抗菌型保鲜膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种抗菌型保鲜膜，其包括月桂酰精氨酸乙酯(LAE)或其离子对衍生物。本发明专利技术还提供制备含有所述月桂酰精氨酸乙酯(LAE)及其离子对衍生物的保鲜膜的方法及其制备的保鲜膜。本发明专利技术的保鲜膜，具有抑菌无毒、性能稳定、易于加工的特点。

Antimicrobial preservative film and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
抗菌型保鲜膜及其制备方法和应用
本专利技术涉及抗菌型保鲜膜，具体是涉及含有月桂酰精氨酸乙酯盐及其衍生物(离子对化合物)的保鲜膜，该月桂酰精氨酸乙酯离子对具有抗菌效果，能帮助保鲜膜在包覆保鲜功能的同时，还能保持稳定和发挥抗菌等协同效果。
技术介绍
保鲜膜通常是指一类有适度的透氧性和不透湿性，能够调节被保鲜品周围的氧气含量和水分含量，阻隔空气中的灰尘，延长食品的保鲜期的薄膜状制品。目前市场上常见保鲜膜产品主要有三类：聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)和聚偏二氯乙烯(PVDC)保鲜膜。这三类都是石油提取的乙烯为母料聚合而成，在“白色污染”日益严重的今天，市售保鲜膜因其较差的降解性在环境中不易分解，导致环保性能欠佳。此外，这些保鲜膜还存在增塑剂安全性问题、标准不够规范、成本较高、新原料新工艺制备的保鲜膜较少等问题。如今，保鲜膜由过去的单一组分向具有多种功能性质的，由多种生物大分子、脂类等制成的复合膜等方向发展，而且要兼具有制备工艺简单、原材料取材低廉环保、保鲜效果好、易生物降解等外在需求。保鲜膜本身不具有抑菌功能，其主要是通过降低贮藏环境中的氧气浓度和适当提高二氧化碳的浓度，抑制新鲜果蔬的呼吸作用，减弱呼吸强度，降低新陈代谢速度，延缓衰老，减少果蔬内有效成分的降低和消耗，从而抑制某些生理病害的发生发展。细菌、霉菌等致病性微生物危害着人类健康与生活环境，它种类繁多、繁殖快速、危害极大。在食品加工与保鲜过程中，常常由于微生物的污染而加快了食品腐败变质的速度，导致食品安全问题。因此，在保鲜材料加工过程中直接添加防霉剂，通过其对特定霉菌、细菌、真菌、酵母菌等微生物产生敏感性抑制作用，从而发挥防霉效果明。根据联合国世界卫生组织、国际环境保护委员会、世界粮农组织以及国际防癌联合会等的有关要求，防霉剂应符合以下五个基本条件：①对霉菌有高效和广谱的作用；②对人体的毒性尽可能小，对禽、畜、鱼类低毒，并且不易形成累积性毒害作用；③稳定性好，与保鲜材料相溶性好，应无色、无味、无刺激性；④对环境的污染要小；⑤来源广，价格低。为了提高保鲜膜的抑菌功能，常用方法主要是将能够杀菌的金属离子，如银离子、铜离子、锌离子等，加入薄膜材料中，通过高温融合、挤出、吹膜等工艺，可造出适合食品、医用的抑菌型保鲜膜。然而，这类抑菌保鲜膜制作成本过高，且要求工艺复杂，易于造出有害金属污染。同时，抗菌性材料如银离子不稳定，在紫外线下易于发生反应，从而失去抗菌性能。也可使用有机防霉剂用于制备保鲜膜材料。有机防霉剂种类繁多，其中包括酚类、有机酸类、醚类、酯类、环氧化物类、噻挫类、腈类、咪唑类、季铵盐类、双胍类等。有机防霉剂初始杀菌力强、广谱性和防霉即效性好，不管是液态还是粉末状态，大部分能在树脂中分散，技术较成熟。但有机防霉剂也存在许多缺点，如毒性安全性比较差，易使微生物产生耐药性，热稳定性差，遇热、光等易挥发或氧化、分解，防霉寿命短等，在塑料加工过程中，经过高温、高压、高剪切时，防霉效果降低甚至失效或产生有毒副作用的产物。为了避免以上缺陷，使用天然防霉剂成为了研究热点。天然防霉剂主要来自于天然物质的提取物中，包括芥末提取液、绿芥末精油、脱乙酰壳多糖、日扁柏素、香辣料、椿树油、蓖麻油、酸性物质、碱性物质、油脂等。天然防霉剂无毒、生物相容性好，但其防霉功能差、易失效、耐热性差，一般在150-18(rc就开始碳化分解，而且大部分天然防霉剂具有特殊气味，易使食品产生异味或变色，为此，应用范围受到极大限制。对于天然防霉剂，应用较广的是壳聚糖。Allen等在1979年就提出了壳聚糖具有广谱的防霉性、无毒等特点。Entsar等研究表明:相对分子质量、pH以及脱乙酰度等均对壳聚糖的防霉性有一定的影响，一般pH＝5.5-6.5时防霉性最强，分子量在104-105时防霉性能良好，随着脱乙醜度增加防霉性增强。张美云等制备了2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖(HACC)壳聚糖衍生物，该物质对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等有明显的抑制作用。然而，这类天然防霉剂在稳定性和抑菌广谱性仍然存在一定的缺陷。基于以上的问题，目前需要一种既能有效提高保鲜膜的抑菌效果，同时热稳定性好和易于加工，并且能够长期保存性能稳定保鲜膜抑菌材料。月桂酰精氨酸乙酯(Ethyllauroylarginate，LAE)是一种由脂肪酸和二元氨基酸缩合而成的有机物，为白色吸湿性固体，在pH3～7范围内化学性质稳定，熔点50～58℃，该温度下247g的LAE可分散于1kg的水中，它在水和油中的分配系数大于10，即主要存在于水相中。研究发现，月桂酰精氨酸乙酯LAE具有抗菌能力强、生物毒性低、体内代谢效果好、与环境相容性高的特点。而其中最具代表性的特点是月桂酰精氨酸乙酯代谢无残留，相关研究显示月桂酰精氨酸乙酯在人体与动物体内可快速进行自然代谢，生成月桂酸和精氨酸，进一步被代谢为鸟氨酸、尿素、二氧化碳和水。月桂酰精氨酸乙酯代谢过程中所产生的所有初级代谢产物及终产物都是无毒无害的，与人和动物日常摄取的食物在体内的代谢产物相同。因此，LAE既具有有机防霉剂的稳定性优点，同时具有天然防霉剂的无毒性的优点，成为防霉、防腐的应用热点。例如，中国专利申请CN201710056593、专利技术名称为“一种果蔬防腐保鲜剂及其制备方法和应用”公开了以月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐和尼泊金甲酯钠为主要活性成分的组合物来作为果蔬防腐保鲜剂，能够有效抑制导致果蔬腐烂的细菌生长。然而，该专利技术中高浓度的尼泊金甲酯钠(2000μg/ml)的单独抑菌效果强于低浓度的LAE(1000μg/ml)，这是因为其具有酚羟基结构，抗菌性能远远强于苯甲酸、山梨酸，因此在保证防腐性能的前提下，该方法明确指出使用尼泊金甲酯钠代替LAE，有助于降低防腐剂的用量成本。中国专利申请CN201510748675、专利技术名称为“采用月桂酰精氨酸乙酯抑制酒精发酵污染微生物的方法”公开了采用月桂酰精氨酸乙酯抑制酒精发酵污染微生物的方法，该方法包括将LAE及其盐类化合物，以低于50μg/ml的浓度加入酿酒酵母的发酵液中，能有效抑制乳酸菌的生长，并控制其他污染微生物的生长。然而，该抑菌剂在一定程度上轻微影响酵母菌的生长，并导致酒精产量降低0.6％。中国专利申请CN201610466729、专利技术名称为“一种温和的婴童洗发沐浴泡泡”公开了一种温和的婴童洗发沐浴泡泡，其针对婴童毛发及肤质的特点，选用椰油酰谷氨酸二钠、椰油酰胺丙基甜菜碱及磺酸羟丙酯月桂基葡糖苷交联聚合物钠复配作为表面活性剂体系，选用山茶籽油、α-葡聚糖寡糖/菊粉复配物作为调理成分，野菊花提取物和月桂酰精氨酸乙酯HCl复配作为防腐体系，该专利技术中各原料互相协作，清洁效果好，温和无刺激。中国专利申请CN201280073013、专利技术名称为“协同作用的抗微生物剂”公开通过将有效量的N-α-长链烷酰基二元氨基酸烷基酯盐与甘油单脂肪酸酯组合提供协同作用的抗微生物组合物，产生更有效的抗微生物剂和食品防腐剂。同时，中国专利申请CN200810131638、专利技术名称为“杀微生物剂组合物”公开甲基异噻唑啉酮和LAE的组合物用于制备抗微生物剂和食品防腐剂的用途。然而，该方法涉及包括LAE在内的多种抑菌成分，并未研究LAE的单独抑菌作用。同时，该专利技术仅仅教导了所述组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.月桂酰精氨酸乙酯LAE用于制备抑菌保鲜膜的用途，其特征在于，所述LAE包括式(I)所示的月桂酰精氨酸乙酯化合物或其水合物或药学上可接受的盐，

【技术特征摘要】
2018.06.22 CN 20181064905721.月桂酰精氨酸乙酯LAE用于制备抑菌保鲜膜的用途，其特征在于，所述LAE包括式(I)所示的月桂酰精氨酸乙酯化合物或其水合物或药学上可接受的盐，其中，X是卤素或者HSO4；R1是含有8-14个碳原子的直链饱和脂肪酸或含氧酸；R2是含有1-18个碳原子的直链或支链脂肪酸或芳香基团；R3是下列结构的一种：n的范围是0-4。2.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述X是Cl，所述式(I)所示的化合物是月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐LAEHCl，其结构式如下式(II)所示：3.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述LAE在保鲜膜原料中的质量百分比浓度为0.01-2％。4.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述LAE在保鲜膜原料中的质量百分比浓度为0.01-1％、0.1-1％、1-2％或1.5-2％。5.LAE离子对化合物用于制备抑菌保鲜膜的用途，其特征在于，所述LAE离子对化合物具有如下式(III)所示结构式：其中，所述RCOO-有机酸或盐选自具有抗菌活性的水杨酸、甲酸、甲酸铵、甲酸钙、乙酸、双乙酸钠、丙酸、丙酸铵、丙酸钠、丙酸钙、丁酸、丁酸钠、乳酸、苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钠、山梨酸钾、富马酸、柠檬酸、柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸钙、酒石酸、苹果酸、磷酸、碳酸钠、草酸或碳酸。6.如权利要求4所述的用途，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：易正芳，邵婷，仇文卫，王李婷，刘明耀，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：上海,31