[发明专利]一种具有缓释抗菌功能的瓜尔胶基纳米复合膜的制备方法

说明书

本发明提供了一种具有缓释抗菌功能的瓜尔胶基纳米复合膜的制备方法，该方法为：向瓜尔胶水溶液中加甘油，得瓜尔胶成膜液，再加纳米蒙脱土溶液，得到瓜尔胶纳米蒙脱土复合成膜液；在可得然胶中加蒸馏水、吐温80和肉桂醛，得到包封型肉桂醛抗菌剂；将包封型肉桂醛抗菌剂加入至瓜尔胶纳米蒙脱土复合成膜液中经磁力搅拌、超声分散、真空脱泡后流延于聚四氟乙烯板上，真空干燥后揭膜，得到具有缓释抗菌功能的瓜尔胶基纳米复合膜。本发明先将肉桂醛包封于可得然胶内，形成第一重阻隔，再用纳米蒙脱土在瓜尔胶膜中形成有序插空排列实现第二重阻隔限制肉桂醛分子的迁移扩散，实现瓜尔胶膜的缓释抗菌，同时解决瓜尔胶膜力学强度低和阻隔性能差的问题。

技术领域

本发明属于纳米复合膜技术领域，具体涉及一种具有缓释抗菌功能的瓜尔胶基纳米复合膜的制备方法。

背景技术

瓜尔胶是一种由瓜尔豆种子的胚乳提取得到的天然多糖胶，在水中能很快的形成高黏度溶液。瓜尔胶膜力学强度不高，对于气体的阻隔能力不强、耐久性差，容易被微生物分解，使得它作为食品包装膜的应用受到很大限制。

纳米蒙脱土具有较大的比表面积，较好的吸水性、膨胀性，良好的阳离子交换性能和吸附能力。大量研究表明，在聚合物中加入层状的纳米蒙脱土后，复合材料的强度和韧性都有大幅度的提高，对氧气、水蒸气等的阻隔性能提高明显，同时挥发性小分子物质在复合材料中扩散的路径变得曲折可以获得缓释的效果。

可得然胶是一种由粪产碱杆菌发酵生成的胞外多糖，其分子结构绝大部分呈三螺旋构象，糖链间有强烈的氢键作用，螺旋链与链间通过氢键结合形成胶束区，胶束与胶束发生缠结形成的缠结区构成了可得然胶凝胶网络结构的交联区。因此，可得然胶表现出优异的凝胶性能和包封性能。

肉桂醛是从肉桂树的皮、枝、叶中提取出来的，是肉桂精油的主要成分。肉桂醛的溶水性比较差，在空气中极易挥发、化学性质不稳定易被氧化。现有技术大多是将肉桂醛与氨基酸、壳聚糖等直接复合生成席夫碱来改善其缺点用做抗菌剂；或者是将肉桂醛与多糖形成乳液再固化成微胶囊来改善其缺点用于制备抗菌材料。目前的技术都没有利用可得然胶的凝胶性和包封性来改善肉桂醛的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种具有缓释抗菌功能的瓜尔胶基纳米复合膜的制备方法，该方法采用双重阻隔的设计思路来实现缓释抗菌的效果，先利用可得然胶优越的凝胶稳定性和包封性，将肉桂醛包封于可得然胶的螺旋交联区内，形成第一重阻隔限制肉桂醛分子的迁移扩散，解决肉桂醛在一般成膜液中水溶性差、易挥发的技术问题。再利用纳米蒙脱土独特的层状结构和纳米尺寸，在瓜尔胶膜中形成有序插空排列实现第二重阻隔限制肉桂醛分子的扩散路径，同时解决瓜尔胶膜的力学强度低和阻隔性能差的技术问题。通过双重阻隔设计，使得肉桂醛的迁移受阻，迁移速度减慢，达到缓释抗菌的效果。

针对上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种具有缓释抗菌功能的瓜尔胶基纳米复合膜的制备方法，该方法为：

S1、制备瓜尔胶纳米蒙脱土复合成膜液：将纳米蒙脱土加入蒸馏水a，在室温的条件下磁力搅拌24h，得到纳米蒙脱土溶液；向瓜尔胶中加入蒸馏水b，在温度为65℃的水浴条件下磁力搅拌30min，得到瓜尔胶水溶液，向所述瓜尔胶水溶液中加入甘油，在温度为65℃的水浴条件下磁力搅拌30min，得到瓜尔胶成膜液，向所述瓜尔胶成膜液中加入所述纳米蒙脱土溶液，在温度为65℃的水浴条件下磁力搅拌2h，得到瓜尔胶纳米蒙脱土复合成膜液；

所述纳米蒙脱土和蒸馏水a的用量比为2g:100mL；所述瓜尔胶和蒸馏水b的用量比为2g:100mL；

纳米蒙脱土具有片状或层状结构，平均层间距为1nm～1.5nm、平均长宽比为200-300；

S2、制备包封型肉桂醛抗菌剂：