[发明专利]一种纤维素/壳聚糖基纳米保鲜载药海绵的制备方法

说明书

本发明涉及一种纤维素/壳聚糖基纳米保鲜载药海绵的制备方法，属于食品包装材料技术领域。本发明以羧甲基纤维素钠和壳聚糖为主要基材。其制备方法的步骤包括：首先将羧甲基纤维素钠和壳聚糖按一定质量比例分别溶解与蒸馏水和乙酸溶液中，然后将两种溶液进行共混，使用盐酸调节pH值为1.0，再加入抑菌因子纳米二氧化钛、乙烯吸附因子膨润土及增塑剂甘油，充分搅拌，静置消泡，最后倒入模具，经真空冻干形成海绵产品。该产品无毒无害，可生物降解，是环境友好型产品；该产品加入了纳米抗菌因子及乙烯吸附因子，在具备填充海绵基本的机械缓冲性能的同时，兼具了优良的抑菌保鲜功效。

技术领域

本发明属于食品包装材料技术领域，涉及一种海绵性材料的制备方法，特别涉及一种生物可降解的具有抑菌保鲜效果的包装填充海绵的制备方法。

背景技术

随着环境污染问题日益严重，无毒害、可降解、绿色环保的包装材料成为当前的研究热点。一直以来，传统的热带水果的保鲜技术主要依靠对果实的药剂浸泡和石油源塑料制品的使用。药剂浸泡的方法虽然简单高效，但存在着药剂残留对人体健康的危害与风险；塑料包装的使用一方面存在着小分子有机物对食品迁移所引起的食品安全问题，另一方面也造成了能源的消耗和环境的污染。

羧甲基纤维素钠（CMC）是一种以天然纤维物质为原料的纤维素衍生物，具有良好的生物相容性、润湿性、分散性、粘接性、增稠性、乳化性、保水性和成膜性，且无毒无害，生物可降解；CMC的水凝胶体系是一种通过高分子之间的共价键、氢键、范德华力以及物理缠结等交联作用形成的空间网络结构，因此以CMC为基材制备的高分子复合材料具有优良的机械性能。壳聚糖（Chitosan，CS）又名脱乙酰甲壳素，聚氨基葡萄糖，是由自然界广泛存在的甲壳质经过脱乙酰作用得到的。壳聚糖的化学名称为β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖，同时含有羟基和羧基，因此二者可通过酚化、羧基化、酯化、烷化、卤化、氧化、水解、螯合、接枝及交联等反应生成一系列不同结构及性能的衍生物。同时，作为天然生物多糖甲壳质的脱乙酰基衍生物，壳聚糖存在自由氨基，理化性质十分活泼，具有无毒副作用、生物相容性好、生物降解可控以及无抗原性等特性。因此，壳聚糖在生物医学、组织工程、药物缓释、细胞及酶的固定化等诸多方面都有着十分广泛的应用。近年来，利用壳聚糖良好的加工性和抗菌活性，以壳聚糖为原料制备可降解海绵材料的相关研究较为广泛，如中国专利CN200610036069和CN200710031328所公布的用于临床医学目的的壳聚糖海绵，但是该类材料的抑菌性仅在与生物系统有深入交互接触的情况才能有良好体现，对于食品包装领域而言，壳聚糖基的可降解包装材料虽然能有效增加果蔬组织内CO₂含量，降低O₂含量，抑制呼吸作用和水分散失，减缓果蔬组织和机构衰老，但是其防腐抑菌特性却不能充分发挥，使得这一潜在食品包装材料的优异特性大打折扣。

发明内容

本发明针对背景技术中提到的壳聚糖果实保鲜材料的现有问题，为了充分发挥壳聚糖类材料良好的防腐抑菌特性，提供一种纤维素/壳聚糖基纳米保鲜载药海绵及其制备方法，主要特征在于加入了纳米二氧化钛作为抗菌因子，这一优秀的食品保鲜防腐剂，可以与壳聚糖基质协同作用，延长包装食品的保鲜期。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种纤维素/壳聚糖基纳米保鲜载药海绵的制备方法的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）将羧甲基纤维素钠溶于蒸馏水中，形成羧甲基纤维素钠溶液，将壳聚糖溶于乙酸溶液，使用盐酸调节两种溶液的pH值；

（2）将步骤（1）中的两种溶液共混，并加入纳米二氧化钛、膨润土、甘油，搅拌均匀，静置消泡；

（3）将步骤（2）得到的混合液倒入模具中，经真空冷冻干燥得到本发明的海绵产品。

步骤（1）中所述的羧甲基纤维素钠的取代度为0.7~1.2，壳聚糖的脱乙酰度为50~95%。所述的质量比例为羧甲基纤维素：壳聚糖为2~5:1；