[发明专利]一种抗菌纳米纤维膜的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种抗菌纳米纤维膜的制备方法和应用，该方法包括将季铵盐壳聚糖、聚乙烯醇和去离子水混合，搅拌，得到第一溶液；向第一溶液中加入β‑环糊精，继续搅拌，得到第二溶液；向第二溶液中加入茶树精油，继续搅拌，得到纺丝前驱体溶液；将纺丝前驱体溶液注入注射泵中，在高压静电场下形成未交联的抗菌纳米纤维膜；将未交联的抗菌纳米纤维膜通过戊二醛进行交联，得到抗菌纳米纤维膜。该方法解决了茶树精油易挥发的缺点，得到了一种缓释性长效抗菌的食品保鲜材料。

技术领域

本发明涉及食品保鲜技术领域，具体涉及一种抗菌纳米纤维膜的制备方法和应用。

背景技术

水产品种类繁多，主要包括鱼类、虾类、蟹类及贝类，其味道鲜美、营养丰富。此外，水产品蛋白质含量高而脂肪含量相对较低，且富含高度不饱和脂肪酸及多种维生素和矿物质，是优质蛋白质的主要来源之一，是合理膳食结构的重要组成部分。但是，水产品中的水分及蛋白质含量高，易于腐败变质，货架期短，导致水产品腐败变质的原因很多，包括微生物、酶及脂肪氧化等。因此，研发一种具有抗菌抗氧化性能的新型食品保鲜材料对于延长水产品货架期、提高水产品品质具有重要的意义。

植物精油(Essential Oils，EO)是植物次生代谢形成的复杂挥发性有机物质，主要含有碳氢化合物(萜烯类和倍半萜烯类)及其氧化物。植物精油具有抗菌抗氧化及抗癌的作用，可应用于食品、药品、化妆品等行业。茶树精油(Tea Tree Oil，TTO)是由新鲜枝叶经水蒸气蒸馏得到的芳香精油，具有较高的安全性，目前茶树精油可应用于多种水果、鸡蛋等食品的保鲜处理。茶树精油的主要成分为萜品烯-4-醇、γ-萜品烯、1，8-桉叶素、萜品油烯、ρ-伞花烃、α-萜品醇，富含萜类使茶树精油具有很好的去除自由基的能力，具有较好的抗氧化能力。有研究数据表明，酵母菌和某些丝状真菌对茶树精油较为敏感。也有研究表明茶树精油对病毒具有很好的灭杀作用。可见，茶树精油在食品保鲜中具有潜在的抗菌抗氧化前景。但是，茶树精油挥发性强，直接使用只能起到短暂的抗菌抗氧化活性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种抗菌纳米纤维膜的制备方法和应用，该方法解决了茶树精油易挥发的缺点，得到了一种缓释性长效抗菌的食品保鲜材料。

为了实现上述目的，本发明的实施例在一方面提出了一种抗菌纳米纤维膜的制备方法，其包括以下步骤：

(1)将季铵盐壳聚糖、聚乙烯醇和去离子水混合，搅拌，得到第一溶液；

(2)向第一溶液中加入β-环糊精，继续搅拌，得到第二溶液；

(3)向第二溶液中加入茶树精油，继续搅拌，得到纺丝前驱体溶液；

(4)将纺丝前驱体溶液注入注射泵中，在高压静电场下形成未交联的抗菌纳米纤维膜；

(5)将未交联的抗菌纳米纤维膜通过戊二醛进行交联，得到抗菌纳米纤维膜。

根据本发明实施例的一种抗菌纳米纤维膜的制备方法，该方法通过在季铵盐壳聚糖/聚乙烯醇溶液中，使用β-环糊精作为包材，对茶树精油进行包埋，利用季铵盐壳聚糖和茶树精油包埋物封装在纳米纤维中，达到协同抗菌作用，并实现长效抗菌，解决了茶树精油易挥发的缺点，得到了一种缓释性长效抗菌的食品保鲜材料，满足了材料轻便、绿色可降解、抗菌抗氧化性能优良的发展要求，可以用于制备食品保鲜材料来延长食品货架期。

另外，根据本发明上述实施例提出的一种抗菌纳米纤维膜的制备方法，还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，步骤(1)中，季铵盐壳聚糖、聚乙烯醇和去离子水的质量比为1:9:90。

可选地，步骤(1)中，搅拌温度为80-90℃，搅拌时间为3-5h。

可选地，步骤(2)中，β-环糊精与第一溶液的质量比为1:50。

可选地，步骤(2)中，搅拌温度为50-60℃，搅拌时间为1-2h。