后可提高其在有机高分子中的分散性，将其添加到壳聚糖膜中，利用TiO₂与壳聚糖分子之间具有的很好界面作用及纳米TiO₂共价修饰作用，可有效改善壳聚糖膜的力学性能，增强壳聚糖涂膜的强度、韧性及耐久性，通过在壳聚糖中添加纳米TiO₂颗粒，增强涂膜中抗菌分子(壳聚糖)连接强度，并使抗菌功能一直存在于涂膜中。同时，利用纳米TiO₂对二氧化碳和氧气的吸附、溶解、扩散、释放作用来调节涂膜内外二氧化碳和氧气的交换量，从而降低果蔬呼吸强度，增强果蔬表皮的防护作用，诱导果蔬表面气孔缩小，控制果蔬与环境间的气体交换，减少果蔬水分蒸发，保持果蔬新鲜饱满的外表和硬度，阻止空气中的氧气与果蔬之间发生氧化作用，增加果蔬表面的光泽度，改善外观，从而更好的保持果蔬的营养价值及色、香、味、形，提高商品价值，达到室温下保鲜保水、长期贮藏、保持品质的目的。