[发明专利]一种食品抗菌纳米纤维膜的制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种食品抗菌纳米纤维膜的制备方法及应用，食品智能包装膜技术领域。步骤为：将阿拉伯树胶、聚乙烯醇和聚氧化乙烯溶于去离子水中，得到溶液记为溶液A；将普鲁兰多糖溶于去离子水中得到的溶液记为溶液B；在MRS肉汤培养基中接入益生菌菌种，培养后得到益生菌溶液；然后将溶液A、溶液B、益生菌溶液混合、搅拌得到纺丝液；采用静电纺丝技术进行纺丝，将上述纺丝液注入注射器中，设定相应的参数进行纺丝，以锡箔纸为接收基材并通过转鼓收集，最终得到纳米纤维膜，即为可食用型抑菌纳米纤维膜。本发明方法可以有效提高薄膜中的抗菌成分与食品的有效接触面积；所得材料用于食品保鲜、抗菌，效果显著，且安全环保。

技术领域

本发明属于食品智能包装膜技术领域，具体涉及的是一种利用益生菌代谢产物作为抑菌剂的食品抗菌纳米纤维膜的制备方法。

背景技术

目前世界各国的食品加工、储藏和运输不断发展，各式各样的食品均可流通到世界各地，这就要求该食品不仅需要较长的货架期，而且需要在储藏运输过程中保持新鲜。因此各式各样的抑菌薄膜也逐渐涌现出来，虽然该类薄膜的出现可以延长食品的货架期，但是抑菌剂的滥用也对食品行业造成了一定的打击。比如直接将防腐剂加入食品中虽然起到了一定的保鲜作用，但过量使用会影响食品本身的味道；将无机化合物中具有抗菌功能的金属离子作为抗菌物质，但金属离子难以被人体消化吸收；利用天然提取物如壳聚糖、山葵等抑菌，但其杀菌率低、数量少且不能广谱长效使用。

其中益生菌既能产生许多抑菌素来达到抑菌作用，又可在肠道内消化吸收起到食用作用，因此其成为研究的热点。但是，益生菌对生存条件要求极为苛刻，通过将益生菌包埋在合适的材料来提高益生菌的生存率成为研究热点，现有的益生菌包封材料中，Gao等人(Impact of encapsulation of probiotics in oil-in-water high internal phaseemulsions on their thermostability and gastrointestinal survival，FoodHydrocolloids，Volume 126,May 2022,107478)将益生菌包封于水包油高内向乳液中，通过果胶加入含量的不同来提高益生菌的活力；Ajalloueian等人(Multi-layer PLGA-pullulan-PLGA electrospun nanofibers for probiotic delivery，FoodHydrocolloids，Volume 123,February 2022,107112)将益生菌包封于多层聚合物基质中，可显著提高其封存率，但降低了其释放的效率。尽管上述方法在一定程度上减少了恶劣环境对益生菌的侵袭，但是极端温度、氧化应激以及使用有机溶剂和多步骤过程均会导致明显的细胞死亡。因此，选择一种抑菌作用强且可食用的材料来制备薄膜是极其重要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于解决所述问题之一；提供一种可食用型纳米抗菌纤维膜的制备方法。主要利用益生菌可以产生许多抑菌素从而实现抑菌的目的，其次通过静电纺丝装置制备的可食用型抑菌纳米纤维膜具有大的比表面积、孔隙率以及易吸收，并且益生菌的存在使该薄膜不仅具备抑菌的作用而且可食用。

为了实现以上目的，本发明的具体实施步骤如下:

一种可食用型抑菌纳米纤维膜的制备方法，所述方法通过静电纺丝技术来具体实施，包括以下步骤:

一、纺丝溶液的制备

(1)将阿拉伯树胶(GA)、聚乙烯醇1750±50(PVA)和聚氧化乙烯(PEO)溶于去离子水中，搅拌后形成均匀溶液，记为混合溶液A；

(2)将普鲁兰多糖(PUL)溶于去离子水中搅拌后形成均匀溶液，即得到普鲁兰多糖溶液并记为溶液B；

(3)在MRS肉汤培养基中接入益生菌菌种，培养一定时间后得到益生菌溶液；