[发明专利]一种疏水控释抗菌膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及农副产品深加工及食品工业技术领域，具体是一种抗水控释抗菌膜及其制备方法。

背景技术

食品加工、储藏过程中致病微生物滋生是导致食品腐败变质的重要因素，为保证食品安全性和延长食品货架期以及解决天然抗菌物质刺激性气味等问题一般将抗菌剂需要加载到天然蛋白质膜中。加载抗菌剂主要分为亲水和疏水，一般食品工业生产中添加抗菌剂为一种类型抗菌剂，在搅拌的步骤过程中，疏水性抗菌剂会趋向于玉米醇溶蛋白而被包埋，如果只有疏水性抗菌剂，抗菌膜前期的释放比较缓慢，后期可以缓慢释放；而亲水性抗菌剂趋向于游离在水中，如果只有亲水性抗菌剂，抗菌膜前期释放很快，后期几乎无释放。另外现有技术制备的酪蛋白膜表面比较亲水，水分容易进入到酪蛋白膜内部，破坏膜的网络结构，加快抗菌剂的释放速度，缩短抗菌剂的释放时间，在食品可食用性膜的应用中，蛋白质膜往往因为水分入侵，破坏了膜结构导致膜的寿命大大缩短，因此膜表面的抗水能力也对抗菌剂的释放具有一定的影响作用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种通过加载剂种类、膜表面疏水程度双重手段控制抗菌剂从膜网络释放的速率的表面疏水抗菌可控释的抗菌膜。

本发明主要机理是：（1）综合考虑两种类型的抗菌剂的释放曲线，分别添加一种亲水性和一种疏水性添加剂，保证抗菌膜在长期时间段内能够有效的释放抗菌剂。（2）在膜表面涂一层疏水性蛋白可以有效的阻隔水分的进入，延缓抗菌剂的释放。因此，本发明将两种不同类型的抗菌剂加入到膜基质中，制备表面疏水，双重释放，有效抗菌，且不影响食品品质的的优良性质的控释抗菌膜。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

一种疏水控释抗菌膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）称取0.5-1.5g的玉米醇溶蛋白粉和10-80mg的疏水抗菌剂依次添加到30-60ml体积浓度为75%-90%的乙醇溶液中，配置成溶液A，再将0.5-1.5g的酪蛋白粉溶于80-120ml去离子水中，配置成溶液B，将溶液B迅速倒入溶液A中混合，再依次将1-4mg亲水抗菌剂和0.4-0.8g甘油添加到上述混合溶液中，搅拌后，倒入玻璃板表面，干燥成膜A；

（2）将0.4-2g的玉米醇溶蛋白粉溶解到20ml体积浓度为80%-85%的乙醇溶液中，配置成溶液C，并将该溶液倒入膜A表面，边超声边将10-20ml的无水乙醇添加到溶液C中，超声时间60-120s后，将膜A表面的液体倒掉，静置10-50s后得到膜B，并用去离子水快速清洗1-2次，自然风干即得到所述抗菌膜。

步骤（1）所述疏水抗菌剂为乳酸链球菌素(nisin)或百里香酚（thymol）。

步骤(1)所述亲水抗菌剂为溶菌酶。

步骤(1)所述超声频率为30-40Hz，工作频率为70%-80%，超声温度20-30℃。

步骤（1）所述干燥条件为RH40%，25°C下风干12-48小时。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

（1）本发明采用疏水性和亲水性两种不同的抗菌剂双重添加的方式，通过较快释放和缓慢释放的两种方式的结合对初始微生物和后续微生物均可以有效控制；

（2）本发明采用膜表面浓度转置水洗等方法在酪蛋白膜表面形成一层疏水性物质增加膜表面的疏水性，阻隔水分进入膜内部破坏蛋白膜网络结构，可以延缓抗菌剂的释放。

本发明方法通过抗菌剂种类，膜表面疏水程度调控抗菌剂的释放曲线，形成一种表面疏水且长时间释放抗菌剂的抗菌膜。不仅为解决食品安全问题提供一种重要的技术手段，而且对于创新功能性食品的开发具有重要的理论意义。

附图说明

图1为实施例2和对比实施例2的表面原子力平面图，纳米粒子的AFM图--扫描范围10微米×10微米，比例尺100nm；其中图1（a）为实施例2平面图，其中图1（b）为对比实施例2平面图；

图2为实施例2和对比实施例2的表面原子力立体图图，纳米粒子的AFM图--扫描范围10微米×10微米，比例尺100nm；其中图2（a）为实施例2立体图，其中图2（b）为对比实施例2立体图

图3为溶菌酶的释放率-时间对比结果；

图4为Nisin的释放释放率-时间对比结果。

 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述，但本发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。

实施例1：