[发明专利]一种Janus粒子、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种Janus粒子、制备方法及其应用，涉及纳米功能材料制备及其应用领域。所述的制备方法包括：（1）使用苯乙烯单体作为分散相，酰化菜籽蛋白纳米凝胶水溶液作为连续相，制备水包油型Pickering乳液；（2）将上述Pickering乳液加热，并持续搅拌，反应结束后得Janus粒子。该Janus粒子的制备方法简单，各向异性可调节，具有延缓水果的成熟、抑制水果中真菌的生长作用，在易腐烂水果保鲜方面展现出巨大的应用价值。

技术领域

本发明属于纳米功能材料制备及其应用领域，具体涉及一种Janus粒子、制 备方法及其应用。

背景技术

Janus粒子是指同一结构中含有两种不同化学组成或不同极性的非对称结构， 新颖独特的微结构，使其在功能因子递送、纳米-生物界面等方面具有广泛的应 用前景。Janus粒子的制备方法有很多，主要有自组装法、相分离法、固体基质 改性法和微流控法等。Pickering乳液聚合法相比于其他方法，具有大规模制备的独特潜力，但该方法操作不易精准控制、颗粒旋转抑制较难且对颗粒大小具有严 格要求、颗粒须在界面形成单层覆盖。Janus粒子概念提出至今已有30年，但 Janus粒子在批量构建时，对其各向异性实现可变调节仍然面临巨大挑战。

近年来，天然抑菌材料难以满足食品生产和包装的需求，蛋白质基材料自身 抑菌性较差，保鲜效果不显著，多与抑菌剂复配使用以提高其抑菌性。然而，在 与抑菌剂复配使用中，存在多种问题，限制了其实际应用。因此，新型无抑菌剂 的蛋白基材料的开发，对于食品保鲜工业具有重要意义。

发明内容

本发明目的是提供一种Janus粒子的制备方法，该方法简单，各向异性(Janus 平衡常数，即粒子亲水半球与疏水半球体积比)可调节，且可实现批量化制备。

本发明另一个目的是提供一种无抗菌剂的Janus粒子，该粒子可延缓水果的 成熟，抑制水果中真菌的生长，在易腐烂水果保鲜方面展现出巨大的应用价值。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种Janus粒子的制备方法，包括如下步骤：

(1)使用苯乙烯作为分散相，酰化菜籽蛋白纳米凝胶水溶液作为连续相， 制备水包油型Pickering乳液。

(2)将所述Pickering乳液在搅拌状态下加热，得到Janus粒子。

步骤(1)中，所述连续相含有0-9mM的NaCl且pH为5.5-7.5，所述酰化 菜籽蛋白纳米凝胶与苯乙烯的质量比为0.055:1-0.075:1；酰化菜籽蛋白纳米凝胶 水溶液的浓度为6-8mg/ml。

步骤(2)中，所述Pickering乳液加热温度为60-80℃，加热时间为14-17h， 搅拌速度为150-250rpm。

在本发明中，酰化菜籽蛋白纳米凝胶的制备方法如下：在菜籽蛋白水溶液中加 入丁二酸酐，进行酰化反应，得到酰化菜籽蛋白；将酰化菜籽蛋白水溶液调节 pH至5.0-6.0，在85-95℃水浴中加热25-35min，然后置于冰水中冷却，冻干后 得到酰化菜籽蛋白纳米凝胶。

在本发明中，所述酰化反应中，菜籽蛋白与丁二酸酐的质量比为20:0.5-1.5， 酰化反应过程中控制pH为9.5-10.5，酰化反应时间为25-35min。

在本发明中，所述酰化菜籽蛋白水溶液的浓度为0.8-1.2mg/mL。

在本发明中，所述菜籽蛋白是采用碱溶酸沉方法从脱脂菜籽粕中提取所得。

本发明还提供所述方法制备得到的Janus粒子及其在在水果保鲜中的应用。

在本发明中，所述水果包括香蕉和草莓。

与现有技术相比，本发明具有如下优点及有益效果：