本發(fā)明屬于食品保鮮材料領(lǐng)域，具體涉及一種保鮮膜材料及其在肉類(lèi)保鮮中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、儲(chǔ)存不當(dāng)是造成食物浪費(fèi)的主要原因之一。牛肉含有優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素、脂肪和碳水化合物，但由于儲(chǔ)存過(guò)程中可能發(fā)生的物理、化學(xué)和微生物變化，包括蛋白質(zhì)和脂質(zhì)氧化以及高鐵肌紅蛋白的增加，使其非常容易腐爛變質(zhì)。目前，世界上有20％牛肉因儲(chǔ)藏不當(dāng)而造成浪費(fèi)。近年來(lái)，為解決牛肉存儲(chǔ)過(guò)程中存在的一些問(wèn)題，保鮮工藝取得了較大進(jìn)展，例如利用氣調(diào)保鮮、活性包裝材料等進(jìn)行保鮮。

2、靜電紡絲技術(shù)使食品保鮮膜具有高表面積、高孔隙率和高封裝效能，從而顯著擴(kuò)大了活性物質(zhì)與肉類(lèi)分子之間的接觸面積，其微納米纖維結(jié)構(gòu)有助于實(shí)現(xiàn)保鮮劑、抗菌劑的高效封裝和持續(xù)釋藥，從而延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期，且纖維之間的界面有利于氣體交換，從而為食品的呼吸作用提供有利條件。此外，靜電紡絲技術(shù)還能利用各種天然高分子(如纖維素、蛋白質(zhì)、多糖等)生產(chǎn)微納米纖維，用于開(kāi)發(fā)可生物降解和生物兼容的保鮮膜，從而顯著提高食品包裝系統(tǒng)的可持續(xù)性和可再生性。例如，中國(guó)專(zhuān)利(cn201911203528.8)公開(kāi)了一種肉制品多功能保鮮膜，以納米纖維膜為基體，表面負(fù)載酸性多糖基卵清蛋白膜，該膜可用于肉制品保鮮。

3、聚乳酸是一種具有良好的力學(xué)性能、生物相容性和可生物降解的高分子材料，可用于制備綠色環(huán)保的靜電紡絲薄膜。例如，中國(guó)專(zhuān)利(cn202310384907.1)公開(kāi)了一種聚乳酸/檸檬醛靜電紡絲納米纖維膜的制備方法，利用聚乳酸作為殼層材料，包裹群體感應(yīng)抑制劑檸檬醛，制備了聚乳酸/檸檬醛同軸紡絲纖維膜，并將其用于大菱鲆的保鮮應(yīng)用。但該膜只有單一成分作為抗菌劑和抗氧化劑，且檸檬醛的化學(xué)性質(zhì)較活潑，不具有長(zhǎng)效抗菌和抗氧化功能。為了延長(zhǎng)保鮮膜的抗菌、抗氧化效果，中國(guó)專(zhuān)利(cn202211006094.4)制備了一種靜電紡絲纖維保鮮膜，并將其用于冷鮮牛肉的保鮮。所述保鮮膜將濃度為10～30％的肉桂醛殼聚糖納米顆粒芯層紡絲液和濃度為9～11％的聚己內(nèi)酯殼層紡絲液分別注入兩個(gè)注射器中，紡絲形成的靜電紡絲纖維保鮮膜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述存在的技術(shù)問(wèn)題，結(jié)合肉類(lèi)保鮮過(guò)程中的物理、化學(xué)和微生物變化，并以牛肉為典型案例進(jìn)行探究。本發(fā)明采用化學(xué)沉淀法在植物纖維上沉積氧化銀，并使用具有優(yōu)異抗氧化性能的單寧酸，制備成紡絲前驅(qū)液，再進(jìn)行靜電紡絲成膜。本發(fā)明將氧化銀游離出的銀離子在單寧酸的作用下還原成納米銀粒子，從而達(dá)到抗菌抗氧化的協(xié)同效果，且具有良好的機(jī)械性能和疏水性，在肉類(lèi)保鮮行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。

2、一種保鮮膜材料的制備方法，包括以下步驟：

3、(1)將植物纖維加入適量水中，(500-600w)超聲破壁處理(40-80min)，再將處理后的植物纖維添加到適量濃度2-10wt％的agno3水溶液中，分散均勻(攪拌30-120min)，然后加入濃度2-10wt％的naoh水溶液，進(jìn)行反應(yīng)，得到氧化銀沉積植物纖維。

4、所述agno3、naoh之間的摩爾比為(1-2):(1-4)；處理后的植物纖維與agno3水溶液的質(zhì)量比優(yōu)選1:(40-80)。

5、(2)將所述氧化銀沉積植物纖維、疏水高分子聚合物、單寧酸、溶劑按照一定比例混合，(通過(guò)搖床)在一定溫度下充分反應(yīng)(使游離的銀離子被還原成納米銀粒子)，制備成單寧酸與氧化銀/納米銀粒子沉積植物纖維共存的靜電紡絲前驅(qū)液。

6、所述氧化銀沉積植物纖維、單寧酸、疏水高分子聚合物、溶劑之間的質(zhì)量比為(2-20):(1-2):(15-50):(150-450)。

7、(3)利用所述靜電紡絲前驅(qū)液進(jìn)行靜電紡絲，得到保鮮膜材料。

8、優(yōu)選的，所述植物纖維為椰殼纖維、棕櫚纖維、菠蘿葉纖維中的至少一種，所述植物纖維的直徑為0.1～10μm，更優(yōu)選的，所述植物纖維的直徑為0.5～6μm。

9、優(yōu)選的，所述單寧酸的分子量為1701；酸度系數(shù)(pka)為6.00±0.50。

10、優(yōu)選的，所述疏水高分子聚合物為聚乳酸、聚己內(nèi)酯、聚羥基丁酸酯中的至少一種。

11、優(yōu)選的，所述溶劑為n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、二氯甲烷和氯仿中的至少一種。

12、優(yōu)選的，所述靜電紡絲的參數(shù)為：電壓13～21kv，滾筒速度30～60rpm/s，流速0.5～6ml/h，針頭號(hào)數(shù)15～22號(hào)針；接收距離10～25cm，紡絲量5～30ml，紡絲時(shí)間1～12h，相對(duì)濕度5～80％。

13、將上述保鮮膜材料應(yīng)用于食品的保鮮，尤其是肉類(lèi)的保鮮，包括以下步驟：用保鮮膜材料包裹住肉類(lèi)放入密封塑料盒中，并在4±1℃下儲(chǔ)存。

14、本發(fā)明具有以下積極有益效果：

15、(1)本發(fā)明的制備方法無(wú)需加熱等條件，以確保活性物質(zhì)在納米結(jié)構(gòu)中的高效穩(wěn)定捕獲，有利于封裝抗菌和抗氧化成分。根據(jù)實(shí)際需要，選擇透氣性良好的靜電紡絲技術(shù)制備成薄膜進(jìn)行保鮮。

16、(2)本發(fā)明添加的單寧酸使得氧化銀游離出的銀離子還原成納米銀粒子，從而達(dá)到協(xié)同抗菌抗氧化的效果。并且所選的基體材料都是可降解材料，制備出來(lái)的纖維膜具有環(huán)境友好的特點(diǎn)。

17、(3)本發(fā)明制備的保鮮膜材料，銀的最大遷移量都小于現(xiàn)行法規(guī)所認(rèn)可的食品成分允許遷移量(10毫克/平方分米)。且能有效維持牛肉的新鮮度，相對(duì)于pe保鮮膜，能延長(zhǎng)肉類(lèi)的貯藏期至少6天。

技術(shù)特征：

1.一種保鮮膜材料，其特征在于：由氧化銀沉積植物纖維、單寧酸、疏水高分子聚合物、溶劑等組成的靜電紡絲前驅(qū)液，經(jīng)靜電紡絲方法制備而成。

2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的保鮮膜材料，其特征在于：所述氧化銀沉積植物纖維、單寧酸、疏水高分子聚合物、溶劑之間的質(zhì)量比為（2-20）:?（1-2）:?（15-50）:?（150-450）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保鮮膜材料，其特征在于：所述氧化銀沉積植物纖維由包括以下步驟的方法制成：首先將植物纖維通過(guò)超聲破壁技術(shù)處理得到微納米結(jié)構(gòu)的植物纖維，再將此植物纖維添加到agno3水溶液中分散均勻，然后加入naoh進(jìn)行反應(yīng)。

4.?根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種保鮮膜材料，其特征在于：所述agno3、naoh之間的摩爾比為（1-2）:?（1-4）；agno3水溶液的濃度為2-10wt%；處理后植物纖維與agno3水溶液的質(zhì)量比為1:?（40-80）。

5.?根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種保鮮膜材料，其特征在于：?所述植物纖維為椰殼纖維、棕櫚纖維、菠蘿葉纖維中的至少一種，所述植物纖維的直徑為0.1~10?μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保鮮膜材料，其特征在于：所述單寧酸的分子量為1701；酸度系數(shù)(pka)為6.00±0.50。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保鮮膜材料，其特征在于：所述疏水高分子聚合物為聚乳酸、聚己內(nèi)酯、聚羥基丁酸酯中的至少一種。

8.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保鮮膜材料，其特征在于：所述溶劑為n,?n-二甲基甲酰胺、丙酮、二氯甲烷和氯仿中的至少一種。

9.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保鮮膜材料，其特征在于：所述靜電紡絲的參數(shù)為：電壓13~21?kv，滾筒速度30~60?rpm/s，流速0.5~6?ml/h，針頭號(hào)數(shù)15~22號(hào)針；接收距離10~25cm，紡絲量5~30?ml，紡絲時(shí)間1~12?h，相對(duì)濕度5~80%。

10.權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述保鮮膜材料在肉類(lèi)保鮮中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于食品包裝材料中的肉類(lèi)保鮮膜領(lǐng)域，具體涉及一種保鮮膜材料。本發(fā)明采用化學(xué)沉淀法將金屬抗菌劑氧化銀沉積在植物纖維上，并添加具有優(yōu)異抗氧化性能的多酚類(lèi)化合物單寧酸，與聚合物基體、溶劑一起混合，制備成紡絲前驅(qū)液；然后通過(guò)靜電紡絲方法制備得到具有抗菌、抗氧化功能的薄膜；并將其應(yīng)用于肉類(lèi)保鮮，可以延長(zhǎng)冷鮮肉保鮮期6天以上。本發(fā)明利用氧化銀游離出的銀離子在單寧酸的作用下還原成納米銀，與單寧酸達(dá)到抗菌、抗氧化的協(xié)同效果，同時(shí)還具有良好的機(jī)械性能和疏水性，在肉類(lèi)保鮮和蔬果保鮮等行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：張淑婷,梁倩,董先明,周武藝,鄭文旭,趙慧
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/18