CN108102322A - 一种抗菌环保包装薄膜及其制备方法 - Google Patents

一种抗菌环保包装薄膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种抗菌环保包装薄膜及其制备方法。该抗菌环保包装薄膜，包括以下重量份的各组分：微晶纤维素纤维5~10g；植物精油5~10g；乳化剂8~15g；及聚羟基丁酸戊酸共聚酯60~80g。上述抗菌环保包装薄膜，由于设有植物精油，能够达到抗菌效果，延长食品的货架期；由于以具有生物相容性、高结晶度、低毒性等优异性能的聚羟基丁酸戊酸共聚酯为基材，且以微晶纤维素纤维为填料，能够改善聚羟基丁酸戊酸共聚酯基体的脆性大、韧性差、结晶速率慢的缺陷，提高抗菌环保包装薄膜的机械性能和热稳定性。

Description

一种抗菌环保包装薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及包装薄膜领域，特别是涉及一种抗菌环保包装薄膜及其制备方法。
背景技术
食品中含有丰富的营养成分，在较适宜的温度和湿度条件下，微生物可大量生长繁殖。而良好的食品包装可以保障食品品质，防止食品在生产、运输、贮藏、销售等过程中受到微生物或其他物质污染，减少食品氧化等反应发生率，延长货架期；同时也起到了装饰宣传、美化外观以及增值等作用。
近年来，食品包装新材料和新技术的开发应用与日俱增，人们对食品包装的要求也随之提高。消费者普遍希望购买到口感良好、品质安全且不含防腐剂的食品。但是，目前常用的食品包装材料的抗菌性能较差、食品的货架期较短。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种抗菌性能较好、能够延长食品货架期的抗菌环保包装薄膜及其制备方法。
一种抗菌环保包装薄膜，包括以下重量份的各组分：
微晶纤维素纤维 5~10g；
植物精油 5~10g；
乳化剂 8~15g；及
聚羟基丁酸戊酸共聚酯 60~80g。
上述技术方案，由于设有植物精油，能够达到抗菌效果，延长食品的货架期；由于以具有生物相容性、高结晶度、低毒性等优异性能的聚羟基丁酸戊酸共聚酯为基材，且以微晶纤维素纤维为填料，能够改善聚羟基丁酸戊酸共聚酯基体的脆性大、韧性差、结晶速率慢的缺陷，提高抗菌环保包装薄膜的机械性能和热稳定性。
在其中一个实施例中，所述植物精油为止痢草精油、百里香精油、柠檬精油或天竺葵精油。
一种抗菌环保包装薄膜的制备方法，包括以下步骤：
1）将5~10g的植物精油与8~15g的乳化剂进行乳化混合，得到乳化混合物；
2）将10~15g的微晶纤维素加入到500~600mL的过硫酸铵溶液中，在80~90℃条件下搅拌3~5h，溶解微晶纤维素的非晶区，后加入1000~1200mL水，调节pH值至7~8，静置3~5h后，去除上清液，得到悬浊液，将悬浊液离心分离处理，去除上清液，将沉淀物加水稀释，后重复进行离心分离，直至离心分离得到的上清液变为浑浊液，后提取浑浊液，制得纤维素纳米晶；
3）取25~30g的上述乳化混合物和5~10g的上述纤维素纳米晶放入70~100mL水中，中，搅拌均匀，后进行冷冻真空干燥，得到混合料；
4）将80~90g的聚羟基丁酸戊酸共聚酯及20~30g的上述混合料都溶解于2000~2500mL的氯仿溶液中，得到混合液，采用溶液流延方法于120～150℃的温度下将上述混合液进行加热熔融和真空消泡，再在模具上流延定形和烘干，即得抗菌环保包装薄膜。
上述技术方案，由于将植物精油包埋在纤维素纳米晶中，后用包埋有植物精油的纤维素纳米晶作为填料，以聚羟基丁酸戊酸共聚酯为基体，制得抗菌环保包装薄膜，显著提高了抗菌环保包装薄膜的抗菌性能、机械性能及热稳定性；由于将植物精油包埋在纤维素纳米晶中，不仅可以提高植物精油的稳定性，并能够实现对植物精油的精准控制释放；同时，上述制备方法，简单易行，可实现工业化大规模生产，具有较好的实际应用价值。
在其中一个实施例中，步骤1）中，离心分离处理使用的设备为高速冷冻离心机，离心分离的转速为10000~12000r/min。
在其中一个实施例中，抗菌环保包装薄膜的厚度为30~40μm。
在其中一个实施例中，植物精油为止痢草精油、百里香精油、柠檬精油或天竺葵精油。
在其中一个实施例中，过硫酸铵溶液的浓度为0.2~0.5mol/L。
有益效果：本发明的抗菌环保包装薄膜及其制备方法，具有以下优点：
1、上述抗菌环保包装薄膜，由于设有植物精油，能够达到抗菌效果，延长食品的货架期；由于以具有生物相容性、高结晶度、低毒性等优异性能的聚羟基丁酸戊酸共聚酯为基材，且以微晶纤维素纤维为填料，能够改善聚羟基丁酸戊酸共聚酯基体的脆性大、韧性差、结晶速率慢的缺陷，提高抗菌环保包装薄膜的机械性能和热稳定性。
2、上述抗菌环保包装薄膜的制备方法，由于将植物精油包埋在纤维素纳米晶中，后用包埋有植物精油的纤维素纳米晶作为填料，以聚羟基丁酸戊酸共聚酯为基体，制得抗菌环保包装薄膜，显著提高了抗菌环保包装薄膜的抗菌性能、机械性能及热稳定性；由于将植物精油包埋在纤维素纳米晶中，不仅可以提高植物精油的稳定性，并能够实现对植物精油的精准控制释放；同时，上述制备方法，简单易行，可实现工业化大规模生产，具有较好的实际应用价值。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1
一种抗菌环保包装薄膜，包括以下重量份的各组分：微晶纤维素纤维7g；止痢草精油10g；乳化剂13g；聚羟基丁酸戊酸共聚酯70g。
一种抗菌环保包装薄膜的制备方法，包括以下步骤：
1）将15g的止痢草精油与15g的乳化剂进行乳化混合，得到乳化混合物。
2）将20g的微晶纤维素加入到500mL的0.2mol/L的过硫酸铵溶液中，在80℃条件下搅拌16h，溶解微晶纤维素的非晶区，后加入1000mL水，调节pH值到7，静置3h后，去除上清液，得到悬浊液，将悬浊液离心分离处理，去除上清液，将沉淀物加水稀释，后重复进行离心分离，直至离心分离得到的上清液变为浑浊液，后提取浑浊液，制得纤维素纳米晶。
3）取30g的上述乳化混合物和10g上述纤维素纳米晶放入70mL水中，搅拌均匀，后进行冷冻真空干燥，得到混合料。
4）将70g的聚羟基丁酸戊酸共聚酯及30g的上述混合料都溶解于2L的氯仿溶液中，得到混合液，采用溶液流延方法于120℃的温度下将上述混合液进行加热熔融和真空消泡，再在模具上流延定形和烘干，制得30~40μm的抗菌环保包装薄膜。
实施例2
一种抗菌环保包装薄膜，包括以下重量份的各组分：微晶纤维素纤维7g；百里香精油6.5g；乳化剂6.5g；聚羟基丁酸戊酸共聚酯70g。
一种抗菌环保包装薄膜的制备方法，包括以下步骤：
1）将10g的百里香精油与10g的乳化剂进行乳化混合，得到乳化混合物。
2）将20g的微晶纤维素加入到500mL的0.3mol/L的过硫酸铵溶液中，在90℃条件下搅拌3h，溶解微晶纤维素的非晶区，后加入1000mL水，调节pH值到7.5，静置4h后，去除上清液，得到悬浊液，将悬浊液离心分离处理，去除上清液，将沉淀物加水稀释，后重复进行离心分离，直至离心分离得到的上清液变为浑浊液，后提取浑浊液，制得纤维素纳米晶。
3）取20g的上述乳化混合物和10g的上述纤维素纳米晶放入70mL水中，搅拌均匀，后进行冷冻真空干燥，得到混合料。
4）将80g的聚羟基丁酸戊酸共聚酯及20g的上述混合料都溶解于2L的氯仿溶液中，得到混合液，采用溶液流延方法于130℃的温度下将上述混合液进行加热熔融和真空消泡，再在模具上流延定形和烘干，制得30~40μm的抗菌环保包装薄膜。
实施例3
一种抗菌环保包装薄膜，包括以下重量份的各组分：微晶纤维素纤维7g；天竺葵精油12.5g；乳化剂12.5g；聚羟基丁酸戊酸共聚酯80g。
一种抗菌环保包装薄膜的制备方法，包括以下步骤：
1）将10g的天竺葵精油与10g的乳化剂进行乳化混合，得到乳化混合物。
2）将20g的微晶纤维素加入到600mL的0.5mol/L的过硫酸铵溶液中，在85℃条件下搅拌5h，溶解微晶纤维素的非晶区，后加入1000mL水，调节pH值到8，静置5h后，去除上清液，得到悬浊液，将悬浊液离心分离处理，去除上清液，将沉淀物加水稀释，后重复进行离心分离，直至离心分离得到的上清液变为浑浊液，后提取浑浊液，制得纤维素纳米晶。
3）取20g的上述乳化混合物和10g上述纤维素纳米晶加入70mL的水中，搅拌均匀，后进行冷冻真空干燥，得到混合料。
4）将80g的聚羟基丁酸戊酸共聚酯及20g的上述混合料都溶解于2.5L的氯仿溶液中，得到混合液，采用溶液流延方法于150℃的温度下将上述混合液进行加热熔融和真空消泡，再在模具上流延定形和烘干，制得30~40μm的抗菌环保包装薄膜。
性能测试
用市售的包装薄膜为对比例1。
将分割成规定大小的鲳鱼分别用实施例1~3及对比例1的包装薄膜进行包装，将包装后的鲳鱼放在4℃贮藏，从贮藏第5天后每天对鲳鱼进行感官评定、总嗜温菌落总数（TVC）和嗜冷菌总数（TPC），直至样品发黏，测试结果如表1所示。
表1 包装后的鲳鱼各项性能测试结果对比表
一般认为刚捕获的水产品菌落总数的初始值通常为2~4log10（CFU/g），可接受阀值7log10（CFU/g）。
由表1可知，本发明的抗菌环保包装薄膜，与对比例1的包装薄膜相比，具有更好的机械性能、热稳定性、抗菌性能，延长食品的货架期。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种抗菌环保包装薄膜，其特征在于，包括以下重量份的各组分：
微晶纤维素纤维 5~10g；
植物精油 5~10g；
乳化剂 8~15g；及
聚羟基丁酸戊酸共聚酯 60~80g。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌环保包装薄膜，其特征在于，所述植物精油为止痢草精油、百里香精油、柠檬精油或天竺葵精油。
3.一种抗菌环保包装薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将5~10g的植物精油与8~15g的乳化剂进行乳化混合，得到乳化混合物；
2）将10~15g的微晶纤维素加入到500~600mL的过硫酸铵溶液中，在80~90℃条件下搅拌3~5h，溶解微晶纤维素的非晶区，后加入1000~1200mL水，调节pH值至7~8，静置3~5h后，去除上清液，得到悬浊液，将悬浊液离心分离处理，去除上清液，将沉淀物加水稀释，后重复进行离心分离，直至离心分离得到的上清液变为浑浊液，后提取浑浊液，制得纤维素纳米晶；
3）取25~30g的上述乳化混合物和5~10g的上述纤维素纳米晶放入70~100mL水中，中，搅拌均匀，后进行冷冻真空干燥，得到混合料；
4）将80~90g的聚羟基丁酸戊酸共聚酯及20~30g的上述混合料都溶解于2000~2500mL的氯仿溶液中，得到混合液，采用溶液流延方法于120～150℃的温度下将上述混合液进行加热熔融和真空消泡，再在模具上流延定形和烘干，即得抗菌环保包装薄膜。
4.根据权利要求3所述的一种抗菌环保包装薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1）中，离心分离处理使用的设备为高速冷冻离心机，离心分离的转速为10000~12000r/min。
5.根据权利要求3所述的一种抗菌环保包装薄膜的制备方法，其特征在于，抗菌环保包装薄膜的厚度为30~40μm。
6.根据权利要求3所述的一种抗菌环保包装薄膜的制备方法，其特征在于，植物精油为止痢草精油、百里香精油、柠檬精油或天竺葵精油。
7.根据权利要求3所述的一种抗菌环保包装薄膜的制备方法，其特征在于，过硫酸铵溶液的浓度为0.2~0.5mol/L。
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