一种多糖基抗菌液及其制备方法和应用

本发明涉及水果保鲜，尤其涉及一种多糖基抗菌液及其制备方法和应用。背景技术：1、由于我国独特的季节性因素，地理特性及果蔬的生理特性等，每年都会导致大量水果和蔬菜腐烂变质，造成巨大的经济损失。同时，食品腐败破坏了食品的营养价值，产生致病微生物，对人体健康有重大危害。食物易腐烂的主要因素是在储存和运输过程中微生物污染、化学污染物的污染、潮湿环境和外力损伤等。而食品包装技术可以显著降低储存和运输过程中的相关损伤，保证食品的质量和安全，从而引起人们的高度重视。2、传统的食品保鲜包装材料大都难以生物降解，如pe、pp等包装材料的利用率巨大，造成了严重的环境污染，且pe、pp等塑料的水蒸气透过率过低，若用该塑料包装含水量较大的果蔬，会使袋内产生严重的结露现象，滋生细菌，加速果蔬的腐败变质。现如今符合绿色发展要求的食品包装材料大多由环境友好型、可生物降解的生物基聚合物所制备。例如天然可降解聚合物多糖、蛋白质、脂质、纤维素等和合成可生物降解聚合物如聚乳酸、聚乙烯醇、pbat等。3、此外，带有抗菌特性的保鲜包装在果蔬保鲜领域有着越来越显著的地位，由于阳离子聚电解质壳聚糖有良好的抗菌作用，因此壳聚糖基可降解包装材料的应用较为广泛。但是，纯壳聚糖薄膜的机械性能较差难以形成光滑涂层，水蒸气阻隔性较差，抗菌性能较弱，因此常通过添加其他组分制备复合薄膜材料以提升其性能。但是以往大量的研究中多组分的复合涂层薄膜的阻隔性和机械性能以及其他功能特性难以与透明性兼得，因此制备一种高透明性、高阻隔性且机械性能较好的抗菌保鲜包装材料是十分必要的。技术实现思路1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种多糖基抗菌液及其制备方法和应用。本发明通过多糖组分及纳米微球等协同制备得到抗菌液，然后用抗菌液进一步制备抗菌复合涂层或抗菌膜材料。本发明制备的薄膜具有高透明性，适宜的水蒸气阻隔性和良好的机械性能，抗菌液可直接在水果表面形成抗菌涂层，很好的阻隔水蒸气，实现抗菌和保鲜。2、本发明的技术方案如下：3、本发明首先保护一种多糖基抗菌液的制备方法，包括如下步骤：4、s1：准备抗菌组分；5、s2：分别配置壳聚糖溶液、羧甲基葡聚糖溶液、聚乙烯醇溶液；6、s3：将步骤s2配置的壳聚糖溶液、羧甲基葡聚糖溶液、聚乙烯醇溶液混合后，超声，再添加抗菌组分混合得到；7、所述抗菌组分包括柠檬醛、包封柠檬醛的氧化葡聚糖交联抗菌微球分散液中的至少一种。8、优选地，所述包封柠檬醛的氧化葡聚糖交联抗菌微球分散液是将包封柠檬醛的氧化葡聚糖交联抗菌微球分散在水中得到，包封柠檬醛的氧化葡聚糖交联抗菌微球分散液的质量分数为0.22～1.54％。9、优选地，所述包封柠檬醛的氧化葡聚糖交联抗菌微球的制备方法为：10、s1-1：将葡聚糖氧化得到氧化葡聚糖，并加水制得氧化葡聚糖溶液；11、s1-2：配置柠檬醛溶液；12、s1-3：将步骤s1-2的柠檬醛溶液与步骤s1-1的氧化葡聚糖溶液混合，搅拌得到初始分散液；13、s1-4：将吐温、司盘与环己烷混合搅拌得到环己烷混合液；14、s1-5：将步骤s1-3的初始分散液滴加至环己烷混合液中，搅拌4h后，再滴加乙二胺，继续搅拌20h，离心，收集沉淀，洗涤，得到包封柠檬醛的氧化葡聚糖交联抗菌微球。15、优选地，步骤s1-1中，所述氧化葡聚糖的浓度为20～40mg/ml。16、优选地，步骤s1-2中，所述柠檬醛溶液是将柠檬醛溶于乙醇得到；所述柠檬醛与乙醇的质量体积比为2～8g：48～192ml；所述乙醇为质量分数为96％的乙醇溶液。17、优选地，步骤s1-3中，柠檬醛溶液与氧化葡聚糖溶液的体积比为2～4:4～8；所述搅拌的速度为300～800rpm，时间为0.5h～1.5h；18、优选地，步骤s1-4中，所述吐温、司盘与环己烷的质量体积比为0.2～0.4g：2～4g：48～96ml；所述搅拌的速度为300～800rpm，时间为1～3h；19、优选地，步骤s1-5中，所述初始分散液与环己烷混合液的体积比为1：8，所述滴加的速度为5～15μl/s；所述搅拌的速度为300～800rpm；所述乙二胺与葡聚糖糖单元的摩尔比为1.5：1；所述离心的速度为7000～10000rpm，时间为15～45min；所述包封柠檬醛的氧化葡聚糖交联抗菌微球的d50粒径为90～200nm。20、优选地，步骤s2中，所述壳聚糖溶液是将壳聚糖溶于乙酸溶液得到，所述壳聚糖溶液中壳聚糖的质量分数为2～5％，优选2％；所述乙酸溶液的质量分数为1～2％；所述壳聚糖的分子量为30000～50000；21、优选地，所述羧甲基葡聚糖溶液是将羧甲基葡聚糖溶于水得到，所述羧甲基葡聚糖的分子量为1800；所述羧甲基葡聚糖溶液的质量分数为1～3％，优选1％。22、优选地，所述聚乙烯醇溶液是将聚乙烯醇溶于水得到，所述聚乙烯醇的分子量为70000～80000；所述聚乙烯醇溶液的质量分数为5～10％，优选5％；23、优选地，步骤s3中，所述壳聚糖溶液、羧甲基葡聚糖溶液、聚乙烯醇溶液与抗菌液的体积比为3～12：6～24：2～8：0.01～4；所述超声的清洗频率为40khz，时间为15～45min。24、本发明还保护一种上述制备方法制备的多糖基抗菌液。25、本发明同时保护一种上述制备方法制备的多糖基抗菌液或上述多糖基抗菌液的应用。26、优选地，所述多糖基抗菌液用于制备抗菌膜或抗菌涂层。27、本发明有益的技术效果在于：28、本发明通过壳聚糖、羧甲基葡聚糖、pva和抗菌微球相互作用，制备得到具备高阻隔性、良好机械性能、高透明性的抗菌复合涂层材料。29、本发明通过壳聚糖与羧甲基静电相互作用形成离子交联网络，缩小分子间距离，从而提高了复合薄膜的阻隔性，但一的静电相互作用使薄膜结晶程度过高，导致薄膜机械性能较差，因此加入了pva，pva分子链可以插在上述离子交联网之间，并预期缠结形成氢键作用，缓解了结晶度过高的状态，进一步提高了薄膜的阻隔性的同时改善了机械性能。纳米级抗菌微球的加入，不仅提高了膜的抗菌性，延长薄膜抗菌时间，同时，抗菌微球进一步提高了薄膜的机械性能的阻隔性，增加了其对270-350nm波长的紫外光的阻隔性能；另外，纳米尺寸级别的抗菌微球的添加，还可以使薄膜保持优异的透明性，薄膜透明度可到达90％。30、本发明的薄膜溶液可以通过流延的方式制备成膜材料，也可以直接通过喷涂和浸涂的方式在果蔬表面形成保护层，并可以直接用清水洗脱，大大增加了其实际应用价值。技术特征：1.一种多糖基抗菌液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述包封柠檬醛的氧化葡聚糖交联抗菌微球分散液是将包封柠檬醛的氧化葡聚糖交联抗菌微球分散在水中得到，包封柠檬醛的氧化葡聚糖交联抗菌微球分散液的质量分数为0.22～1.54％。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述包封柠檬醛的氧化葡聚糖交联抗菌微球的制备方法为：4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤s1-1中，所述氧化葡聚糖的浓度为20～40mg/ml。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤s1-2中，所述柠檬醛溶液是将柠檬醛溶于乙醇得到；所述柠檬醛与乙醇的质量体积比为2～8g：48～192ml；所述乙醇为质量分数为96％的乙醇溶液。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤s1-3中，柠檬醛溶液与氧化葡聚糖溶液的体积比为2～4:4～8；所述搅拌的速度为300～800rpm，时间为0.5h～1.5h；7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述壳聚糖溶液是将壳聚糖溶于乙酸溶液得到，所述壳聚糖溶液中壳聚糖的质量分数为2～5％，优选2％；所述乙酸溶液的质量分数为1～2％；所述壳聚糖的分子量为30000～50000；8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述壳聚糖溶液、羧甲基葡聚糖溶液、聚乙烯醇溶液与抗菌液的体积比为3～12：6～24：2～8：0.01～4；所述超声的清洗频率为40khz，时间为15～45min。9.一种权利要求1所述制备方法制备的多糖基抗菌液。10.一种权利要求1-8任一项所述制备方法制备的多糖基抗菌液或权利要求9所述多糖基抗菌液的应用，其特征在于，所述多糖基抗菌液用于制备抗菌膜和/或抗菌涂层。技术总结本发明公开了一种多糖基抗菌液及其制备方法和应用。本发明所述多糖基抗菌液的制备方法为：首先准备抗菌组分、壳聚糖溶液、羧甲基葡聚糖溶液、聚乙烯醇溶液；然后将壳聚糖溶液、羧甲基葡聚糖溶液、聚乙烯醇溶液混合后，超声，再添加抗菌组分混合；所述抗菌组分包括柠檬醛、包封柠檬醛的氧化葡聚糖交联抗菌微球分散液中的至少一种。用抗菌液进一步制备抗菌复合涂层或抗菌膜材料。本发明制备的抗菌膜具有高透明性，适宜的水蒸气阻隔性和良好的机械性能，抗菌涂层直接涂覆在水果表面，涂层光滑且可阻隔水蒸气，实现抗菌和保鲜。技术研发人员：施冬健,高添贺,陈明清,东为富,倪忠斌受保护的技术使用者：江南大学技术研发日：技术公布日：2024/5/12