阅读说明：本技术 一种颜色指示型食品保鲜膜及其制备方法 (Color indicating type food preservative film and preparation method thereof ) 是由 费鹏 庄远红 刘静娜 曾繁森 叶妍琦 张美清 于 2019-10-24 设计创作，主要内容包括：本发明属于食品包装领域,具体涉及到一种以改性花色苷作为食品新鲜度指示剂的食品包装膜。本发明公开的颜色指示型食品保鲜膜由以下重量份数的原料制备而成：苯甲酸改性花色苷10-20份,低甲氧基果胶15-30份,壳聚糖15-30份,甘油5-15份,乙酸3-5份。其中,苯甲酸改性花色苷由以下重量份数的原料制备而成：苯甲酸6-12份,天然花色苷9-18份,二环己基碳二亚胺6-12份。本发明针对天然花色苷在自然环境中易氧化、易分解的问题,将苯甲酸接枝到天然花色苷分子上从而增强其稳定性。并以改性花色苷为颜色指示剂,混合低甲氧基果胶、壳聚糖及甘油,制备一种颜色指示型食品保鲜膜。该保鲜膜的颜色会随着食品新鲜度的变化而发生相应变化。(The invention belongs to the field of food packaging, and particularly relates to a food packaging film taking modified anthocyanin as a food freshness indicator. The invention discloses a color indication type food preservative film which is prepared from the following raw materials in parts by weight: 10-20 parts of benzoic acid modified anthocyanin, 15-30 parts of low methoxyl pectin, 15-30 parts of chitosan, 5-15 parts of glycerol and 3-5 parts of acetic acid. The benzoic acid modified anthocyanin is prepared from the following raw materials in parts by weight: 6-12 parts of benzoic acid, 9-18 parts of natural anthocyanin and 6-12 parts of dicyclohexylcarbodiimide. The invention aims at the problems that natural anthocyanin is easy to oxidize and decompose in natural environment, and the benzoic acid is grafted to natural anthocyanin molecules so as to enhance the stability of the natural anthocyanin molecules. And mixing low methoxyl pectin, chitosan and glycerol by taking the modified anthocyanin as a color indicator to prepare the color indicating type food preservative film. The color of the preservative film can change along with the change of the freshness of the food.)

一种颜色指示型食品保鲜膜及其制备方法

技术领域

本发明属于食品包装领域，具体涉及到一种以改性花色苷作为食品新鲜度指示剂的食品保鲜膜。

背景技术

我国食品包装工业在取得突出成就的同时，也面临着食品包装安全、资源与环境等方面的巨大挑战。为此，中国包装工业发展规划（2016-2020）年明确了包装业发展重点为：面向建设包装强国的战略任务，坚持自主创新，突破关键技术，全面推进绿色包装、安全包装、智能包装一体化发展，有效提升包装制品、包装装备、包装印刷等关键领域的综合竞争力。

花色苷是自然界最重要的水溶性的色素之一，其是通过糖苷键将花青素与糖苷连接起来的黄酮类化合物，广泛存在于植物体的根、茎、叶、花、果实之中，具有抗氧化、清除体内自由基、抗炎、抗肿瘤、抑制肥胖、调节血脂平衡、抑制胆固醇等多种生物活性，是理想的抗氧化、抑菌添加剂。作为天然的抗氧化添加剂，不像合成的抗氧化剂那样受到人们的质疑。将其添加到食品保鲜膜中，会从保鲜膜中缓慢扩散到所包裹食品的表面甚至是内部，阻止食品内营养物质的氧化，延长食品的保质期。

另外，天然植物中的花色苷种类有很多，形貌、性质等各有不同，但大多数花色苷均可以根据环境中的酸碱情况形成不同的构型，发生不同的显色反应。食品的腐坏变质会伴随胺、氨等挥发性含氮化合物的产生，从而造成pH环境的改变。因此，根据花色苷颜色随着环境pH值变化而变化这一特性，可将其作为食品保鲜膜的气敏材料，反映食品的新鲜程度。

国内外已有学者利用花色苷的pH-颜色响应特性，将花色苷添加到食品包装膜中，制备具有食品新鲜度指示特性的食品包装膜，如铜陵市明科包装技术有限公司公布了一种花青素活性智能包装膜的制备工艺（申请号201810667474 .X）。但天然花色苷易氧化，在自然环境中很容易降解，使得这种颜色指示型保鲜膜稳定性较差，其货架期不长，因此需要对其进行改性以提高其稳定性。

发明内容

本发明针对天然花色苷在自然环境中易氧化、易分解的问题，将苯甲酸接枝到天然花色苷分子上从而增强其稳定性。并以改性花色苷为颜色指示剂，混合低甲氧基果胶、壳聚糖及甘油，制备一种颜色指示型食品保鲜膜。由于食品在储存过程中会释放出胺、氨等挥发性含氮化合物并造成pH环境的改变，保鲜膜颜色亦会随着变化，从而起到食品新鲜度的监测作用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种颜色指示型食品保鲜膜，其由以下重量份数的原料制备而成：

苯甲酸改性花色苷 10-20 份

低甲氧基果胶（甲酯化度为20-30 %） 15-30份

壳聚糖 15-30份

甘油 5-15份

乙酸 3-5 份

其中，苯甲酸改性花色苷由以下重量份数的原料制备而成：

苯甲酸 6-12份

天然花色苷 9-18份

二环己基碳二亚胺 6-12份

本发明还提供了所述颜色指示型食品保鲜膜的制备方法，包括以下步骤。

1）将6-12份苯甲酸溶解于40份二氯甲烷中，将该溶液置于冰水浴中搅拌。

2）将6-12二环己基碳二亚胺溶解于40份二氯甲烷中，并加入到步骤1）所述溶液中，冰水浴中搅拌。

3）将混合溶液过滤，去除白色固体残留物（二环己脲），收集滤液。

4）向步骤3）收集的滤液中加入9-18份天然花色苷，水浴搅拌加热，然后通过旋转蒸发将滤液浓缩，接着将浓缩液进行冷冻干燥，收集粉末状物质，即苯甲酸改性花色苷。

5）在400 份去离子水中加入15-30份壳聚糖，再加入3-5份乙酸混合，搅拌60 min，其溶液澄清且呈现淡黄色，然后超声处理5 min脱气，再在常温下搅拌5 min。

6）取10-20 份的苯甲酸改性花色苷分散于200 份去离子水中，加入5-15 份甘油，超声振荡30 min，然后加入15-30份低甲氧基果胶，继续搅拌60 min。

7）将步骤6）中制得的壳聚糖溶液和步骤7）中制得苯甲酸改性花色苷/果胶溶液混合，搅拌60 min，得到混合膜溶液。

8）混合膜溶液倒在15-20°斜靠的玻璃平板上，使膜液均匀涂布在平板上，然后置于鼓风烘箱中干燥，即得颜色指示型食品保鲜膜。

步骤2）冰水浴搅拌2-4 h。

步骤4）水浴加热温度为60-80 ℃，反应时间为2-4 h。

步骤9）所述玻璃平板为磨砂玻璃平板。

步骤9）干燥温度40 ℃，干燥时间12-18 h。

本发明采用以上技术方案，将苯甲酸接枝到天然花色苷分子上，以改善其稳定性。同时混合低甲氧基果胶、壳聚糖及甘油，制备一种颜色指示型食品保鲜膜。

本发明具有以下优点：

1、本发明以苯甲酸对天然花色苷进行酰化改性，显著性增强其稳定性，使其在保鲜膜中的有效使用时间大大延长。

2、本发明以苯甲酸改性花色苷为颜色指示剂，其颜色会随着食品储存时间的延长不断改变，因此该保鲜膜可以起到监测食品新鲜度的作用。

3、改性花色苷具有较强的抗氧化性能，能起到增强保鲜膜保鲜能力的作用。

附图说明

图1为本发明的技术原理图。

其中，（1）苯丙酸;（2）二环己基碳二亚胺；（3）苯甲酸酐；（4）二环己脲；（5）花色苷（以矢车菊素-3-O-葡萄糖苷为例）；（6）苯甲酸修饰的花色苷（分子修饰也可能发生在其它羟基位置）。

具体实施方式

一种颜色指示型食品保鲜膜，其由以下重量份数的原料制备而成：

苯甲酸改性花色苷 10-20 份

低甲氧基果胶（甲酯化度为20-30 %） 15-30份

壳聚糖 15-30份

甘油 5-15份

乙酸 3-5 份

其中，苯甲酸改性花色苷由以下重量份数的原料制备而成：

苯甲酸 6-12份

天然花色苷 9-18份

二环己基碳二亚胺 6-12份

本发明还提供了所述颜色指示型食品保鲜膜的制备方法，包括以下步骤。

1）将6-12份苯甲酸溶解于80份二氯甲烷中，将该溶液置于冰水浴中搅拌。

2）将6-12份二环己基碳二亚胺溶解于80份二氯甲烷中，并加入到步骤1）所述溶液中，冰水浴中搅拌2-4 h。

3）将混合溶液过滤，去除白色固体残留物（二环己脲），收集滤液。

4）向步骤3）收集的滤液中加入9-18份天然花色苷，在60-90 ℃下水浴搅拌加热2-4 h，然后通过旋转蒸发将滤液浓缩，接着将浓缩液进行冷冻干燥，收集粉末状物质，即苯甲酸改性花色苷。

5）在400 份去离子水中加入15-30份壳聚糖，再加入3-5份乙酸混合，搅拌60 min，其溶液澄清且呈现淡黄色，然后超声处理5 min脱气，再在常温下搅拌5 min。

6）取10-20 份的苯甲酸改性花色苷分散于200 份去离子水中，加入5-15 份甘油，超声振荡30 min，然后加入15-30份低甲氧基果胶，继续搅拌60 min。

7）将步骤6）中制得的壳聚糖溶液和步骤7）中制得苯甲酸改性花色苷/果胶溶液混合，搅拌60 min，得到混合膜溶液。

8）混合膜溶液倒在15-20°斜靠的磨砂玻璃平板上，使膜液均匀涂布在平板上，然后置于40℃鼓风烘箱中干燥12-18 h，即得颜色指示型食品保鲜膜。

实施例1

一种颜色指示型食品保鲜膜，其由以下重量份数的原料制备而成：

苯甲酸改性花色苷 15份

低甲氧基果胶（甲酯化度为20-30 %） 20份

壳聚糖 20份

甘油 10份

乙酸 4 份

其中，苯甲酸改性花色苷由以下重量份数的原料制备而成：

苯甲酸 9份

葡萄籽花色苷 14份

二环己基碳二亚胺 9份

本发明还提供了所述颜色指示型食品保鲜膜的制备方法，包括以下步骤。

1）将9份苯甲酸溶解于80份二氯甲烷中，将该溶液置于冰水浴中搅拌。

2）将9份二环己基碳二亚胺溶解于80份二氯甲烷中，并加入到步骤1）所述溶液中，冰水浴中搅拌3 h。

3）将混合溶液过滤，去除白色固体残留物（二环己脲），收集滤液。

4）向步骤3）收集的滤液中加入14份葡萄籽花色苷，在80 ℃下水浴搅拌加热3 h，然后通过旋转蒸发将滤液浓缩，接着将浓缩液进行冷冻干燥，收集粉末状物质，即苯甲酸改性花色苷。

5）在400 份去离子水中加入20份壳聚糖，再加入4份乙酸混合，搅拌60 min，其溶液澄清且呈现淡黄色，然后超声处理5 min脱气，再在常温下搅拌5 min。

6）取15 份的苯甲酸改性花色苷分散于200 份去离子水中，加入10 份甘油，超声振荡30 min，然后加入20份低甲氧基果胶，继续搅拌60 min。

7）将步骤6）中制得的壳聚糖溶液和步骤7）中制得苯甲酸改性花色苷/果胶溶液混合，搅拌60 min，得到混合膜溶液。

8）混合膜溶液倒在15-20°斜靠的磨砂玻璃平板上，使膜液均匀涂布在平板上，然后置于40℃鼓风烘箱中干燥16 h，即得颜色指示型食品保鲜膜。

实施例2

一种颜色指示型食品保鲜膜，其由以下重量份数的原料制备而成：

苯甲酸改性花色苷 10份

低甲氧基果胶（甲酯化度为20-30 %） 20份

壳聚糖 20份

甘油 10份

乙酸 4 份

其中，苯甲酸改性花色苷由以下重量份数的原料制备而成：

苯甲酸 6份

葡萄籽花色苷 9份

二环己基碳二亚胺 6份

本发明还提供了所述颜色指示型食品保鲜膜的制备方法，包括以下步骤。

制备方法同实施例1。

此实施例中，苯甲酸改性花色苷添加量较低，相应颜色指示保鲜膜主要针对腐败过程中产生碱性气体较少的食品，如干制肉品、肉脯，肉干等。

实施例3

一种颜色指示型食品保鲜膜，其由以下重量份数的原料制备而成：

苯甲酸改性花色苷 20份

低甲氧基果胶（甲酯化度为20-30 %） 20份

壳聚糖 20份

甘油 10份

乙酸 4 份

其中，苯甲酸改性花色苷由以下重量份数的原料制备而成：

苯甲酸 12份

葡萄籽花色苷 18份

二环己基碳二亚胺 12份

制备方法同实施例1。

此实施例中，苯甲酸改性花色苷添加量较高，相应颜色指示保鲜膜主要针对腐败过程中产生碱性气体较多的食品，如鱼肉、鸡肉等。

实施例4

一种颜色指示型食品保鲜膜，其由以下重量份数的原料制备而成：

苯甲酸改性花色苷 15份

低甲氧基果胶（甲酯化度为20-30 %） 20份

壳聚糖 20份

甘油 5份

乙酸 4 份

其中，苯甲酸改性花色苷由以下重量份数的原料制备而成：

苯甲酸 9份

葡萄籽花色苷 14份

二环己基碳二亚胺 9份

制备方法同实施例1。

本实施例中，添加的甘油量较低，复合膜的拉伸强度很高，但韧性很差。

实施例5

一种颜色指示型食品保鲜膜，其由以下重量份数的原料制备而成：

苯甲酸改性花色苷 15份

低甲氧基果胶（甲酯化度为20-30 %） 20份

壳聚糖 20份

甘油 15份

乙酸 4 份

其中，苯甲酸改性花色苷由以下重量份数的原料制备而成：

苯甲酸 9份

葡萄籽花色苷 14份

二环己基碳二亚胺 9份

制备方法同实施例1。

本实施例中，添加的甘油量较高，复合膜的拉伸强度较低，但断裂伸长率很高。

实施例6

一种颜色指示型食品保鲜膜，其由以下重量份数的原料制备而成：

苯甲酸改性花色苷 15份

低甲氧基果胶（甲酯化度为20-30 %） 20份

壳聚糖 20份

甘油 10份

乙酸 4 份

其中，苯甲酸改性花色苷由以下重量份数的原料制备而成：

苯甲酸 9份

枸杞花色苷 14份

二环己基碳二亚胺 9份

制备方法同实施例1。

此实施例中，使用枸杞花色苷，保鲜膜呈蓝紫色。

实施例7

一种颜色指示型食品保鲜膜，其由以下重量份数的原料制备而成：

苯甲酸改性花色苷 15份

低甲氧基果胶（甲酯化度为20-30 %） 20份

壳聚糖 20份

甘油 10份

乙酸 4 份

其中，苯甲酸改性花色苷由以下重量份数的原料制备而成：

苯甲酸 9份

黑米花色苷 14份

二环己基碳二亚胺 9份

制备方法同实施例1。

此实施例中，使用黑米花色苷，保鲜膜呈红色。