CN106188783A - 一种耐高温抗菌食品包装材料及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温抗菌食品包装材料，由下列重量份的原料制成：低密度聚乙烯100、纳米氧化锌2.2‑2.4、百里香精油5‑7、碳酸钙2‑3、竹碳粉4‑6、硼纤维6‑8、硅烷偶联剂KH7925.1‑5.4、花生壳提取物3‑5、甲基丙烯酸正丁酯2‑4、适量水，本发明以低密度聚乙烯为基材，将硅烷偶联剂活化处理后的纳米氧化锌作为光催化抗菌剂，且复合百里香精油，即使在无光的条件下依然具有较强的抗菌性，抗菌广谱性高；同时添加改性后的竹碳粉作为填料，可耐高温吸附性强，制得的抗菌食品包装材料能够耐受食品进行瞬间灭菌所需的超高温，使食品在不加防腐剂，不经冷藏的情况下具有较长的货架寿命。

Description

一种耐高温抗菌食品包装材料及其制作方法
技术领域
本发明涉及食品包装技术领域，尤其涉及一种耐高温抗菌食品包装材料及其制作方法。
背景技术
微生物体积微小、种类繁多、繁殖迅速且适应环境的能力强，在自然界分布十分广泛。大部分食品的营养丰富、水分含量高，很容易受到微生物的污染而引起腐败变质，大大缩短了食品的保质期。如何防止食品的微生物污染，延长食品的保质期一直是全世界相关科学工作者研究和关注的课题。随着科学技术的发展，利用抗菌技术制备的食品包装材料则更能成为一种切实而可靠的抗菌方案。
近些年来，随着纳米技术研究的深入与纳米材料应用的拓展，应用纳米材料实现抗菌功能已成为目前的最新研究热点。《纳米ZnO/LDPE抗菌食品包装材料研制》一文以低密度聚乙烯作为食品包装的基材，将活化处理的有强抗菌作用纳米级氧化锌通过融熔共混的方法添加到基材中，再将所得的粒料经过单螺杆挤出机及吹膜机吹塑成薄膜，即制备出具有抗菌功能的包装材料，试验结果表明：制得的包装材料不仅能够延长食品的保质期，提高食品的安全性，而且可以有效地防止人与人、人与物、人与食品、物与食品之间的细菌交叉传染，赋予食品包装新的含义和功能。
然而文中纳米氧化锌抗菌机理是光催化抗菌，在没有光线催化下，食品保鲜效果差，货架寿命短，条件苛刻且抗菌广谱性窄，亟需添加一种无毒、抗菌效果持久且无需光催化的抗菌剂与之配伍；同时文中食品包装材料仅具有阻隔和保护功能，结构单一，随着食品包装材料安全的重要性不断上升，市场对食品包装材料的要求不断增加，希望可以为新鲜和高品质的食品延长保质期，尤其是对活性包装材料的需求，因为它可以通过除氧、抗菌、除湿、除乙烯、释放乙醇等方式改变包装材料内部的包装环境，防止微生物的生长，进而提高食品的保质期，因而有必要对现有技术进行改性。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种耐高温抗菌食品包装材料及其制作方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐高温抗菌食品包装材料，由下列重量份的原料制成：低密度聚乙烯100、纳米氧化锌2.2-2.4、百里香精油5-7、碳酸钙2-3、竹碳粉4-6、硼纤维6-8、硅烷偶联剂KH792 5.1-5.4、花生壳提取物3-5、甲基丙烯酸正丁酯2-4、适量水。
所述的一种耐高温抗菌食品包装材料的制作方法，包括以下步骤：
（1）将花生壳提取物加入适量水加热至80-95℃搅拌至全部溶解，保持恒温加入纳米氧化锌，高速搅拌回流反应1-2小时，抽滤洗涤至中性并烘干，加入百里香精油搅拌混匀投入到混合机中，以10000r/min的转速高速搅拌30秒得改性纳米氧化锌；
（2）将碳酸钙、竹碳粉研磨均匀过120-140目筛，于560-580℃下活化处理20-30分钟，冷却至室温加入硼纤维、硅烷偶联剂KH792超声分散40-50分钟得改性竹碳粉；
（3）将步骤（1）、（2）反应物料搅拌混匀，加入甲基丙烯酸正丁酯超声研磨10-15分钟，加入低密度聚乙烯混匀，投入双螺杆挤出机中熔融共混、造粒，得包装粒料；
（4）将步骤（3）中得到的包装粒料用吹膜法制成厚度约70-90μm的薄膜，出料。
本发明的优点是：本发明以低密度聚乙烯为基材，将硅烷偶联剂活化处理后的纳米氧化锌作为光催化抗菌剂，使细菌、水分等有机成分被分解，从而杀灭或抑制细菌生长，且复合百里香精油，即使在无光的条件下依然具有较强的抗菌性，抗菌广谱性高；同时添加改性后的竹碳粉作为填料，可耐高温吸附性强，通过除氧、除湿、除乙烯等方式改变包装材料内部的包装环境，防止微生物的生长，可降解成本低，抗菌效果显著，利用本发明制得的抗菌食品包装材料能够耐受食品 进行瞬间灭菌所需的超高温，使食品在不加防腐剂，不经冷藏的情况下具有较长的货架寿命。
具体实施方式
一种耐高温抗菌食品包装材料，由下列重量份的原料制成：低密度聚乙烯100、纳米氧化锌2.2、百里香精油5、碳酸钙2、竹碳粉4、硼纤维6、硅烷偶联剂KH792 5.1、花生壳提取物3、甲基丙烯酸正丁酯2、适量水。
所述的一种耐高温抗菌食品包装材料的制作方法，包括以下步骤：
（1）将花生壳提取物加入适量水加热至80-95℃搅拌至全部溶解，保持恒温加入纳米氧化锌，高速搅拌回流反应1-2小时，抽滤洗涤至中性并烘干，加入百里香精油搅拌混匀投入到混合机中，以10000r/min的转速高速搅拌30秒得改性纳米氧化锌；
（2）将碳酸钙、竹碳粉研磨均匀过120-140目筛，于560-580℃下活化处理20-30分钟，冷却至室温加入硼纤维、硅烷偶联剂KH792超声分散40-50分钟得改性竹碳粉；
（3）将步骤（1）、（2）反应物料搅拌混匀，加入甲基丙烯酸正丁酯超声研磨10-15分钟，加入低密度聚乙烯混匀，投入双螺杆挤出机中熔融共混、造粒，得包装粒料；
（4）将步骤（3）中得到的包装粒料用吹膜法制成厚度约70-90μm的薄膜，出料。
利用本发明制得的抗菌食品包装材料外观光滑、透明，材料颜色趋于恒定，接近于空白低密度聚乙烯膜的颜色及外观，对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌、单核增多性李氏杆菌、铜绿假单胞菌6 种食品中常见的污染菌的抗菌率在室温且有自然光照射的条件下高达99.99%，在37℃、无光照的条件下最低为95.01%。

Claims (2)

1.一种耐高温抗菌食品包装材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：低密度聚乙烯100、纳米氧化锌2.2-2.4、百里香精油5-7、碳酸钙2-3、竹碳粉4-6、硼纤维6-8、硅烷偶联剂KH792 5.1-5.4、花生壳提取物3-5、甲基丙烯酸正丁酯2-4、适量水。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温抗菌食品包装材料的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将花生壳提取物加入适量水加热至80-95℃搅拌至全部溶解，保持恒温加入纳米氧化锌，高速搅拌回流反应1-2小时，抽滤洗涤至中性并烘干，加入百里香精油搅拌混匀投入到混合机中，以10000r/min的转速高速搅拌30秒得改性纳米氧化锌；
（2）将碳酸钙、竹碳粉研磨均匀过120-140目筛，于560-580℃下活化处理20-30分钟，冷却至室温加入硼纤维、硅烷偶联剂KH792超声分散40-50分钟得改性竹碳粉；
（3）将步骤（1）、（2）反应物料搅拌混匀，加入甲基丙烯酸正丁酯超声研磨10-15分钟，加入低密度聚乙烯混匀，投入双螺杆挤出机中熔融共混、造粒，得包装粒料；
（4）将步骤（3）中得到的包装粒料用吹膜法制成厚度约70-90μm的薄膜，出料。
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