一种鲜食水产品抗菌复合膜的制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种鲜食水产品抗菌复合膜的制备方法，包括步骤：制备聚乙烯醇水溶液、制备壳聚糖乙酸溶液，将所述聚乙烯醇水溶液和壳聚糖乙酸溶液混匀后平铺于容器中，冷却至20～25℃，得水凝胶；将所述水凝胶反复冻融，制成鲜食水产品抗菌复合膜。本发明专利技术所述鲜食水产品抗菌复合膜的制备方法简单、经济、可操作性强，具有良好的机械性能，可用于抑制腐败菌及致病菌的生长，既可保证食品的品质及经济价值，又能保障食品的食用安全，在鲜食水产品包装等方面具有较好的应用前景。

Preparation and application of an antibacterial composite membrane for fresh aquatic products

【技术实现步骤摘要】
一种鲜食水产品抗菌复合膜的制备方法和应用
本专利技术属于食品包装
及高分子膜材料领域，具体涉及一种鲜食水产品抗菌复合膜的制备方法和应用。
技术介绍
水产品营养丰富、肉质细腻、易于人体吸收，因此，赢得了广大消费者的青睐。随着生活水平的不断提高，近年来鲜食水产品消费市场比重也逐年增加。但因鲜食水产品未采用剧烈加工、灭菌方式处理，因此易被腐败菌等污染，若致腐菌污染则可引起不良气味产生和食品品质下降等产品质量问题，导致其丧失食用价值及经济价值；而致病菌污染则会直接威胁消费者的身体健康。因此，为了有效抑制鲜食水产品中腐败菌和致病菌的生长，保障鲜食水产品的使用安全，亟需开发具有应用价值的抗菌保鲜膜。壳聚糖(Chitosan，CS)是一种天然多糖，由葡萄糖胺和N-乙酰葡糖胺单元组成。壳聚糖具有阳离子特性，可与带负电荷的微生物细胞膜相互作用，导致微生物细胞壁渗透压改变、细胞内物质的渗漏，从而起到抑菌作用，是良好的食品保鲜抑菌剂。但壳聚糖机械性能差，拉伸性不强，在保鲜膜制备过程中仍存在与食品贴合度差等问题。目前，为保障膜制品具有良好的拉伸性以及弹性，市场上的保鲜膜大多数为PE膜、PVC膜及PVDC膜，但此类膜均难以降解，甚至会造成环境污染和食品安全问题。聚乙烯醇(Polyvinylalcohol，PVA)是一种多羟基聚合物，无毒，性能稳定，具有良好的耐磨性、粘结力和耐溶剂性，能形成表面光滑、强韧且耐撕裂的膜。且聚乙烯醇的水溶性和生物降解性，对人体没有毒副作用，因此可以作为环保的包装材料，但聚乙烯醇不具备抗菌性，无法作为抗菌复合膜使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺点，更好地保证食品质量与安全。在考虑环保问题的前提下，采用聚乙烯醇与壳聚糖制备一种鲜食水产品抗菌复合膜，既可改进聚乙烯醇膜没有抗菌性的缺点，又克服壳聚糖膜机械性能不足的弊端。为实现上述目的，本专利技术提供一种鲜食水产品抗菌复合膜的制备方法，该方法制备的复合膜具有较高的机械强度和抑菌性能，能大幅度解决食品加工、运输、储存过程中的微生物导致的食品腐败问题。一种鲜食水产品抗菌复合膜的制备方法，包括步骤：S1、制备聚乙烯醇水溶液：使用聚乙烯醇和水，制备成聚乙烯醇浓度为25～250g/L的聚乙烯醇水溶液；S2、制备壳聚糖乙酸溶液：将冰乙酸用水稀释成体积分数为0.1％～10％的乙酸溶液，将壳聚糖加入到所述乙酸溶液中，搅拌混匀，制备成壳聚糖浓度为10g～100g/L的壳聚糖乙酸溶液；S3、混合：将步骤S1所述聚乙烯醇水溶液和步骤S2所述壳聚糖乙酸溶液混合，90～100℃、搅拌混匀，得混合液；将所述混合液平铺在容器中，所述混合液的深度为1～2mm，冷却至20～25℃，得水凝胶；所述混合液由聚乙烯醇水溶液和壳聚糖乙酸溶液按下述体积百分比组成：聚乙烯醇水溶液33.4％～66.6％，壳聚糖乙酸溶液33.4％～66.6％；S4、冻融：将步骤S3所述水凝胶置于-20～-80℃环境冷冻3～34h，再置于4～30℃放置2～24h解冻；S5：重复步骤S4所述冻融5～10次，得鲜食水产品抗菌复合膜。优选方式下，步骤S1所述配制聚乙烯醇水溶液具体为：将聚乙烯醇加入到水中，90～100℃、300～800rpm搅拌1～3h，配置成聚乙烯醇浓度为25～250g/L的聚乙烯醇水溶液。优选方式下，步骤S2所述搅拌混匀为：300～800rpm搅拌1～3h。优选方式下，步骤S3所述搅拌混匀为：300～800rpm搅拌1～3h。优选方式下，所述鲜食水产品抗菌复合膜的制备方法，包括步骤：S1、制备聚乙烯醇水溶液：称取4g聚乙烯醇加入到40mL去离子水中，100℃、400rpm搅拌2h至溶解，制备成聚乙烯醇浓度为100g/L的聚乙烯醇水溶液；S2、制备壳聚糖乙酸溶液：将冰乙酸用去离子水稀释成体积分数为2％的乙酸溶液，称取3.2g壳聚糖加入到80mL乙酸溶液中，400rpm持续搅拌3h至溶解，制备成壳聚糖浓度为40g/L的壳聚糖乙酸溶液；S3、混合：将40mL步骤S1所述聚乙烯醇水溶液和80mL步骤S2所述壳聚糖乙酸溶液混合，以400rpm、100℃搅拌3h；取120mL混合溶液在长30cm×宽25cm的培养皿中平铺，所述混合液的深度是0.16cm，冷却至20℃，得水凝胶；S4、冻融：将步骤S3所述水凝胶置于-80℃环境冷冻8h，再置于20℃放置4h解冻；S5：重复步骤S4所述冻融8次，制得鲜食水产品抗菌复合膜。本专利技术还提供了一种所述鲜食水产品抗菌复合膜的应用，其特征在于，所述鲜食水产品抗菌复合膜可用于抑制细菌的生长，所述细菌为蜂房哈夫尼菌(HafniaaliveH4)、大肠杆菌(Escherichiacoli，CICC10670)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus，ATCC6538)、沙门氏菌(Salmonella，ATCC14028)；使用所述鲜食水产品抗菌复合膜包裹水产品，置于4℃贮藏，用于抑制所述水产品中菌落总数和挥发性盐基氮的产生。优选方式下，所述水产品为三文鱼。本专利技术的有益效果是：本专利技术提出的一种鲜食水产品抗菌复合膜的制备方法，其优点在于：1.聚乙烯醇分子结构稳定，可赋予复合膜优良的机械性能；壳聚糖具有阳离子静电特性，因此，复合膜具备优良的抗菌性能，对腐败菌和致病菌的生长均有显著的抑制作用。2.本专利技术制备复合膜的工艺简单，成本低，易操作，大幅度降低了人力资源、物力资源。3.本专利技术制备的复合膜易降解、无毒、对生态环境友好。聚乙烯醇-壳聚糖复合膜可对腐败菌及致病菌均具有良好的抑制作用，有效延长鲜食水产品的货架期的同时，保证膜的机械性能以及环保绿色性。另外，该复合膜制备工艺简单、反应条件温和，因此，具有较强应用推广性，可为食品包装材料的选择提供良好的理论依据，在膜材料领域也有广泛的应用前景和价值。附图说明图1为本专利技术实施例1制备的鲜食水产品抗菌复合膜的截面的扫描电子显微镜(ScanningElectronMicroscope，SEM)图像。图2为本专利技术实施例2制备的鲜食水产品抗菌复合膜的截面的扫描电子显微镜图像。图3为本专利技术实施例3制备的鲜食水产品抗菌复合膜的截面的扫描电子显微镜图像。图4为本专利技术实施例4制备的鲜食水产品抗菌复合膜的截面的扫描电子显微镜图像。图5为本专利技术制备的鲜食水产品抗菌复合膜对四种菌株生长24h的抑制率(a,b,c,d代表各实施例组间差异，p<0.05)。图6为本专利技术制备的鲜食水产品抗菌复合膜包装三文鱼贮藏不同时间后鱼体的菌落总数(对照组为不经过包装的三文鱼)。图7为本专利技术制备的鲜食水产品抗菌复合膜包装三文鱼贮藏不同时间后鱼体的挥发性盐基氮(TotalVolatileBaseNitrogen，TVBN)(对照组为不经过包装的三文鱼)。具体实施方式下面通过具体实施例，对本专利技术作进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鲜食水产品抗菌复合膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：/nS1、制备聚乙烯醇水溶液：使用聚乙烯醇和水，制备成聚乙烯醇浓度为25～250g/L的聚乙烯醇水溶液；/nS2、制备壳聚糖乙酸溶液：将冰乙酸用水稀释成体积分数为0.1％～10％的乙酸溶液，将壳聚糖加入到所述乙酸溶液中，搅拌混匀，制备成壳聚糖浓度为10g～100g/L的壳聚糖乙酸溶液；/nS3、混合：将步骤S1所述聚乙烯醇水溶液和步骤S2所述壳聚糖乙酸溶液混合，90～100℃、搅拌混匀，得混合液；将所述混合液平铺在容器中，所述混合液的深度为1～2mm，冷却至20～25℃，得水凝胶；所述混合液由聚乙烯醇水溶液和壳聚糖乙酸溶液按以下体积百分比组成：聚乙烯醇水溶液33.4％～66.6％，壳聚糖乙酸溶液33.4％～66.6％；/nS4、冻融：将步骤S3所述水凝胶置于-20～-80℃冷冻3～34h，再置于4～30℃放置2～24h；/nS5：重复步骤S4所述冻融5～10次，得鲜食水产品抗菌复合膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种鲜食水产品抗菌复合膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：
S1、制备聚乙烯醇水溶液：使用聚乙烯醇和水，制备成聚乙烯醇浓度为25～250g/L的聚乙烯醇水溶液；
S2、制备壳聚糖乙酸溶液：将冰乙酸用水稀释成体积分数为0.1％～10％的乙酸溶液，将壳聚糖加入到所述乙酸溶液中，搅拌混匀，制备成壳聚糖浓度为10g～100g/L的壳聚糖乙酸溶液；
S3、混合：将步骤S1所述聚乙烯醇水溶液和步骤S2所述壳聚糖乙酸溶液混合，90～100℃、搅拌混匀，得混合液；将所述混合液平铺在容器中，所述混合液的深度为1～2mm，冷却至20～25℃，得水凝胶；所述混合液由聚乙烯醇水溶液和壳聚糖乙酸溶液按以下体积百分比组成：聚乙烯醇水溶液33.4％～66.6％，壳聚糖乙酸溶液33.4％～66.6％；
S4、冻融：将步骤S3所述水凝胶置于-20～-80℃冷冻3～34h，再置于4～30℃放置2～24h；
S5：重复步骤S4所述冻融5～10次，得鲜食水产品抗菌复合膜。


2.根据权利要求1所述鲜食水产品抗菌复合膜的制备方法，其特征在于，步骤S1所述制备聚乙烯醇水溶液具体为：将聚乙烯醇加入到水中，90～100℃、300～800rpm搅拌1～3h，配置成聚乙烯醇浓度为25～250g/L的聚乙烯醇水溶液。


3.根据权利要求1所述鲜食水产品抗菌复合膜的制备方法，其特征在于，步骤S2所述搅拌混匀为：300～800rpm搅拌1～3h。


4.根据权利要求1所述鲜食水产品抗菌复合膜的制备方法，其特征在于，步骤S3所述搅拌混匀为：300～800rpm搅拌1～3h。


5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕景然，田川，侯红漫，张公亮，郝洪顺，侯雪琳，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21