Page 137 - 《精细化工）》2023年第10期
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第 10 期                张群利，等:  聚乙烯醇/淀粉/凤仙透骨草提取物复合膜的制备及性能                                 ·2215·


                 抗菌性能、力学性能优异的绿色环保抗菌材料                          的应用前景。
            的研究与应用在各领域得到高度重视                   [1-3] ，制备稳
                                                               1   实验部分
            定、高效、环保的新型抑菌材料成为当今的研究热
            点。聚乙烯醇（PVA）是可完全降解的合成高分子
                                                               1.1   试剂与仪器
            材料，具有良好的力学性能、生物相容性和成膜性
                                                                   PVA，AR，天津市光复精细化工研究所；可溶
            能，是一种理想的载体，在复合材料中有着广泛的                             性 ST，AR，天津市恒兴化学试剂制造有限公司；
                [4]
            应用 。淀粉（ST）是一种广泛存在于谷物、薯类、
                                                               凤仙透骨草，安徽毫州市众益堂中药材销售有限公
            豆类等植物中的碳水化合物，具有绿色环保、安全
                                                               司；琼脂粉、牛肉膏、蛋白胨，BR，北京奥博星生
            无毒、可生物降解等特点，是具有发展前景的材料                             物技术有限公司；大肠杆菌（E. coli）、白色葡萄球
            之一  [5-6] 。将 PVA 与 ST 共混制备复合膜不仅可以降                 菌（S. albus）、枯草芽孢杆菌（B. subtilis），哈尔
                                            [7]
            低成本，还能提高薄膜的综合性能 ，通过不同比                             滨商业大学微生物实验室。
                   [8]
                               [9]
            例共混 、疏水改性 、增强改性                [10] 、增塑改性   [11]
                                                                   Frontier 傅里叶变换红外光谱仪，美国 Perkin
            等，可获得更优性能的薄膜材料。研究人员以
                                                               Elmer 仪器有限公司；X pert3 Powedr X 射线衍射仪，
            ST/PVA 为基材，制得具有抗菌、抗氧化的包装薄膜                         荷兰帕纳科公司；JSM-7500F 扫描电子显微镜，日
            材料，并将其应用于食品包装               [12-13] ，延长了食品货        本电子株式会社；STA449 F3 热重差热同步分析仪，
            架期。何宾宾等        [14] 以马铃薯淀粉与 PVA 为主要基
                                                               德国耐驰公司；LD-05 电脑测控拉力试验机，长春
            材，采用溶液浇铸法制备的马铃薯淀粉/PVA 复合膜                          月明小型试验机有限责任公司；WGT-S 透光率/雾度
            包装性能优良，对猪肉保鲜效果良好。CANO 等                     [15]
                                                               测定仪，上海仪电物理光学仪器有限公司；VAC-VBS
            分析了印楝 油和牛至精 油 2 种天然抑菌剂对
                                                               压差法气体渗透仪，济南兰光机电技术有限公司。
            ST/PVA 薄膜抗菌性能的影响，结果表明，添加较高
                                                               1.2   方法
            剂量的牛至精油的复合膜显示出较好的抗菌活性。
                                                               1.2.1  IBE 的制备
            绿色、安全、高效的天然抑菌剂在食品包装材料中                                 将凤仙透骨草粉碎，过 40 目筛。将凤仙透骨草
            的研究与应用已成为当前的热点                [16-17] ，为提高包装
                                                               粉末与体积分数 95%乙醇水溶液以固液比 1∶10
            材料的抗菌和抗氧化特性，添加具有良好抗氧化和
                                                               （g∶mL）的比例混合，在 50 ℃超声环境下进行循
            抗菌性能的天然活性物质来制备生物活性膜成为新                             环提取，超声提取 1 h 后进行抽滤，保存滤液。将
            的研究方向      [18-19] 。
                                                               滤渣与体积分数 95%乙醇水溶液以固液比 1∶5（g∶
                 天然植物来源的提取物具有安全无毒和抗菌特
                                                               mL）的比例混合再次进行超声提取，超声提取 2 h
            性，是绿色、健康的天然保鲜剂，引起极大的研究
                                                               后进行抽滤，合并两次抽滤的滤液，旋转蒸发浓缩
            兴趣。凤仙透骨草为凤仙花（Impatiens balsamina）
                                                               制得 IBE 抗菌液（生药材质量浓度为 1 g/mL 抗菌
            的干燥茎，别名为指甲花、海纳花等，是一种常用                             液），在 4 ℃冰箱保存，备用。
            的中草药，可以祛风除湿、活血止痛等                   [20] 。凤仙透      1.2.2  PVA/ST 基膜的制备
            骨草中含有黄酮醇类、多肽、萘醌衍生物、甾醇等                     [21] ，      取 m(PVA)∶m(ST)=4∶1、3∶1、2∶1、1∶1
            其提取液具有广谱抗菌性，可以抑制真菌和细菌的                             的 PVA  （4 g）与 ST 溶解于 50 mL 蒸馏水中 85  ℃
            生长  [22] ，在抗菌剂研究领域具有很大的潜能，特别                       恒温加热 1 h，搅拌混合均匀制得 PVA/ST 膜液，膜
            是作为天然抗菌剂与 PVA/ST 基材进行复合制备安                         液静置 1 h 除去气泡，利用 800 µm 刮膜器将 PVA/ST
            全、绿色、环保的抗菌复合膜，在食品保鲜中具有                             膜液平铺于玻璃板上成 PVA/ST 湿膜。在 25  ℃下烘
            很好的利用空间。目前，凤仙透骨草在食品保鲜方                             干 10 h，得到 PVA/ST 基膜。
            面的研究多为将提取液直接用于果蔬的涂膜保鲜，                             1.2.3  PVA/ST/IBE 抗菌复合膜的制备
            而 PVA/ST 抗菌薄膜的活性物质多为纳米氧化锌、                             将 m(PVA)∶m(ST)=4∶1 的 PVA  （4 g）与 ST
            纳米二氧化钛、纳米银、丁香精油及牛至精油等，                             溶解于 50 mL 蒸馏水中，在 85  ℃恒温加热 1 h，搅
            将凤仙透骨草提取物（IBE）共混入 PVA/ST 中制备                       拌均匀制得 PVA/ST 膜液，加入 IBE 抗菌液搅拌均
            抗菌复合膜的研究鲜有报道。本研究以 PVA 和 ST                         匀后静置 1 h 除去气泡，得到不同 IBE 质量浓度的
            为原料，IBE 为抗菌剂，通过共混法制备抗菌复合                           抗菌 PVA/ST/IBE 膜液，利用 800 µm 刮膜器将
            膜，并通过 IBE 含量变化实现对抗菌膜性能的调控，                         PVA/ST/IBE 膜液平铺于玻璃板上成 PVA/ST/IBE 湿
            为 PVA/ST 可降解抗菌复合包装膜的研发提供新思                         膜。在 25  ℃下烘干 10 h，得到 PVA/ST/IBE 抗菌复
            路，复合膜在环保包装、食品保鲜等领域具有广阔                             合膜。不同 PVA/ST/IBE 抗菌复合膜原料配比见表 1。
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