[发明专利]负载姜黄素的γ-CD-MOFs的水果生物保鲜膜的制备方法及应用

说明书

本发明公开了负载姜黄素的γ‑CD‑MOFs的水果生物保鲜膜的制备方法及应用，涉及食品活性包装材料制备技术领域。合成环糊精类金属有机框架(Cur‑CD‑MOFs)并负载姜黄素，在此基础上测定了Cur‑CD‑MOFs的体外细胞毒性和抗菌性能，其亲水性使其能够很好地分散在普鲁兰多糖/海藻糖(Pul/Tre)复合膜中作为食品包装的抗菌剂。以无核白鸡心葡萄为研究对象，研究了生物保鲜膜对水果保鲜效果的影响。证实了Cur‑CD‑MOFs‑Pul/Tre在保持水果新鲜度方面的有效性。Cur‑CD‑MOFs‑Pul/Tre复合膜是一种绿色的可食用的食品包装材料，在食品包装方面具有潜在的应用前景。

技术领域

本发明涉及食品活性包装材料制备技术领域，特指一种以普鲁兰多糖/海藻糖(Pul/Tre) 为基质，添加负载生物活性物质-姜黄素的环糊精类金属有机框架(Cur-CD-MOFs)，采用流延法制备Cur-CD-MOFs-Pul/Tre可食用生物保鲜膜包装材料。

背景技术

微生物感染导致的食品腐败和浪费是一个日益突出的问题。为了延长食品的保存时间，同时减少对环境的污染，人们对开发环保的抗菌保存材料有相当大的兴趣。姜黄素是在姜黄根茎中发现的低分子量多酚。姜黄素无毒，即使在较高剂量下也被认为是安全的，并以其抗氧化、抗菌和抗炎活性而闻名。然而，游离姜黄素水溶性低，在高温和紫外线照射条件下容易迅速降解，这限制了游离姜黄素在食品保鲜中的应用。事实上，这些问题可以通过封装在纳米载体中来克服。近年来，人们探索了纳米颗粒、纳米乳液和微胶囊等封装技术，以提高姜黄素的稳定性、水溶性和生物利用度。考虑到食品体系的多样性，研究人员对设计新型载体以满足环保包装材料的各种需求更感兴趣。

金属有机框架(Metal organic frameworks,MOFs)是由有机配体和金属离子通过金属配位键自组装而成的无机结晶多孔聚合物材料，由于其易合成、高载药能力、缓释等特点，近年来在药物包装与输送方面得到了广泛的研究。对于食品保存应用，新的考虑重点是通过使用安全和生物相容性的材料制备体系。不幸的是，绝大部分MOF的制备过程都是不可回收的，合成成分的高毒性或选定的化学试剂的高毒性极大地限制了MOF在食品工业中的使用。因此，利用生物可接受范围内的生物相容性金属离子(Ca²⁺、K⁺)和有机配体(氨基酸、多肽、碳水化合物)可以促进绿色MOF的合成及其在食品工业中的应用。

基于环糊精(CD)的环糊精-金属有机框架(CD-MOFs)因其具有典型的可食用、可生物降解和良好的生物相容性而受到食品研究者的关注。CD-MOFs已经被证明可以将疏水成分封装到其多孔结构中，但其作为抗菌药物缓释载体应用于可食用生物活性膜的研究尚无报道。

本发明以γ-CD-MOFs为载体，合成Cur-CD-MOFs并负载姜黄素，在此基础上测定了Cur-CD-MOFs的体外细胞毒性和抗菌性能，其亲水性使其能够很好地分散在普鲁兰多糖/海藻糖(Pul/Tre)复合膜中作为食品包装的抗菌剂。以无核白鸡心葡萄为研究对象，研究了Cur-CD-MOFs对水果保鲜效果的影响。因此，本发明的主要目的是提供一种有效的抗菌保存材料的合成策略，以避免食物浪费。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提供一种制备Cur-CD-MOFs-Pul/Tre可食用复合保鲜膜的方法，研究Cur-CD-MOFs的体外毒性和抑菌活性以及Cur-CD-MOFs的掺入对Pul/Tre复合膜的机械性能、屏障性能、结构特性和保鲜效果的影响。

本发明所述的Cur-CD-MOFs-Pul/Tre可食用复合保鲜膜的制备方法，按照下述步骤进行：

(1)Cur-CD-MOFs的制备：

步骤(a)γ-CD-MOFs的合成