【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于可食用涂层和可食膜，尤其涉及一种纳米网络结构壳聚糖基可食膜及其制备方法和应用。
技术介绍
1、樱桃雨裂是一个全球性问题，特别是当甜樱桃采前降雨引发时，会导致樱桃产量大幅下降，给农民带来巨大的经济损失。造成樱桃雨裂的两个主要原因如下：1）果皮吸水过多或通过树木维管系统吸收过多水分导致裂纹；2）表面的水粘附导致微裂纹扩大成可见裂纹。目前还没有卓有成效的减少樱桃雨裂的方法，如培育抗裂品种难度较大，采用物理障碍（例如防雨罩）效果有限。此外，相关学者还探索过收获前施用钙和生长调节剂等方法，但成本高昂。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种纳米网络结构壳聚糖基可食膜及其制备方法和应用，所述可食膜能够有效减少樱桃雨裂，从而保护樱桃质量并增加市场价值。本专利技术通过研究食用涂膜的应用，发现其是减少樱桃雨裂的可行且有效的方法。食用涂膜需要良好的润湿性能、表面疏水性能以及优良阻隔性能，并且对樱桃果实的生长不存在抑制或毒性作用。
2、为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：
3、本专利技术提供了一种纳米网络结构壳聚糖基可食膜的制备方法，包括以下步骤：
4、 1）制备磷酸化玉米醇溶蛋白纳米颗粒：将玉米醇溶蛋白10-50 ℃下加入水中，溶解搅拌10-60 min，再将其加入碱性溶液中，再加入磷酸化试剂，在10-80 ℃下搅拌1-5 h，得到混合溶液，将所述混合溶液在水中透析12-72 h，得到透析液，将所述透析液中的残留物离心，取上清液进行冷
5、 2）制备纤维素纳米晶：将微晶纤维素加入到fecl3·6h2o溶液中，水浴加热搅拌4-8 h，反应完成后，真空过滤收集沉淀，用超纯水洗涤沉淀至白色，将所得沉淀物冷冻干燥后得到纤维素纳米晶cnc；
6、 3）制备涂层溶液：将壳聚糖盐酸盐溶液chc作为基本涂层溶液，分别加入所述磷酸化玉米醇溶蛋白纳米颗粒pznp和纤维素纳米晶cnc作为增强纳米颗粒，得到四种涂层溶液：chc、chc-pznp、chc-cnc、chc-pznp-cnc；
7、 4）制备可食膜：向所述涂层溶液中加入增塑剂，超声脱气处理后分别倒在亚克力板上，在10-50℃下放置36-50h后自然形成薄膜，得到chc、chc-pznp、chc-cnc、chc-pznp-cnc可食膜。
8、进一步的，所述步骤1）中的碱性溶液的ph值为12-14。
9、进一步的，所述步骤1）中搅拌的转速为1000-3000 r/min，离心的转速为2000-6000 r/min。
10、进一步的，所述步骤1）中用1 mol/l naoh调节ph，所述磷酸化试剂为三聚磷酸钠。
11、进一步的，所述步骤1）中冷冻干燥的过程为；将所述上清液在-80 ℃超低温冰箱中冷冻0.5-2 d，最后在冷冻干燥机中冷冻干燥2-5 d，取出后储存在10-50 ℃的干燥容器中。
12、进一步的，所述步骤2）中水浴加热搅拌的条件为30-120 ℃，500-1500 r/min。
13、进一步的，所述步骤3）中四种涂层溶液的制备方法为：
14、 chc：将所述壳聚糖盐酸盐加入水中，搅拌混合直至完全溶解后得到chc涂层溶液；
15、 chc-pznp：将所述磷酸化玉米醇溶蛋白纳米颗粒溶解在水中，与所述chc涂层溶液混合，搅拌混合物直至完全溶解，得到chc-pznp涂层溶液；
16、 chc-cnc：将所述纤维素纳米晶与水混合直至分散，与所述chc涂层溶液混合，搅拌混合物直至完全溶解，得到chc-cnc涂层溶液；
17、 chc-pznp-cnc：将所述磷酸化玉米醇溶蛋白纳米颗粒和所述纤维素纳米晶分别分散在水中，加入到所述chc涂层溶液中，搅拌均匀后得到chc-pznp-cnc涂层溶液；
18、所述四种涂层溶液制备方法中，温度为10~50℃。
19、进一步的，所述步骤4）中所述增塑剂为甘油，加入甘油与所述壳聚糖盐酸盐的质量比为1：20，超声频率为20-60 khz，温度10-50 ℃，时间10-60 min。
20、本专利技术还提供了所述制备方法制得的纳米网络结构壳聚糖基可食膜。
21、本专利技术还提供了所述的纳米网络结构壳聚糖基可食膜在减少樱桃裂果中的应用。
22、进一步的，使用喷雾器将所述可食膜涂覆于樱桃果实表面自然形成薄膜。
23、进一步的，所述纳米网络结构壳聚糖基可食膜选用chc-pznp-cnc可食膜，降低开裂率的效果最好。
24、与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：
25、本专利技术使用涂抹和喷涂法制备壳聚糖盐酸盐（chc）涂层，将磷酸化玉米醇溶蛋白纳米粒子（pznp）和纤维素纳米晶体（cnc）协同纳入，以增强其润湿和防水性能。在可食膜中加入pznp能显著改善可食膜的润湿性能；加入cnc能显着提高可食膜的水阻隔性能。二者同时植入后，chc-pznp-cnc可食膜表现出优异的表面疏水性、润湿性和最强的水阻隔性能。
26、本专利技术通过对可食膜的特性进行了实验室分析（涂敷性能、亲疏水性能、阻隔性能、机械性能等）和现场研究（裂化系数和裂果率），得到pznp和cnc的协同纳入能使可食膜拥有更好的涂敷性能（表面张力：51.16 mn/m）、疏水性能（水接触角：106.4 .6°）和水蒸气阻隔性能（水蒸气透过率：5.32×10-10g m-1 pa-1 s-1），更好的机械性能（弹性模量：482.2mpa；拉伸强度：37.5mpa；断裂延伸率：7.76%），优于其他膜，是减少樱桃遇雨裂果的最佳选择。
27、本专利技术通过田间试验证明了chc-pznp-cnc可食膜在减少樱桃雨裂方面的功效（开裂指数为19.7%）和整体性能（开裂率为15.8%），证明本专利技术制备的可食膜为对抗樱桃雨裂的有效且环保的解决方案。凭借增强的润湿和阻隔性能，chc-pznp-cnc涂层可用于提供持久的防潮保护，从而保护樱桃质量并增加市场价值。
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1.一种纳米网络结构壳聚糖基可食膜的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的纳米网络结构壳聚糖基可食膜的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中的碱性溶液的pH值为12-14。
3.根据权利要求2所述的纳米网络结构壳聚糖基可食膜的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中磷酸化试剂为三聚磷酸钠。
4.根据权利要求1所述的纳米网络结构壳聚糖基可食膜的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中冷冻干燥的过程为；将所述上清液在-80 ℃超低温冰箱中冷冻0.5-2 d，最后在冷冻干燥机中冷冻干燥2-5 d，取出后储存在10-50 ℃的干燥容器中。
5.根据权利要求1所述的纳米网络结构壳聚糖基可食膜的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中水浴加热搅拌的条件为30-120 ℃，500-1500 r/min。
6.根据权利要求1所述的纳米网络结构壳聚糖基可食膜的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中四种涂层溶液的制备方法为：
7.根据权利要求1所述的纳米网络结构壳聚糖基可食膜的制备方法，其特征在于：所述步骤4
8.权利要求1-7任一项所述制备方法制得的纳米网络结构壳聚糖基可食膜。
9.权利要求8所述的纳米网络结构壳聚糖基可食膜在减少樱桃裂果中的应用。
10.根据权利要求9所述的纳米网络结构壳聚糖基可食膜在减少樱桃裂果中的应用，其特征在于：所述可食膜选用CHC-PZNP-CNC可食膜。
...【技术特征摘要】
1.一种纳米网络结构壳聚糖基可食膜的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的纳米网络结构壳聚糖基可食膜的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中的碱性溶液的ph值为12-14。
3.根据权利要求2所述的纳米网络结构壳聚糖基可食膜的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中磷酸化试剂为三聚磷酸钠。
4.根据权利要求1所述的纳米网络结构壳聚糖基可食膜的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中冷冻干燥的过程为；将所述上清液在-80 ℃超低温冰箱中冷冻0.5-2 d，最后在冷冻干燥机中冷冻干燥2-5 d，取出后储存在10-50 ℃的干燥容器中。
5.根据权利要求1所述的纳米网络结构壳聚糖基可食膜的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中水浴加热搅拌的条件为30-12...
【专利技术属性】
技术研发人员：张双灵，陈成旺，钱亚茹，陈敏，程小芳，杜德红，薛长晖，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：
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