一种槟榔多酚壳聚糖复合膜及其制备方法和应用

本发明涉及复合膜领域，特别涉及一种槟榔多酚壳聚糖复合膜及其制备方法和应用。

背景技术：

1、槟榔是海南省的经济支柱产业，槟榔干是海南槟榔的主要加工产品，槟榔籽是槟榔干加工业的副产物，年产量3.5万吨左右，目前只有极少部分用于槟榔碱的提取，绝大部分丢弃或者焚烧，造成了较为严重的环境污染和资源浪费。但已有研究证明槟榔加工废籽中的多酚含量仍十分丰富，且仍然具备较好的抗氧化及降血糖能力，因此槟榔废籽的附加价值还有待进一步挖掘。

2、壳聚糖(chitosan，cs)作为一种从海鲜外壳等海洋废弃物中提取获得的材料，由于其优良的成膜性能、生物可降解性及抗菌活性，广泛应用于活性食品包装。

3、壳聚糖制成的薄膜，在机械性能及抗氧化能力方面都存在不足，薄膜的抗拉强度低、柔软性低、弹性差、保鲜效果较差；壳聚糖薄膜(cs)的制备中常掺入活性物质，但提取活性物质利用的传统有机溶剂溶剂毒性大、提取效率较低，不利于环保和推广使用。

技术实现思路

1、鉴以此，本发明提出一种槟榔多酚壳聚糖复合膜及其制备方法和应用。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、本发明利用3种氢键受体与8种氢键供体依次结合，成功合成17种深共熔溶剂(des)。相似相溶原理提高了des对槟榔废籽多酚的提取效率，且比传统有机溶剂更加绿色环保；不同种类des由于分子结构间的差异，对于槟榔籽多酚组分间的溶解度也存在一定差异，因此导致提取多酚组分含量的不同；多酚与壳聚糖形成的分子间氢键，分子间结合更紧密，制备的槟榔多酚壳聚糖复合膜(cs-des-ane)能够更好的保护包装内的食品保持干燥状态，从而抑制包装内细菌等微生物的生长，保证食品品质不被破坏；复合膜中加入槟榔多酚能够更加有效的减缓果蔬的呼吸作用，提高果蔬保鲜能力。

4、一种槟榔多酚壳聚糖复合膜的制备方法，包括以下步骤：

5、(1)将槟榔样品粉末加入深共熔溶剂，超声，离心，取上清液，制得槟榔提取液；

6、(2)加水溶解壳聚糖粉末，制得壳聚糖溶液，将步骤(1)中制得的槟榔提取液加入所述壳聚糖溶液中，搅拌，铺展，烘干，制得槟榔多酚壳聚糖复合膜。

7、进一步的，步骤(1)中，所述槟榔样品为槟榔籽、槟榔果皮和槟榔果肉中一种或多种。

8、进一步的，步骤(1)中，所述槟榔样品粉末和深共熔溶剂的质量比为1:9～11；步骤(2)中，所述壳聚糖溶液的质量分数为1％～3％，所述槟榔提取液与壳聚糖粉末的质量比为1:3～5。

9、进一步的，步骤(1)中，所述超声25～35min，所述离心转速为9000～11000r/min，离心9～11min；步骤(2)中，所述搅拌9～11min，所述烘干温度为49～51℃，烘干2.5～3.5h。

10、进一步的，步骤(1)中，所述深共熔溶剂包括氢键受体和氢键供体制得；所述氢键受体为氯化胆碱、脯氨酸和甜菜碱中至少一种；所述氢键供体为丙三醇、乙二醇、1,2-丙二醇、草酸、柠檬酸、葡萄糖、蔗糖和尿素中至少一种。

11、进一步的，所述深共熔溶剂的制备方法为：将氢键受体和氢键供体混合，加入纯化水，加热后搅拌，所述纯化水的加入量为氢键受体和氢键供体总质量的15％～25％，冷却，制得深共熔溶剂。

12、进一步的，所述氢键受体和氢键供体的摩尔比为1～2:1～5。

13、进一步的，所述加热温度为49～51℃，加热后搅拌1.5～2.5h，所述冷却至室温。

14、一种槟榔多酚壳聚糖复合膜，所述槟榔多酚壳聚糖复合膜由权利要求1-8任一项所述的制备方法制得。

15、槟榔多酚壳聚糖复合膜在果蔬保鲜中的应用。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、(1)本发明的槟榔多酚壳聚糖复合膜，加入槟榔活性成分，槟榔籽多酚与壳聚糖分子之间相容性较好，使复合膜结构之间连接更为紧密，形成表面光滑结构均一且致密的复合膜；槟榔活性成分不仅提高了壳聚糖薄膜的机械性能，提高其抗拉强度、断裂伸长率和柔韧性，而且使其具有良好的抗氧化能力、紫外线阻隔能力和果蔬保鲜能力，有助于延缓果蔬过氧化作用，提高果蔬新鲜度。

18、(2)本发明采用深共熔溶剂提取槟榔活性成分，有助于提高活性成分的提取效率；提取工艺绿色环保，安全无毒，成本较低，有助于槟榔多酚壳聚糖复合膜的开发应用。

技术特征：

1.一种槟榔多酚壳聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种槟榔多酚壳聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述槟榔样品为槟榔籽、槟榔果皮和槟榔果肉中一种或多种。

3.如权利要求1所述的一种槟榔多酚壳聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述槟榔样品粉末和深共熔溶剂的质量比为1:9～11；步骤(2)中，所述壳聚糖溶液的质量分数为1％～3％，所述槟榔提取液与壳聚糖粉末的质量比为1:3～5。

4.如权利要求1所述的一种槟榔多酚壳聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述超声25～35min，所述离心转速为9000～11000r/min，离心9～11min；步骤(2)中，所述搅拌9～11min，所述烘干温度为49～51℃，烘干2.5～3.5h。

5.如权利要求1所述的一种槟榔多酚壳聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述深共熔溶剂包括氢键受体和氢键供体制得；所述氢键受体为氯化胆碱、脯氨酸和甜菜碱中至少一种；所述氢键供体为丙三醇、乙二醇、1,2-丙二醇、草酸、柠檬酸、葡萄糖、蔗糖和尿素中至少一种。

6.如权利要求5所述的一种槟榔多酚壳聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，所述深共熔溶剂的制备方法为：将氢键受体和氢键供体混合，加入纯化水，加热后搅拌，所述纯化水的加入量为氢键受体和氢键供体总质量的15％～25％，冷却，制得深共熔溶剂。

7.如权利要求6所述的一种槟榔多酚壳聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，所述氢键受体和氢键供体的摩尔比为1～2:1～5。

8.如权利要求6所述的一种槟榔多酚壳聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，所述加热温度为49～51℃，加热后搅拌1.5～2.5h，所述冷却至室温。

9.一种槟榔多酚壳聚糖复合膜，其特征在于，所述槟榔多酚壳聚糖复合膜由权利要求1-8任一项所述的制备方法制得。

10.槟榔多酚壳聚糖复合膜在果蔬保鲜中的应用。

技术总结
本发明提供一种槟榔多酚壳聚糖复合膜及其制备方法和应用，其制备方法包括以下步骤：(1)将槟榔样品粉末加入深共熔溶剂，超声，离心，取上清液，制得槟榔提取液；(2)加水溶解壳聚糖粉末，制得壳聚糖溶液，将步骤(1)中制得的槟榔提取液加入所述壳聚糖溶液中，搅拌，铺展，烘干，制得槟榔多酚壳聚糖复合膜。本发明的槟榔多酚壳聚糖复合膜不仅具有良好的抗拉强度、断裂伸长率和柔韧性，而且其抗氧化能力、紫外线阻隔能力和果蔬保鲜能力好，有助于延缓果蔬过氧化作用，提高果蔬保鲜程度。

技术研发人员：唐敏敏,于鑫,赵松林,陈华
受保护的技术使用者：中国热带农业科学院椰子研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15