CN116199921A - 一种壳聚糖复合膜、复合膜液及其保鲜应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种壳聚糖复合膜、复合膜液的制备方法及其用于农产品保鲜的用途。该方法包括：(1)将壳聚糖溶液、二氧化钛和尿素混合，进行改性处理，得到第一前驱体；(2)将所述第一前驱体和碱性试剂混合，进行沉淀反应，得到第二前驱体；(3)将所述第二前驱体和交联剂混合，进行交联反应，反应结束后，将沉淀物洗涤至中性，冻干，得到第三前驱体N‑TiO₂；(4)将所述第三前驱体和壳聚糖溶液混合，或者将所述第三前驱体、壳聚糖溶液和抑菌剂混合，得到壳聚糖复合膜液。N‑TiO₂与壳聚糖复合后产生抑菌抗菌的协同作用，使腐败菌细胞膜和细胞壁的结构发生变化并使其丧失修复功能，加速了内容物的渗出并导致细胞死亡。

Description

一种壳聚糖复合膜、复合膜液及其保鲜应用

技术领域

本发明属于农产品保鲜技术领域，具体而言，涉及一种壳聚糖复合膜、复合膜液的制备方法及其用于农产品保鲜的用途。

背景技术

新鲜的食用菌水分含量较高，营养物质丰富，采摘后子实体受损，采后呼吸速率高，在采后的包装、运输、贮藏、销售等环节容易受到外源微生物，如细菌、霉菌、酵母的侵染而发生腐败变质，使货架期缩短，对人体健康构成威胁。Santana(Santana C C,Vanetti MCD,Kasuya M C M.Microbial growth and colour ofminimally processed shiitakemushroom stored at different temperatures.J.Food Technol.,2008,43:1281-1285)发现香菇在储藏过程中的致腐微生物为假单胞菌、嗜温菌、霉菌及酵母。姜天甲(姜天甲.主要食用菌采后品质劣变机理及调控技术研究.[博士学位论文].杭州：浙江大学图书馆.2010)发现平菇易于受酵母菌和霉菌的侵染腐败而失去商品价值，而金针菇的优势腐败菌主要是酵母菌和霉菌，其次是嗜冷菌和假单胞菌。

目前，食用菌保鲜技术主要包括物理保鲜、化学保鲜和生物保鲜，其中生物保鲜技术主要是微生物菌体保鲜、代谢产物保鲜，利用生物的天然提取物对果蔬进行保鲜，它有3个显著的优点：无毒害、无残留、无任何副作用。所以相对化学保鲜技术，生物保鲜技术更受人们青睐。壳聚糖是一类天然阳离子多糖，具有无毒、成膜性好、可降解、生物相容性好等优点，但是壳聚糖单膜的机械性能较差，抗菌和抗氧化能力较弱(李娜,et al.纤维素纳米晶-肉桂精油-壳聚糖复合涂膜制备及其对黄山楂金如意保鲜效果研究.果树学报,1-15)。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种抑菌性能和机械性能优异，同时具有更低的水蒸气和气体透过率的改性壳聚糖复合膜，从而用于食用菌等农产品的长期保鲜及货架期的延长。

为了实现上述技术目的，本发明人通过大量试验研究并不懈探索，最终以壳聚糖为成膜基底，添加活性物质N-TiO₂(或N-TiO₂和纳他霉素)，N-TiO₂和纳他霉素可以在壳聚糖溶液中均匀分布，并通过氢键使各组分间产生强烈的相互作用，形成了相容性良好的网格结构，构建了质地均匀、机械性能和水蒸气阻隔性能优异的薄膜。

具体地，本发明的目的还是按照如下技术方案实现的：一种壳聚糖复合膜的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)将壳聚糖溶液、二氧化钛和尿素混合，进行改性处理，得到第一前驱体；

(2)将所述第一前驱体和碱性试剂混合，进行沉淀反应，得到第二前驱体；

(3)将所述第二前驱体和交联剂混合，进行交联反应，反应结束后，将沉淀物洗涤至中性，冻干，得到第三前驱体；

(4)将所述第三前驱体和壳聚糖溶液混合，或者将所述第三前驱体、壳聚糖溶液和抑菌剂混合，得到壳聚糖复合膜液。

进一步优选地，如上所述壳聚糖复合膜的制备方法，其步骤(1)中所述壳聚糖、二氧化钛和尿素的质量比为(0.8～1.1)：(0.8～1.1)：(0.1～0.8)；所述二氧化钛和交联剂的质量比为(0.8～1.1)：(0.1～0.5)。

进一步优选地，如上所述壳聚糖复合膜的制备方法，其中所述改性处理的温度为5～40℃，时间为175～250min。

进一步优选地，如上所述壳聚糖复合膜的制备方法，其中所述沉淀反应时反应体系的pH值为9～11。

进一步优选地，如上所述壳聚糖复合膜的制备方法，其中所述交联剂为环氧氯丙烷、三偏磷酸钠或戊二醛，所述交联反应的温度为55～60℃，时间为4～5h。

进一步优选地，如上所述壳聚糖复合膜的制备方法，其步骤(4)还包括将所述壳聚糖复合膜液进行流延成膜处理，得到壳聚糖复合膜。

进一步优选地，如上所述壳聚糖复合膜的制备方法，其中所述的抑菌剂选自如下的一种或两种以上：纳他霉素、乳酸链球菌素、ε-聚赖氨酸、茶多酚。

进一步优选地，如上所述壳聚糖复合膜的制备方法，其步骤(4)中当所述第三前驱体和壳聚糖溶液混合时，第三前驱体、壳聚糖的质量比为(0.1～0.3)：(1～2)；当所述第三前驱体和壳聚糖溶液、抑菌剂混合时，第三前驱体、壳聚糖和抑菌剂的质量比为(0.1～0.3)：(1～2)：(0.06～0.1)。

另外，本发明的第二个目的在于提了上述制备方法制备的壳聚糖复合膜液或壳聚糖复合膜，以及上述壳聚糖复合膜液或壳聚糖复合膜在农产品涂膜保鲜/覆膜保鲜中的应用，所述的农产品包括大球盖菇、香菇、双孢菇、杏鲍菇、青椒、蚕豆、豌豆、竹笋、土豆、荸荠、西红柿。

与现有技术相比，本发明制备的壳聚糖复合膜具有如下优点和显著进步：(1)N-TiO₂与CS复合后产生抑菌抗菌的协同作用，使腐败菌细胞膜和细胞壁的结构发生变化并使其丧失修复功能，加速了内容物的渗出并导致细胞死亡。(2)CS、N-TiO₂与NT通过氢键使各组分间产生强烈的相互作用，形成了相容性良好的网格结构，促进质地均匀薄膜的构建，N-TiO₂和NT可以在CS中均匀分布，复合膜的完整性更好，且N-TiO₂和NT的加入不仅提高了复合膜的机械性能，而且可以改善CS的结构性能，从而降低复合膜的WVP及气体透过量，利于大球盖菇的保鲜及货架期的延长。(3)良好的水溶性使得复合膜更易在大球盖菇表面除去。

附图说明

图1：不同复合材料对腐败菌的抑制率。

图2：不同抑菌材料对腐败菌的抑制率。

注：图1和图2中不同大写字母表示相同抑菌材料在不同腐败菌之间存在显著差异，小写字母表示不同抑菌材料在同一种腐败菌之间存在显著差异(p<0.05)。

图3：不同N-TiO₂添加量对腐败菌抑制率的影响。

图4：不同N-TiO₂添加量对复合膜机械性能的影响。

图5：不同N-TiO₂添加量对复合膜WVP的影响。

图6：不同壳聚糖添加量对腐败菌抑制率的影响。

图7：不同壳聚糖添加量对复合膜机械性能的影响。

图8：不同壳聚糖添加量对复合膜水蒸气透过性的影响。

图9：不同纳他霉素添加量对腐败菌抑制率的影响。

图10：不同纳他霉素添加量对复合膜机械性能的影响。

图11：不同纳他霉素添加量对复合膜水蒸气透过性的影响。

图12：壳聚糖单膜(A,B,C,G)及壳聚糖复合膜(D,E,F,H)的扫描电镜表面图(A-F)及截面图(G,H)。

图13：N-TiO₂，CS，CS/N-TiO₂，CS/N-TiO₂/NT的XRD图谱。

图14：样品的红外光谱图。

图15：复合膜对不同腐败菌菌丝生长抑制率(A)、菌落形态(B)的影响。

图16：复合膜液对不同腐败菌电导率的影响。

图17：大球盖菇贮藏期间腐败率的变化。

图18：大球盖菇贮藏期间失重率的变化。

图19：大球盖菇贮藏期间菌落总数的变化情况。

图20：大球盖菇贮藏期间呼吸强度的变化。

图21：大球盖菇贮藏期间硬度的变化。

注：图3-图11及图15-图21中不同大写字母或不同小写字母分别表示组间和组内存在显著差异(p<0.05)。

具体实施方式

实施例1：壳聚糖复合膜的制备及表征

采用单因素试验探讨壳聚糖、N-TiO₂和纳他霉素的添加量对复合膜抑菌性、机械性能和水蒸气透过性的影响，在此基础上设计三因素三水平的正交试验，根据抑菌性最佳的原则选择最适配比，并对复合膜的结构表征和理化指标进行测定，为后续影响研究壳聚糖复合涂膜对大球盖菇保鲜效果的影响奠定基础。

1样品制备

1.1氮掺杂壳聚糖TiO₂颗粒的制备

采用沉淀法制备氮掺杂二氧化钛纳米颗粒，记为N-TiO₂。准确称取1.00g壳聚糖，将其分散于100mL 1％乙酸溶液中，连续搅拌至透明溶液。加入1.00gTiO₂(P25型)和0.30g尿素混匀，超声处理30min后磁力搅拌2h获得均匀乳白色悬浊液。用氢氧化钠(1.00mol/L)调节溶液pH值为10，有白色沉淀生成，加入0.40mL 25％戊二醛并搅拌10min，将沉淀在60℃加热5h，发生交联反应。反应结束后，将沉淀物用蒸馏水洗涤至中性，冻干研磨后得到N-TiO₂。

1.2壳聚糖单膜的制备

称取1.00g壳聚糖粉末溶解在100mL 0.5％(v/v)乙酸水溶液中，室温下搅拌成淡黄色黏稠透明液体后超声30min以除去气泡，制得壳聚糖溶液，将其倒在培养皿中流延成膜，60℃干燥4h后取出，于室温(25℃，50％RH)下回软24h后揭膜备用，记为CS单膜。

1.3壳聚糖复合膜的制备

向1.2中制得的壳聚糖溶液中分别加入一定量的N-TiO₂(按1.1方法制备)和抑菌材料，混匀后搅拌30min。过滤后进行超声，以除去气泡，得到复合膜液(作为实施例2壳聚糖 复合膜液对大球盖菇的涂膜保鲜试验中涂膜组的受试样品)。将该复合膜液倒在培养皿中流延成膜，60℃干燥4h取出，于室温下回软24h后揭膜备用，记为CS复合膜。

1.4复合膜抑菌材料的筛选

分别取2mL含有不同抑菌材料——纳他霉素(NT)、乳酸链球菌素(Nisin)、ε-聚赖氨酸(ε-PL)和茶多酚(TP)的复合膜液与18mL灭菌(121℃，25min)冷却至60℃的PDA培养基混合均匀，制成含有不同抑菌材料的培养基，倒入平板冷却后备用。以加入等体积无菌水的培养基作为对照。

在无菌条件下，取出分离纯化后的四种腐败菌，用打孔器于菌落边缘打出直径为5mm的菌饼，将菌饼置于上述平板中心，用封口膜将培养皿封口，每种处理设置3组重复，将平板置于28℃培养72h，用十字交叉法测量菌落直径，计算不同抑菌材料对四种腐败菌的抑制率并筛选出抑菌效果最佳的材料制备CS复合膜。抑制率(MGI)计算公式如下：

菌落直径＝菌落总直径(mm)-菌饼直径(5mm)

2复合膜的结构表征检测

2.1扫描电子显微镜(SEM)

将待测试样干燥后切成正方形，用导电性面胶固定在样品台上，对其表面和断面进行溅射喷金处理，用SU8010型SEM观察表面和断面形貌。

2.2X-射线衍射(XRD)

使用X射线衍射仪对复合膜的衍射峰进行测定，以波长为0.15406nm的CuKα为辐射源，灯电压40KV，灯电流40mA，扫描范围5°～70°，扫描速度10°/min。

2.3傅里叶红外光谱(FTIR)

使用傅立叶变换红外光谱仪ATR-FTIR模式对制备样品薄膜进行测试，测试前将所有样品在50℃的恒温干燥箱中干燥12h。扫描范围4000～400cm^-1，光谱分辨率4cm^-1。

3复合膜的理化指标检测

3.1复合膜厚度的测定

按照国标GB/T 6672-2001《塑料薄膜和薄片厚度测定机械测量法》测定膜的厚度，选择完整、光滑、无褶皱的膜，在膜上随机选取5～10点，用数显测厚仪(0.001mm)测定膜厚度，取其平均值，该厚度用于计算膜的其他性能。

3.2复合膜机械性能的测定

根据GB/T1040.3-2006《塑料拉伸性能的测定》在室温下对膜进行断裂伸长率(EB)和拉伸强度(TS)测试，统一膜的大小为15mm×80mm，拉伸探头间距为50mm，应变速率为20mm/min，平行测量3次取平均值。EB和TS的计算公式如下：

式中：F_m，样品承受最大拉力(N)；d，膜宽度(mm)；b，膜厚度(mm)；L₀，样品初始长度(mm)；L，样品断裂最大长度(mm)。

3.3复合膜水溶性的测定

室温下，将光滑平整的膜切成2cm×2cm的正方形，将其放入50mL的烧杯中，75℃下烘干至恒重，记录烧杯和复合膜的总质量。向烧杯中加入30mL去离子水，37℃300r/min恒温搅拌24h后将水倒掉，75℃下烘干至恒重，记录烧杯和复合膜的总质量，根据复合膜溶解前后的质量变化计算其水溶性。平行测量3次取平均值。计算公式如下：

式中：m₀，薄膜平衡后的初始重量(g)；m₁，浸泡后薄膜的最终干重(g)。

3.4复合膜水蒸气透过性的测定

按照国标GB/T 16928-1997《包装材料试验方法透湿率》和GB 1037-2021《塑料薄膜与薄片水蒸气透过性能测定杯式增重与减重法》，测定复合膜的水蒸气透过性(watervapor permeability,WVP)。25℃下，在三角瓶底部盛放3g干燥硅胶，用石蜡将膜封于100mL三角瓶中，将封膜的三角瓶放于干燥器中，干燥器底部盛有饱和NaCl溶液，每隔24h取出三角瓶称重一次，直到达到恒重为止。平行测量3次取其平均值。WVP计算公式如下：

式中：Δm/Δt，单位时间内称量瓶的增加重量(g/s)；d，薄膜厚度(m)；A，薄膜的有效面积(m²)；ΔP，25℃时薄膜两边的水汽压差(1753.55Pa)。

3.5复合膜氧气、二氧化碳透过率的测定

参照GB/T1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法压差法》测量试样的气体透过率。将试样放置在上下测试腔之间，夹紧，测试条件为温度26℃、相对湿度50％。测试下腔涂抹适量的真空油脂，将直径为65mm的滤纸覆盖在操作台中心后将试样贴在滤纸上开始测量。首先对低压腔(下腔)进行真空处理，然后对整个***抽真空12h。当达到规定的真空度后，关闭测试下腔，向高压腔(上腔)冲入一定压力的氧气或二氧化碳，保证在试样两侧形成恒定的压差。气体在压差梯度的作用下，由高压侧向低压侧渗透，通过对低压侧压强的监测处理，得出所测试样的氧气和二氧化碳的透过量。选择比例模式10％，气体置换时间60s，上下腔脱气时间12h，气体压力1.01kgf/cm²，每个试样测3组平行，结果取平均值。计算公式为：

式中：Q_g，气体透过量(cm³/m²·24h·0.1MPa)；Δp/Δt，单位时间内腔室中压力变化的平均值(Pa/h)；V，低压室体积(cm³)；S，样品面积(m²)；T，温度(K)；p₁-p₂，样品两侧压差(Pa)；T₀，标准状态下温度273.15K，p₀，标砖状态下压力1.0133×10⁵Pa。

式中：P_g，气体透过率cm³·cm/(m²·24h·0.1Mpa)；Δp/Δt，单位时间内腔室中压力变化的平均值(Pa/h)；T，温度(K)；D，样品厚度(cm)。

3.6复合膜的抑菌活性测定

(1)复合膜对腐败菌的生长抑制测定

复合膜对四种腐败菌的生长抑制率的测定同1.4。抑制率MGI计算公式如下：

菌落直径(mm)＝菌落总直径-菌饼直径

(2)复合膜对菌丝细胞膜通透性的影响

采用电导法测定复合膜对菌丝细胞膜离子通透性的影响。将分离纯化的四种腐败菌分别接种于装有PDA培养基的培养皿中培养3天，用5mm的打孔器在生长良好的菌落边缘打孔，获得菌丝块。将菌丝块放入PDB培养液中静置培养。3d后加入体积分数为10％的复合膜液，以加入等体积的去离子水作为对照，于28℃下静置培养，并在不同时间点(1h，2h，3h，4h，5h，6h直至数值稳定)测定培养液中的电导率。

4正交实验设计

在本研究中，通过正交实验设计考察了壳聚糖的添加量、N-TiO₂的添加量和抑菌材料的添加量这三个因素对复合膜的抑菌性能、机械性能和水蒸气透过性的影响，最终计算出复合膜的最佳材料配比。

5数据处理

所有试验均做3次平行，实验数据用“平均值±标准差”表示，使用Microsoftexcel 2019整理数据，Origin 2021软件作图，IBM SPSS Statistics 26进行单因素方差分析，Duncan’s法进行显著性分析，p<0.05为显著性差异的判别标准。

6结果与分析

6.1壳聚糖复合膜材料的筛选

不同材料对大球盖菇腐败菌的抑制率如图1所示。不同材料对四种腐败菌的抑制率不同，这可能与不同真菌对抑制剂的敏感性有关。由图1可知，TiO₂和N-TiO₂对腐败菌的抑制率较低，仅为10％左右，且仅对黄色蓝状菌的抑制率有显著差异。CS单膜液对四种腐败菌的抑制率分别为45.22％，18.98％，55.32％和35.53％，表现出良好的抑菌性。在CS单膜液中分别复合TiO₂和N-TiO₂后，发现CS复合膜液对Aspergillus niger(黑曲霉)，Rhizopusazygosporus(根霉属)和Talaronycespurpureogenus(黄色蓝状菌)的抑制率明显提高CS单膜液的抑制率，说明本身具有抑菌性的TiO₂、N-TiO₂与壳聚糖复合后产生协同作用。CS/N-TiO₂复合膜液对Aspergillusniger(黑曲霉)，Rhizopusazygosporus(根霉属)和Talaronycespurpureogenus(黄色蓝状菌)的抑制率显著高于CS/TiO₂复合膜液(p<0.05)，说明N-TiO₂与壳聚糖复合后产生的协同作用强于TiO₂与壳聚糖复合产生的协同作用，可能是因为N-TiO₂提高了对可见光的响应能力，具有更高的光催化能力，更易产生能够攻击菌体的羟自由基(-OH)和活性氧(ROS)等强氧化物。此外，形成的CS/N-TiO₂复合材料(正)和杀菌膜(负)之间的静电相互作用会促进细菌、真菌膜细胞的改变，抑制组织营养的摄入并影响细胞活力和正常细胞的生长，从而增强抗菌活性，同时也证明了N-TiO₂的抑菌活性是非菌株特异性的。

为进一步提高CS/N-TiO₂复合膜液的抑菌性，在复合膜液中添加另一种抑菌材料，其对不同腐败菌的抑制率如图2所示。加入纳他霉素的复合膜液对四种腐败菌的抑制率最高，且Fusarium pseudoanthophilum(镰刀菌属)>Aspergillus niger(黑曲霉)>Rhizopusazygosporus(根霉属)>Talaronycespurpureogenus(黄色蓝状菌)。因此选择在CS/N-TiO₂复合膜液中添加纳他霉素形成CS/N-TiO₂/NT复合膜。NT作为一种天然的多烯大环内酯抗菌剂，具有高效、广谱性等特点，可与细胞膜中的甾醇化合物发生反应，影响菌细胞膜的通透性，以达到抑制真菌生长的目的，因此能够在较低添加量的情况下达到对四种腐败菌较高的抑制率。

6.2单因素实验结果

抑菌性、机械性能与WVP是研究CS复合膜的重要指标，抑菌性可以反映复合膜对腐败菌的抑制效果，机械性能可以反映复合膜在断裂和拉伸下的力学性能，WVP可以反映复合膜的阻水性。这些参数是确定成膜能力和防腐保鲜的必要条件，可以客观地评估复合膜与大球盖菇的相适性。因此，通过改变N-TiO₂、CS和NT的添加量，观察这三种因素对复合膜的抑菌性、机械性能和WVP三种指标的影响，确定最佳添加量，并筛选出后续正交试验的三个水平。

6.2.1N-TiO₂的添加量对响应值的影响

在CS添加量为1.00g，NT添加量为0.02g的前提下，设定N-TiO₂的添加量为0.10g，0.15g，0.20g，0.25g，0.30g，分别进行复合膜的制备以及单因素实验。

不同N-TiO₂的添加量对复合膜抑菌性的影响如图3所示。该复合膜对Fusariumpseudoanthophilum(镰刀菌属)和Rhizopus azygosporus(根霉属)的抑制率较高，均能达到70％～80％，而对于Talaronycespurpureogenus(黄色蓝状菌)和Aspergillusniger(黑曲霉)的抑制率稍差，抑制率为30％左右，说明不同腐败菌对复合膜液的敏感性不同，相同浓度下的复合膜液对腐败菌的抑制程度也不同。随着N-TiO₂添加量逐渐增加，N-TiO₂与腐败菌接触的表面积逐渐增大，对这四种腐败菌的抑制效果也在逐渐增加。当添加量超过0.30g时，抑菌性反而下降，可能是由于N-TiO₂添加量过多会在复合膜表面产生团聚现象，使得抑菌性降低。

不同N-TiO₂的添加量对复合膜机械性能的影响如图4所示，由图4可知，复合膜的机械性能随N-TiO₂的增加先升高后下降。这是因为N-TiO₂纳米粒子粒径较小，容易***到分子间空隙，可以影响混合组分种各分子间的排列和分子间作用力，起到多向分散负荷的作用，从而提高复合膜的机械性能。当N-TiO₂的添加量过多时复合膜液在干燥过程中易发生团聚作用，直接影响了CS分子之间以及分子内部的氢键作用，导致分子链运动受到影响，使复合膜变得较脆，机械性能下降。

为了减少食用菌中的水分流失从而延长其货架期，必须控制水分的迁移和流失速率，因此复合膜的WVP越低越好。不同N-TiO₂的添加量对复合膜WVP的影响如图5所示。随着N-TiO₂的增加，WVP总体呈现逐渐下降的趋势。可能是因为随着N-TiO₂的增加，改变了壳聚糖分子的晶体结构，且N-TiO₂纳米粒子较小容易***到分子间隙中从而提高了膜的致密性，增加了膜的阻水性。另外，N-TiO₂与壳聚糖中的羟基之间可以形成氢键，减少了复合膜中羟基的数量，也有利于降低复合膜的WVP。当N-TiO₂添加量为0.25g时复合膜的WVP值最低，阻水性能最好。综合N-TiO₂添加量对抑菌性、机械性能和WVP的影响，选择0.20g、0.25g和0.30gN-TiO₂添加量作为后续正交实验的三个水平。

6.2.2CS的添加量对响应值的影响

在N-TiO₂添加量为0.25g，NT添加量为0.02g的前提下，设定CS的添加量为0.50g，1.00g，1.50g，2.00g，2.50g，分别进行复合膜的制备以及单因素实验。

不同CS添加量对复合膜抑菌性的影响如图6所示。随着复合膜中CS的添加量逐渐增加，对Fusariumpseudoanthophilum(镰刀菌属)的抑制率呈逐渐上升趋势，对另外三种菌则呈先上升后下降的趋势，说明Fusariumpseudoanthophilum(镰刀菌属)对CS的敏感性高于另外三种腐败菌。CS可以通过激活真菌的几丁质酶，使细胞壁降解，达到抑制真菌的目的。当CS浓度过高时，过多的羟基和部分游离的氨基可以使CS形成网状结构，包裹住复合膜体系中的N-TiO2和NT，阻碍了三者之间的协同作用，导致抑菌性反而下降。

不同CS添加量对复合膜机械性能的影响如图7所示。随着CS添加量的增多，复合膜的机械性能总体呈现先增加后降低的趋势。当CS添加量为1.00g时，复合膜的机械性达到最高，当CS添加量继续增加时，抗拉强度和断裂伸长率反而降低。这是由于随着CS浓度的增加，单位体积内的分子数越多，成膜时高分子链间的相互作用力越强，分子间氢键越强，膜的强度越大，从而使膜结构更加牢固，而超过一定范围，CS浓度过高则会导致复合膜液过于浓稠，复合膜的弹性变差，膜的完整性变差。

不同CS添加量对复合膜WVP的影响如图8所示。随着CS添加量的增加，复合膜的WVP也逐渐增加。可能是由于CS中的羟基具有一定的亲水性，当CS浓度越大，相应复合膜对水分子的作用力越大，导致水蒸气在膜表面大量迁移，造成膜吸水膨胀，所以透水性逐渐增大。因此根据抑菌性最佳的原则，最终选择1.00g，1.50g和2.00g壳聚糖的添加量作为后续正交实验的三个水平。

6.2.3NT添加量对响应值的影响

在N-TiO₂添加量为0.25g，CS添加量为1.00g的前提下，改变NT的添加量，设定NT的添加量为0.02g，0.04g，0.06g，0.08g，0.10g，分别进行复合膜的制备以及单因素实验。

不同NT的添加量对复合膜抑菌性的影响如图9所示。随着NT添加量的增多，抑菌性呈逐渐上升的趋势。其中对Fusarium pseudoanthophilum(镰刀菌属)和Rhizopusazygosporus(根霉属)的抑制率较高，达80％以上，对Aspergillus niger(黑曲霉)和Talaronycespurpureogenus(黄色蓝状菌)的抑制率也分别达60％和40％左右。这与NT对黑根霉菌、曲霉菌、青霉菌、木霉等大部分的霉菌及酵母菌都具有极强的活性有关。这是因为NT内脂环结构中的共轭双键通过范德华力与真菌细胞膜上的甾醇类化合物结合形成一种复合体，从而影响真菌类细胞的细胞膜中甾醇类物质的原本利用机制。

不同NT的添加量对复合膜机械性能的影响如图10所示。随着NT添加量的增多，复合膜的拉伸强度和断裂伸长率呈现先升高后下降的趋势。当NT添加量为0.04g时，复合膜的拉伸强度有最大值55.71MPa。这可能是由于NT与CS有良好的相容性所致。当NT添加量大于0.04g时，拉伸强度逐渐下降最后趋于稳定。NT的添加量对于复合膜的断裂伸长率和WVP则没有显著性差异。因此根据抑菌性最佳的原则，选定NT添加量为0.06g，0.08g和0.10g作为后续正交实验的三个水平。

6.3正交实验结果

将N-TiO₂添加量、壳聚糖添加量、纳他霉素添加量作为研究复合膜的三个主要因素，考察其对复合膜的抑菌性、机械性能和WVP的影响。其中抑菌性指标MGI由四种腐败菌分别占25％综合计算得出。由单因素实验结果选取的三个不同水平进行三因素三水平正交试验，因素水平见下表1。

表1正交试验因素表

表2正交试验表L⁹(3³)

正交试验结果及极差分析如表2所示，通过极差分析，各因素对复合膜的抑制率、机械性能和WVP的效果影响的大小顺序为：CS添加量>N-TiO₂添加量>NT添加量。抑制率、拉伸强度和WVP最佳的复合膜制备条件为A₂B₁C₃，断裂伸长率最佳的复合膜制备条件为A₃B₁C₂。根据抑菌性最佳的原则，选取复合膜的最佳成膜条件为A₂B₁C₃，即N-TiO₂添加量为0.25g，壳聚糖添加量1.00g，纳他霉素添加量0.10g。

6.4复合膜的结构表征

6.4.1SEM分析

SEM扫描电镜是观察样品膜表面特征、界面形貌的常用表征手段之一。其表面的微观结构与膜中不同成分的分子排列有关。CS单膜与CS复合膜的SEM表面图和截面图如图12所示，图A,B,C分别为壳聚糖单膜在2000倍、5000倍和10000倍下的微观形貌，由图A,B,C可知，CS单膜的表面光滑紧致，均匀且无大量褶皱和孔洞，没有裂缝。图D,E,F分别为CS复合膜在2000倍、5000倍和10000倍下的微观形貌，由图D,E,F可知，复合膜表面有均匀分散的颗粒，且无裂缝和孔洞，没有分离、卷曲现象产生，说明CS、N-TiO₂与NT的相容性良好，复合膜的完整性良好。且CS复合膜表面更加粗糙，说明加入N-TiO₂和NT后可以改善CS的结构性能，可能会对复合膜的WVP及气体透过量有影响。图G和H分别为CS单膜和CS复合膜的截面形貌，由图G可知，CS单膜截面紧实，没有出现孔洞。由图H可以看出复合膜截面更加粗糙，得到与表面相同的结果，且截面没有分层现象，验证了复合膜材料良好的相容性。

6.4.2XRD分析

观测XRD中衍射峰的变化，可以验证复合材料之间的相互作用。N-TiO₂、CS单膜与CS复合膜的XRD图谱如图13所示。N-TiO₂在2θ°＝25.33°，27.43°，37.89°，48.09°，55.18°，62.96°，68.81°等处观察到特征峰，该特征峰与锐钛矿相的二氧化钛有关(岳志鹏,etal.2020)。CS单膜在2θ°＝22.9°、18.3°、11.5°、8.4°处有四个衍射峰，其中8.4°和11.5°对应壳聚糖的水合结晶结构，18.3°和22.9°的峰分别对应壳聚糖晶体和非晶体结构。加入N-TiO₂后，CS/N-TiO₂复合膜保留了原有衍射峰，且峰强度降低，说明N-TiO₂的加入干扰了CS高分子链原有的排列方式，并通过强烈的相互作用形成CS/N-TiO₂复合膜。添加NT后，CS/N-TiO₂/NT复合膜的与CS/N-TiO₂的特征峰相似，表明抗菌物质纳他霉素均匀地混合到了CS复合膜的基质体系中。由此证明CS复合膜各组分分子内部及分子间存在相互作用，使其呈现出较强的结晶性和较高的致密性，从而直接影响膜的使用性能。

6.4.3FTIR分析

通过FTIR分析确定复合膜各组分之间发生的相互作用。样品的红外光谱如图14所示。N-TiO₂粉末保留了纳米TiO₂和CS粉末的所有特征带，其中3422cm^-1和3358cm^-1处分别为羟基和氨基伸缩振动所形成的特征谱带，1650cm^-1附近的峰归属于-NH₂的弯曲振动，1380cm^-1为C-O-H形成的特征带，1071cm^-1附近尖锐的吸收峰与C-O-C的弯曲振动和C-O的伸缩振动有关，668cm^-1是Ti-O伸缩振动形成的特征带(Ghobashy 2017)，这些结果表明TiO₂与壳聚糖网格之间以配位键和氢键相连接形成N-TiO₂复合物。

CS单膜和CS复合膜的样品在3400cm^-1附近均出现了宽的特征谱带，这是由样品中羟基的伸缩振动引起的。2926cm^-1和2847cm^-1附近的吸附带分别由甲基及亚甲基的C-H伸缩振动引起。1632cm^-1附近的吸收峰归因于酰胺II带振动重叠的-NH₂弯曲振动，在1409cm^-1和1020cm^-1处观察到的能带是由于聚合物糖苷键中-NH₂基团的面内弯曲振动和C-O-C的伸缩振动。复合膜的光谱包含了N-TiO₂和CS单膜的所有特征带，但CS复合膜相对于CS单膜，羟基的伸缩振动从3431cm^-1红移到3411cm^-1，1632cm^-1处酰胺Ⅰ带的特征峰移至1616cm^-1处，而相对于N-TiO₂在668cm^-1处与Ti-O键有关的特征峰变窄并向低波数方向移动，移至651cm^-1处，这些结果表明N-TiO₂与壳聚糖之间存在氢键，分子间和分子内氢键增强了CS和N-TiO₂的相互作用，有利于形成相容性良好的网格结构，促进质地均匀薄膜的构建。

6.5复合膜理化性能检测结果

6.5.1复合膜厚度CS单膜和CS复合膜的厚度如表3所示，加入N-TiO₂和NT后，复合膜的厚度相较于壳聚糖单膜的厚度增加。复合膜的厚度会直接影响膜的物理、光学性能，并对膜的强度、阻隔性能也有影响(李雪2021)，是决定薄膜质量的关键因素。

6.5.2复合膜的机械性能

CS单膜和CS复合膜的机械性能如表3所示，在CS单膜中加入N-TiO₂和NT后，复合膜的拉伸强度增加了9.66％，断裂伸长率增加了56.94％，这是因为加入N-TiO₂导致复合膜的微观结构变化，因为N-TiO₂粒子粒径较小，容易***到分子间空隙，破坏了壳聚糖分子原本的晶体结构，使得分子间交联紧密，分子间作用力不断加强，从而改善了复合膜的力学性能。此外，由6.4.3的FTIR结果可知，N-TiO₂与壳聚糖之间存在氢键，且分子间和分子内氢键增强了两者之间的相互作用，而复合膜的结晶结构和分子间作用力会直接影响复合膜的力学性能，因此CS复合膜的机械性能优于CS单膜。

表3复合膜的机械性能

6.5.3复合膜的水溶性和WVP

CS单膜和CS复合膜的水溶性和WVP如表4所示，CS复合膜的水溶性显著高于CS单膜的水溶性(P<0.05)。说明加入N-TiO₂和NT有利于与水分子中的-OH基团相互作用，使得复合膜的加工工艺性能得到提升，方便了食用前复合膜的清洗和误食后在人体内的代谢排出以及食品后期的加工处理。

WVP主要反映了复合膜控制食物与周围环境之间水分转移的能力。从测试结果看，CS复合膜的WVP值要显著低于CS单膜，说明CS复合膜对水蒸气具有更好的防护屏障作用。这主要是由于N-TiO₂与-OH之间形成氢键会使得壳聚糖的有效-OH基团减少，减少了水蒸气分子的扩散，且N-TiO2纳米颗粒后可以使复合膜的结构更加紧凑，延长了水蒸气运动的路径。故与CS单膜相比，CS复合膜的水蒸气透过性能改善程度更大。

6.5.4复合膜的气体透过率

薄膜的透氧量和透二氧化碳量会影响大球盖菇的货架期，透氧量过大会加速大球盖菇的有氧呼吸，进而加速衰老；透二氧化碳量过大，会促使大球盖菇进行厌氧呼吸，进而积累乙醇并产生发酵气味，都会影响大球盖菇的品质、缩短货架期，因此如何能够使采后大球盖菇维持尽量低的有氧呼吸作用，同时尽量避免无氧呼吸，是保持采后大球盖菇品质和延长货架期的重点。CS单膜与CS复合膜的气体透过率如表4所示，与CS单膜相比，CS复合膜的氧气透过率大幅下降，二氧化碳透过率略微增加但与CS单膜之间没有显著性差异，这是因为壳聚糖分子与N-TiO₂共混形成较强的膜液分子间的氢键作用，使得体系自由体积减少，阻碍了气体的溶解和扩散，从而提高了复合膜的阻氧性，说明添加N-TiO₂对降低CS单膜的氧气透过率具有较好的改善作用。

表4复合膜的水溶性、水蒸气透过性、氧气和二氧化碳透过率

6.5.5复合膜对腐败菌生长抑制的影响

(1)抑制率的测定

CS单膜液和CS复合膜液对四种腐败菌的菌丝生长抑制率的影响如图15所示，CS单膜液处理四种腐败菌后，对其菌丝生长的抑制率分别为Fusariumpseudoanthophilum(镰刀菌属)>Rhizopus azygosporus(根霉属)>Aspergillus niger(黑曲霉)>Talaronycespurpureogenus(黄色蓝状菌)；加入N-TiO₂和NT后，与CS单膜液相比，复合膜液对黑曲霉和黄色蓝状菌的菌丝抑制率有显著提高(p<0.05),分别提高了26.92％和44.94％，说明在壳聚糖溶液中加入N-TiO₂和NT后，三种材料产生协同作用，可以促进腐败菌细胞***，细胞膜变形和细胞壁结构的变化。证明微生物的失活与细胞膜和复合材料之间的静电相互作用有关，随后是光生反应产生的自由基引起氧化应激反应，从而导致微生物细胞死亡。

(2)电导率的测定

CS单膜与CS复合膜液对四种腐败菌的电导率的影响如图16所示，Fusariumpseudoanthophilum(镰刀菌属)、Aspergillus niger(黑曲霉)、Rhizopus azygosporus(根霉属)和Talaronycespurpureogenus(黄色蓝状菌)的初始电导率值分别为602us/cm、843us/cm、950.5us/cm和673.5us/cm，经CS单膜液处理后，腐败菌电导率值分别升高了83.14％、34.28％、16.20％，77.73％。在CS单膜液中加入N-TiO₂和NT后，四种腐败菌的电导率显著高于CS单膜组(p<0.05)，分别提高了32.52％、32.07％、35.36％、35.01％。这是因为复合膜材料的协同抑菌作用使得复合膜液的抑菌性显著提高，能够连续破坏与之接触的腐败菌的细胞壁和细胞膜，使得腐败菌丧失受损细胞壁和细胞膜的修复功能，加大了膜的透过性，导致细胞内溶物渗出量变大，引起电导率值增加，最终导致细胞死亡。

7小结

本实施例以壳聚糖为基体添加不同抗菌活性物质制备了一系列薄膜材料，所制得的材料均具有抑菌活性。其中壳聚糖用量为1.00g，N-TiO₂和NT添加量分别为0.25g、0.10g时复合膜表现出最佳的抑菌性能、机械性能和良好的水蒸气透过性。

通过SEM、XRD和FT-IR对薄膜材料进行全面的表征分析，结果表明N-TiO₂和NT可以在CS中均匀分布，并通过氢键使各组分间产生强烈的相互作用，有利于形成相容性良好的网格结构，促进质地均匀薄膜的构建。

N-TiO₂和NT的加入不仅提高了复合膜的机械性能，更低的水蒸气和气体透过率可以显著提高复合膜的阻隔性能，利于大球盖菇的保鲜及货架期的延长，同时良好的水溶性使得复合膜更易在大球盖菇表面除去。此外，复合膜材料产生的协同作用提高了复合膜的抑菌性，使腐败菌细胞膜和细胞壁的结构发生变化并使其丧失修复功能，加速了内容物的渗出并导致细胞死亡。

实施例2：壳聚糖复合膜液对大球盖菇的涂膜保鲜试验

本试验设计两个试验组，分别为：(1)未经涂膜组(下文简称为空白组)；(2)CS复合涂膜组(下文简称为涂膜组)。挑选无机械损伤、成熟度、色泽一致的大球盖菇子实体先用自来水冲洗干净，晾干，随机分成6组，每组150个。用CS复合膜液浸泡60s后拿出，自然风干。浸入超纯水中60s的大球盖菇子实体作为对照。分别放入不同的温度——4℃(模拟冷库贮藏及冷链运输)、10℃(模拟低温柜货架销售)、25℃(模拟常温货架销售)进行贮藏试验。贮藏15d，每隔3d取样。

1、腐败率的测定：

采用观察法进行大球盖菇腐烂状况的甄别，对于产生黑斑、霉菌或者软烂现象的子实体均鉴定为腐败菇。腐败率的计算公式为：

大球盖菇的腐败率随贮藏时间和温度的变化如图17所示，随着贮藏时间和温度的增加，大球盖菇的腐败率呈上升趋势。贮藏3d时，贮藏于4℃和10℃的大球盖菇，无论是对照组还是涂膜组，腐败率均为0，而贮藏于25℃时，空白组和涂膜组的腐败率分别为20.5％和12％，说明温度对腐败率有很大的影响。贮藏6d时，各处理组都分别出现不同程度的腐败现象，其中4℃涂膜组腐败率最低，为7％，25℃空白组腐败率最高，为27.5％，且腐败现象明显。此时的大球盖菇因温度高水分蒸发导致未腐烂的大球盖菇严重萎缩，开伞现象明显，已经超出人们的可食用的接受范围。贮藏9d时，虽然10℃空白组的大球盖菇腐败率达到26％，但腐烂程度低，继续贮藏至12d时，腐败率达到30％，而4℃空白组腐败率不到20％，涂膜组不到10％。贮藏15d时，4℃空白组腐败率达到26％，涂膜组的腐败率为16.5％，说明低温联合涂膜保鲜可以有效遏制腐败菌的繁殖，降低腐败的速率和程度，从而延长大球盖菇的货架期。

2、失重率的测定

采用称量法测定大球盖菇子实体的失重率，计算公式如下：

失重率(％)＝(W₁-W₂)/W₁×100

式中W₁表示贮藏前初始值，W₂表示取样时测定值。

新鲜的大球盖菇子实体营养丰富，水分含量高。贮藏期间失重会导致大球盖菇菇体***，营养价值和口感降低。因此失重率是衡量食用菌贮藏品质的重要指标。大球盖菇的质量损失一部分是由于蒸腾作用引起的水分损失造成，另一部分是由于大球盖菇在呼吸过程中消耗呼吸机制损失引起。大球盖菇的失重率随贮藏时间和温度的变化如图18所示，贮藏期间，随贮藏时间的延长大球盖菇的失重率不断增加，低温下涂膜组的失重率显著低于其他温度。在25℃条件下，大球盖菇的失重尤其明显。在此温度下贮藏3d时，大球盖菇涂膜组的失重率与空白组之间存在显著差异，但当贮藏期为6d时，涂膜组与空白组无显著差异，这与长时间处于高温下水分散失快有关。而贮藏温度分别为10℃和4℃时，涂膜保鲜后的大球盖菇失重率上升速率有一定程度的减缓，且涂膜组与空白组的失重率均有显著差异，说明复合涂膜在低温下能够更有效减缓水分的散失。根据研究表明，采摘后的新鲜食用菌失重率在6％以上会品质变坏，影响其商业价值。所以4℃复合涂膜组的大球盖菇储藏到12d时是可接受的。

3、菌落总数的测定

大球盖菇子实体样品从菇盖和菇柄处共同取得，均匀称取25g大球盖菇样品装入盛有225mL生理盐水的均质袋中，拍打5min。菌落总数的测定按照10倍梯度稀释法在PCA培养基上进行，在37℃下培养48h后选择合适的平板进行菌落计数，数据转变为对数值进行计算。

微生物是大球盖菇产生褐变、引起腐败的主要原因之一。大球盖菇中的菌落总数随贮藏时间和温度的变化如图19所示，随着贮藏时间的延长，温度的增加，菌落总数不断增加。当贮藏温度为4℃时，在贮藏前期涂膜保鲜后的大球盖菇菌落总数与空白组之间无显著差异，这是由于低温也会抑制腐败菌的生长繁殖。贮藏温度为10℃时，涂膜组的抑菌效果显著(P<0.05)，贮藏3d，6d和9d时，涂膜组的菌落总数相对空白组分别减少20.93％，8.35％和6.56％。当贮藏温度为25℃时，涂膜组相对空白组的菌落总数较少，但是两者并没有显著差异，这是因为温度对腐败菌的生长起关键作用，在适宜温度下，腐败菌生长繁殖速度快。由此可见，涂膜组在低温下对大球盖菇表面微生物的抑制作用效果最佳，间接反映了复合膜优良的抑菌性能。

4、呼吸强度的测定

取三个大球盖菇放入容器中，密封10min，使用青萍空气检测仪读取放置样品前后的CO₂含量，计算大球盖菇的呼吸强度。

其中，A₁为空气检测器检测起始时读数(ppm)；A₂为检测结束时读数(ppm)；V为容器体积6.2L；m为大球盖菇的质量(g)；44为CO₂的相对分子质量。

采后的大球盖菇在乙烯的作用下呼吸和代谢速率会逐渐增加并达到一个呼吸峰值。达到呼吸高峰后，大球盖菇的品质开始下降，外表开始腐烂、发软，产生褐变。因为呼吸代谢作为能量传递的通道，影响水果和蔬菜的能量状态。因此，推迟呼吸高峰的到来可以有效延长大球盖菇的货架期。大球盖菇的呼吸强度随贮藏时间和温度的变化如图20所示。由图20可知，大球盖菇在贮藏期间呼吸强度逐渐增加，达到呼吸高峰后逐渐下降。贮藏温度为4℃时，空白组与复合涂膜组之间并无显著性差异，但空白组的大球盖菇在贮藏9d左右达到呼吸高峰，而复合涂膜组的大球盖菇则在12d左右达到呼吸高峰。这是由于低温会抑制大球盖菇的呼吸代谢，复合涂膜可以有效延缓大球盖菇呼吸峰值的到达。贮藏温度为10℃时，空白组与涂膜组之间的呼吸强度开始出现显著性差异，并且空白组的大球盖菇在贮藏6d左右达到呼吸高峰，复合涂膜组的呼吸高峰则在9d左右出现。贮藏温度为25℃时，空白组与涂膜组的呼吸强度持续增加，结合大球盖菇腐败率的变化，可知在贮藏第6d时空白组与复合涂膜组均出现不同程度的腐败变质现象，说明贮藏期为3～6d之间已经达到呼吸高峰并且呼吸强度开始下降。综上所述，复合涂膜可以有效推迟大球盖菇呼吸高峰的到达，延缓品质下降，从而增加大球盖菇的贮藏保鲜时间。

5、硬度的测定

大球盖菇硬度采用质构仪对其菌盖表面进行穿刺分析，探头直径为2mm，测定前后测定仪速度均为5mm/s，测定时速度为2mm/s，测定深度为10mm，以最大峰值作为大球盖菇子实体的硬度值，单位为g。随机抽取10个大球盖菇样品进行测定，最终硬度值为10个样品的平均值。

硬度是评定双孢蘑菇新鲜度的重要参数之一，可以反映大球盖菇的品质特征、代谢水平、水分变化的情况。大球盖菇硬度降低主要有两个原因：一是采摘后的大球盖菇容易受到腐败菌的侵染，从而导致大球盖菇***和硬度降低；二是大球盖菇自身的老化过程使大球盖菇子实体发生自溶现象。大球盖菇的硬度随贮藏时间和温度的变化如图21所示，随着贮藏时间的延长，大球盖菇的硬度呈逐渐下降趋势。涂膜组大球盖菇的硬度显著高于空白组(p<0.05)，说明通过复合涂膜能够有效延缓大球盖菇硬度降低，减缓子实体的衰老。这可能是因为复合涂膜中的CS、N-TiO₂与NT均有一定的抑菌性能，能够防止大球盖菇被腐败菌侵染，从而防止因腐败菌的生长繁殖而导致大球盖菇出现软烂的现象。结合CS复合膜的透气性实验可知，在壳聚糖膜液中添加纳米粒子可以减少水蒸气和氧气的透过，能更好地抑制大球盖菇在贮藏期间水分的蒸发，抑制其呼吸作用，减少有机物的消耗，从而保证大球盖菇的食用品质。

本实施例主要研究了复合涂膜处理在不同温度下对大球盖菇各种理化指标的影响，进一步验证复合膜对大球盖菇的保鲜性能。根据大球盖菇的保鲜指标变化可知，随着时间和温度的变化，CS复合涂膜处理不仅有效抑制大球盖菇腐败率、失重率、呼吸强度和菌落总数的上升，同时也有效延缓了硬度和色差的下降、可溶性固形物的降解、MDA的积累并抑制PPO活性，从而减轻了褐变现象。此外，CS复合涂膜处理还可以增强POD的活性、延缓SOD和POD活性的下降，增强大球盖菇清除自由基和维持采后抗氧化的能力，延长货架期至12d。

Claims (10)

1.一种壳聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将壳聚糖溶液、二氧化钛和尿素混合，进行改性处理，得到第一前驱体；

(2)将所述第一前驱体和碱性试剂混合，进行沉淀反应，得到第二前驱体；

(3)将所述第二前驱体和交联剂混合，进行交联反应，反应结束后，将沉淀物洗涤至中性，冻干，得到第三前驱体；

(4)将所述第三前驱体和壳聚糖溶液混合，或者将所述第三前驱体、壳聚糖溶液和抑菌剂混合，得到壳聚糖复合膜液。

2.根据权利要求1所述壳聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述壳聚糖、二氧化钛和尿素的质量比为(0.8～1.1)：(0.8～1.1)：(0.1～0.8)；所述二氧化钛和交联剂的质量比为(0.8～1.1)：(0.1～0.5)。

3.根据权利要求1所述壳聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，所述改性处理的温度为5～40℃，时间为175～250min。

4.根据权利要求1所述壳聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，所述沉淀反应时反应体系的pH值为9～11。

5.根据权利要求1所述壳聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，所述交联剂为环氧氯丙烷、三偏磷酸钠或戊二醛，所述交联反应的温度为55～60℃，时间为4～5h。

6.根据权利要求1所述壳聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)还包括将所述壳聚糖复合膜液进行流延成膜处理，得到壳聚糖复合膜。

7.根据权利要求1所述壳聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，所述的抑菌剂选自如下的一种或两种以上：纳他霉素、乳酸链球菌素、ε-聚赖氨酸、茶多酚。

8.根据权利要求7所述壳聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)中当所述第三前驱体和壳聚糖溶液混合时，第三前驱体、壳聚糖的质量比为(0.1～0.3)：(1～2)；当所述第三前驱体和壳聚糖溶液、抑菌剂混合时，第三前驱体、壳聚糖和抑菌剂的质量比为(0.1～0.3)：(1～2)：(0.06～0.1)。

9.权利要求1～5和7～8任一项所述制备方法制备的壳聚糖复合膜液或权利要求6所述制备方法制备的壳聚糖复合膜。

10.权利要求9所述壳聚糖复合膜液或壳聚糖复合膜在农产品涂膜保鲜/覆膜保鲜中的应用，所述的农产品包括大球盖菇、香菇、双孢菇、杏鲍菇、青椒、蚕豆、豌豆、竹笋、土豆、荸荠、西红柿。

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