本發(fā)明屬于食品綠色智能包裝領(lǐng)域，具體涉及一種具有保鮮和可視化雙功能的智能指示膜制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，居民收入水平逐年提高，人們對食物質(zhì)量的要求也越來越高，從而推動了冷鮮肉行業(yè)的快速發(fā)展。在我國，冷鮮肉大多數(shù)以裸露或簡單包裹的形式進(jìn)行儲存、運(yùn)輸和銷售，在此過程中容易受到周圍環(huán)境等諸多因素影響，微生物極易在其中生長繁殖，加速冷鮮肉出現(xiàn)腐敗變質(zhì)、汁液流失等現(xiàn)象，導(dǎo)致其貨架期縮短，大大降低了商業(yè)價(jià)值。

2、市場上冷鮮肉銷售環(huán)節(jié)通常使用不可再生和不可生物降解的石油基包裝材料，對環(huán)境造成了極大的危害。為了滿足綠色、可持續(xù)發(fā)展的要求，天然多糖和蛋白質(zhì)因其生物降解性和可再生性成為食品包裝材料的重要替代品，但依舊無法通過直觀方式提供產(chǎn)品的品質(zhì)信息，因此在制備包裝薄膜過程中可以選用顏色變化等反應(yīng)現(xiàn)象來定性指示冷鮮肉的新鮮程度。同時為了延長冷鮮肉的貨架期，在食品包裝薄膜中添加天然抑菌成分也更滿足消費(fèi)者對天然、綠色和無防腐劑食品的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種具有保鮮和可視化雙功能的智能指示膜制備方法，以解決冷鮮肉貨架期短、感官品質(zhì)下降等問題，用于實(shí)時監(jiān)測冷鮮肉新鮮度。

2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一種具有保鮮和可視化雙功能智能指示膜的制備方法，包括如下步驟：

4、s1、殼聚糖懸浮液制備：將殼聚糖粉末溶解在乙酸溶液中，磁力攪拌，形成殼聚糖懸浮液；

5、s2、可得然膠懸浮液制備：將可得然膠溶于氫氧化鈉溶液中，磁力攪拌，配制可得然膠懸浮液；

6、s3、溶菌酶溶液制備：將溶菌酶溶于去離子水中，配制濃度范圍為0.2％~0.5％的溶菌酶溶液；

7、s4、殼聚糖/可得然膠/溶菌酶成膜液制備：將得到的殼聚糖懸浮液、可得然膠懸浮液和溶菌酶溶液混合，過濾除去不溶性顆粒，加入甘油，磁力攪拌，將成膜液進(jìn)行超聲處理，脫去氣泡；

8、s5、玉米醇溶蛋白、紫草素溶液的制備：將玉米醇溶蛋白粉末溶解在乙醇水溶液中制備玉米醇溶蛋白溶液，攪拌后真空脫氣，獲得均勻溶液；將紫草素溶解在乙醇中制備紫草素溶液；

9、s6、采用磁帶鑄造工藝法制備殼聚糖/可得然膠/溶菌酶親水性單層抑菌膜；

10、s7、制備玉米醇溶蛋白/紫草素疏水性顏色指示膜：將步驟（6）制備的單層抑菌膜置于靜電紡絲裝置上，并在該膜上通過同軸靜電紡絲工藝來制備玉米醇溶蛋白/紫草素顏色指示膜；

11、s8、薄膜電暈處理：使用電暈處理裝置處理步驟（7）得到的帶有顏色指示膜的殼聚糖/可得然膠/溶菌酶薄膜；

12、s9、冷鮮肉包裝：根據(jù)冷鮮肉大小裁剪合適的薄膜，緊貼冷鮮肉表面進(jìn)行充分包裹，將包裹后的冷鮮肉放置于透明包裝盒內(nèi)，顏色指示膜朝上，便于消費(fèi)者觀察冷鮮肉的新鮮程度，密封處理后4℃下貯藏、銷售。

13、進(jìn)一步的，所述步驟s1的具體操作如下：稱取一定質(zhì)量的殼聚糖粉末溶于1~2％w/w乙酸溶液中，配制濃度范圍為1.5~2.5％的殼聚糖溶液，在室溫條件下磁力攪拌4~6?h，使殼聚糖完全溶解形成殼聚糖懸浮液。

14、進(jìn)一步的，所述步驟s2的具體操作如下：稱取一定質(zhì)量的可得然膠溶于0.25?mol/l氫氧化鈉溶液中，磁力攪拌3~5?h，使可得然膠完全溶解，配制濃度范圍為1.5~2.5％的可得然膠懸浮液。

15、進(jìn)一步的，所述步驟s4的具體操作如下：殼聚糖/可得然膠/溶菌酶成膜液制備：按照殼聚糖：可得然膠=（1-3）：1的比例，將殼聚糖懸浮液緩慢倒入可得然膠懸浮液中，使用ph自動控制監(jiān)測儀準(zhǔn)確調(diào)整懸浮液ph為3~4，將步驟（3）得到的溶菌酶溶液加入到懸浮液中，按照殼聚糖/可得然膠懸浮液和溶菌酶溶液比例為2：1進(jìn)行混合，過濾除去不溶性顆粒，加入甘油，甘油添加量為殼聚糖/可得然膠干重的25~30％，在磁力攪拌下混合3~5?h，并將成膜液進(jìn)行超聲處理，脫去氣泡。

16、進(jìn)一步的，所述步驟s5的具體操作如下：將玉米醇溶蛋白粉末溶解在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75~95％乙醇水溶液中制備玉米醇溶蛋白溶液，配制的玉米醇溶蛋白溶液最終濃度為10~15％，溶液在60~80°c下連續(xù)攪拌30~60?min后真空脫氣處理除去氣泡，獲得均勻溶液；將60~80?mg紫草素溶解在5?ml乙醇中來制備紫草素溶液。

17、進(jìn)一步的，所述步驟s6的具體操作如下：首先將制備的殼聚糖/可得然膠/溶菌酶成膜液鋪在帶式鑄造裝置的表面支撐物亞克力板上方；成膜液鋪展使用刮刀裝置進(jìn)行，刮刀長度為30~40?cm，在支架上干燥，通過在磁帶鑄造裝置內(nèi)的線圈中循環(huán)溫度為50~70°c熱水來保持成膜液溫度；使用測微螺釘改變刮刀間隙來調(diào)整施加在支架上的懸架厚度，間隙調(diào)整為6~8?mm，擴(kuò)散速度選用200~250?cm/min，干燥6~8?h。

18、進(jìn)一步的，所述步驟s7的具體操作如下：將步驟（6）制備的單層抑菌膜置于靜電紡絲裝置上，并在該膜上通過同軸靜電紡絲工藝來制備長4~6?cm，寬2~4?cm的玉米醇溶蛋白/紫草素顏色指示膜；其中，靜電紡絲的同軸噴絲頭由一根內(nèi)針，所述內(nèi)針的內(nèi)徑為0.41?mm，外徑為0.82?mm，同心安裝在一根大針內(nèi)部，所述大針的內(nèi)徑為1.12mm，外徑為1.48?mm；將步驟（5）所得溶液分別灌注到兩個20?ml注射器中，紫草素溶液流速在0.1~0.5?ml/h之間，玉米醇溶蛋白溶液流速為0.6~1.2?ml/h之間，電壓設(shè)置在10~20?kv，尖端到集電極的距離為16~18?cm，控制溫度在23-27°c之間，相對濕度在18%-20%rh之間，待干燥后即可得到帶有顏色指示膜的殼聚糖/可得然膠/溶菌酶薄膜。

19、進(jìn)一步的，所述步驟s8薄膜電暈處理的具體操作如下：使用電暈處理裝置處理步驟（7）得到的帶有顏色指示膜的殼聚糖/可得然膠/溶菌酶薄膜，電暈處理裝置的電壓為10000~20000?v，頻率范圍為4~6?mhz，薄膜以1~2cm/s的固定線速度行進(jìn)，電極和樣品薄膜之間的間隔設(shè)置為3~5?mm；放置在移動底座上的薄膜以1~2?cm/s的速度以從右到左，從后到前的方向位移，以確保薄膜的整個表面得到充分處理；在干燥時與空氣持續(xù)接觸的薄膜一側(cè)用電極處理3~5?s。

20、

21、本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

22、（1）本發(fā)明使用殼聚糖、可得然膠作為薄膜基質(zhì)，其有良好的吸水、持水性，但不易遇水溶解。因此制得的薄膜遇水后膨脹而不溶解，使冷鮮肉在銷售和加工運(yùn)輸過程中保持良好的感官品質(zhì)。

23、（2）本發(fā)明使用的顏色指示劑疏水作用強(qiáng)，在強(qiáng)堿條件下出現(xiàn)降解現(xiàn)象。為了維持顏色指示膜中紫草素的穩(wěn)定狀態(tài)，本發(fā)明在制備殼聚糖/可得然膠基成膜液時降低了ph值，冷鮮肉產(chǎn)生的揮發(fā)性鹽基氮（tvb-n）溶于水后產(chǎn)生堿性物質(zhì)，和單層抑菌膜中的酸性成分發(fā)生中和反應(yīng)，從而到達(dá)顏色指示膜的堿性作用減弱。冷鮮肉產(chǎn)生汁液通過殼聚糖/可得然膠基膜ph調(diào)控后，再傳遞到顏色指示膜時使堿性處于相對溫和狀態(tài)，使紫草素在相對穩(wěn)定的堿性條件下從紅色逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)色，即可實(shí)現(xiàn)用肉眼觀察顏色轉(zhuǎn)變程度判斷冷鮮肉的變質(zhì)程度。

24、（3）本發(fā)明使用可再生、可降解的天然薄膜材料，相比傳統(tǒng)包裝材料對環(huán)境造成的影響較小。作為薄膜基質(zhì)的殼聚糖因其本身具有抗菌性，可大大減少抗菌劑溶菌酶的消耗。加入溶菌酶后，可以大幅度保證包裝食品的新鮮度和質(zhì)量。

25、（4）本發(fā)明通過降低成膜液的ph制備了殼聚糖/可得然膠/溶菌酶單層膜，可使紫草素在相對溫和/弱的堿性條件下顯色，并且市面上對于調(diào)整成膜液ph對顏色指示劑影響的薄膜并不多。

26、（5）本發(fā)明使用同軸靜電紡絲工藝制備玉米醇溶蛋白/紫草素顏色指示膜，將紫草素包封到玉米醇溶蛋白形成的殼層中，一方面對紫草素起到保護(hù)作用，另一方面減少紫草素的快速消耗。

27、（6）本發(fā)明使用電暈裝置處理，增加了殼聚糖/可得然膠基薄膜的潤濕性和粘附性，還可以使顏色指示膜與其發(fā)生靜電吸附作用，兩層薄膜充分結(jié)合，顯色作用明顯提高。

28、（7）本發(fā)明制得的新鮮度指示膜可以根據(jù)冷鮮肉產(chǎn)生氣體引起薄膜基質(zhì)的ph值波動而產(chǎn)生變色現(xiàn)象，在不同ph條件下的顏色變化差異明顯、顯色靈敏度高，可為冷鮮肉新鮮度提供精確指示。

29、（8）本發(fā)明選用殼聚糖、可得然膠、溶菌酶制備親水性單層抑菌膜，選用玉米醇溶蛋白、紫草素制備疏水性顏色指示膜。將溶菌酶加入殼聚糖、可得然膠制成的混合懸浮液中，解決了溶菌酶熱穩(wěn)定性、ph穩(wěn)定性以及貯存穩(wěn)定性等問題。采用同軸靜電紡絲技術(shù)，將紫草素包封到玉米醇溶蛋白形成的殼層中，可實(shí)現(xiàn)紫草素的持久顯色。在無儀器監(jiān)測的情況下，消費(fèi)者可直接用肉眼觀察顏色指示劑的變化，從而達(dá)到實(shí)時監(jiān)測冷鮮肉新鮮程度的目的。