CN113005641A - 一种抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法 - Google Patents

一种抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113005641A
CN113005641A CN202110186450.4A CN202110186450A CN113005641A CN 113005641 A CN113005641 A CN 113005641A CN 202110186450 A CN202110186450 A CN 202110186450A CN 113005641 A CN113005641 A CN 113005641A
Authority
CN
China
Prior art keywords
starch
food packaging
packaging film
composite nanofiber
tea polyphenol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110186450.4A
Other languages
English (en)
Inventor
蔡杰
程水源
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Polytechnic University
Original Assignee
Wuhan Polytechnic University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Polytechnic University filed Critical Wuhan Polytechnic University
Priority to CN202110186450.4A priority Critical patent/CN113005641A/zh
Publication of CN113005641A publication Critical patent/CN113005641A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/72—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
    • D04H1/728—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged by electro-spinning
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4382—Stretched reticular film fibres; Composite fibres; Mixed fibres; Ultrafine fibres; Fibres for artificial leather
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/10—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing oxygen
    • D06M13/12—Aldehydes; Ketones
    • D06M13/123—Polyaldehydes; Polyketones

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

本发明公开一种抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法，所述抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法包括以下步骤：将淀粉和茶多酚溶于二甲基亚砜水溶液中，形成纺丝液；将所述纺丝液静电纺丝，制得淀粉复合纳米纤维食品包装膜。本发明通过将茶多酚与淀粉复合，既改善了膜的力学性能，又赋予了淀粉膜抗氧化性能，使得淀粉复合纳米纤维食品包装膜不易氧化变质；通过使用静电纺丝的方法制备淀粉纳米纤维膜，不仅操作简单、反应温和、制备时间短，而且制得的纳米纤维膜相较普通的淀粉膜具有更加光滑均一的纤维网络，提高了淀粉复合纳米纤维食品包装膜的膜性能，且有助于茶多酚的包埋，提升淀粉复合纳米纤维食品包装膜的抗氧化性能。

Description

一种抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法
技术领域
本发明涉及食品包装技术领域，具体涉及一种抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法。
背景技术
在过去的数十年里，石油基塑料膜凭借其优异的力学性能等，被广泛应用于大多数食品的包装。但其本身难以生物降解这一缺陷，对生态环境造成了不可逆的破坏，引起人们的担忧。近年来，越来越多的研究者致力于开发一些生物可降解的食品包装膜，用以替代石油基塑料膜，减少其使用。
一些天然的可再生资源，如淀粉等原料，由于其良好的环境相容性和绿色安全性，已被用来制备膜材料，并应用到食品的包装中。然而，单一的淀粉膜对水敏感，并且无法避免食品受到空气中大量氧气的不良影响，造成了食品一些成分，特别是蛋白质，油脂等发生氧化变质，引起食品的品质下降，甚至产生一定的有毒物质，对人的身体存在潜在的危害。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法，旨在制备一种不易氧化变质的淀粉复合纳米纤维食品包装膜。
为实现上述目的，本发明提出一种抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法，所述抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法包括以下步骤：
将淀粉和茶多酚溶于二甲基亚砜水溶液中，形成纺丝液；
将所述纺丝液静电纺丝，制得淀粉复合纳米纤维食品包装膜。
可选地，所述将淀粉和茶多酚溶于二甲基亚砜水溶液中，形成纺丝液的步骤在65℃～75℃下进行。
可选地，所述将淀粉和茶多酚溶于二甲基亚砜水溶液中，形成纺丝液的步骤中，所述纺丝液中茶多酚的质量分数不高于25％。
可选地，所述纺丝液中茶多酚的质量分数不高于15％。
可选地，所述将所述纺丝液静电纺丝，制得淀粉复合纳米纤维食品包装膜的步骤中，所述静电纺丝的工艺参数为：纺丝液流速0.8～1.1ml/h，针头与接收装置间距12～17cm，固定环境温度55℃～65℃。
可选地，所述将所述纺丝液静电纺丝，制得淀粉复合纳米纤维食品包装膜的步骤之后，还包括：
将所述淀粉复合纳米纤维食品包装膜置于戊二醛蒸汽气氛中进行交联改性。
可选地，所述将所述淀粉复合纳米纤维食品包装膜置于戊二醛蒸汽气氛中进行交联改性的步骤中，所述交联改性的时间不大于2.5h。
可选地，所述交联改性的时间为1.5～2.5h。
本发明提供的技术方案中，通过将茶多酚与淀粉复合，既改善了膜的力学性能，又赋予了淀粉膜抗氧化性能，使得淀粉复合纳米纤维食品包装膜不易氧化变质；通过使用静电纺丝的方法制备淀粉纳米纤维膜，不仅操作简单、反应温和、制备时间短，而且制得的纳米纤维膜相较普通的淀粉膜具有更加光滑均一的纤维网络，提高了淀粉复合纳米纤维食品包装膜的膜性能，且有助于茶多酚的包埋，提升淀粉复合纳米纤维食品包装膜的抗氧化性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为对比例1制得的淀粉纳米纤维食品包装膜的SEM图；
图2为实施例1制得的淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜的SEM图；
图3为实施例2制得的淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜的SEM图；
图4为实施例3制得的淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜的SEM图；
图5为实施例4制得的淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜的SEM图；
图6为实施例5制得的淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜的SEM图；
图7为对比例1制得的淀粉纳米纤维食品包装膜以及实施例1至5制得的淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜的茶多酚质量分数-抗拉伸性能变化图；
图8为对比例1制得的淀粉纳米纤维食品包装膜以及实施例1至5制得的淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜的茶多酚质量分数-断裂伸长率变化图；
图9为对比例1制得的淀粉纳米纤维食品包装膜以及实施例1至5制得的淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜的茶多酚质量分数-抗氧化特性变化图；
图10为实施例2制得的淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜的SEM图；
图11为实施例6制得的交联后的复合纳米纤维食品包装膜的SEM图；
图12为实施例7制得的交联后的复合纳米纤维食品包装膜的SEM图；
图13为实施例8制得的交联后的复合纳米纤维食品包装膜的SEM图；
图14为实施例9制得的交联后的复合纳米纤维食品包装膜的SEM图；
图15为实施例10制得的交联后的复合纳米纤维食品包装膜的SEM图
图16为实施例2、实施例6-10制得的成品包装膜与水接触时的宏观图像；
图17为实施例2、实施例6-10制得的成品包装膜与水接触时对应的交联时间-水接触角变化图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在过去的数十年里，石油基塑料膜凭借其优异的力学性能等，被广泛应用于大多数食品的包装。但其本身难以生物降解这一缺陷，对生态环境造成了不可逆的破坏，引起人们的担忧。近年来，越来越多的研究者致力于开发一些生物可降解的食品包装膜，用以替代石油基塑料膜，减少其使用。
一些天然的可再生资源，如淀粉等原料，由于其良好的环境相容性和绿色安全性，已被用来制备膜材料，并应用到食品的包装中。然而，单一的淀粉膜对水敏感，并且无法避免食品受到空气中大量氧气的不良影响，造成了食品一些成分，特别是蛋白质，油脂等发生氧化变质，引起食品的品质下降，甚至产生一定的有毒物质，对人的身体存在潜在的危害。
鉴于此，本发明提出一种抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法。所述抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法包括以下步骤：
步骤S10，将淀粉和茶多酚溶于二甲基亚砜水溶液中，形成纺丝液。
本实施例将淀粉和茶多酚加入到二甲基亚砜的水溶液中，搅拌使溶解形成溶液后，静置脱泡得到纺丝液。具体地，为确保淀粉充分溶解，本实施例中，将淀粉和茶多酚加入到二甲基亚砜的水溶液中，在65℃～75℃下搅拌使淀粉溶解；其中，所述二甲基亚砜的水溶液的浓度为90％～97％。此外，为确保后续静电纺丝时，能够顺利形成纤维网络结构，所述纺丝液中，淀粉的质量分数为20％～30％。为确保淀粉复合纳米纤维食品包装膜具有足够的抗氧化功效，所述纺丝液中，茶多酚的质量分数不高于25％，例如，茶多酚的质量分数可以为5％、10％、15％、20％、25％等。
进一步地，茶多酚与纤维表面的氢键作用随着茶多酚的质量分数的增加而增大，但考虑到分子间氢键为刚性键，分子间作用力的增强也会使得膜的韧性下降，鉴于此，茶多酚的质量分数优选为不高于15％，在该范围内，制得的淀粉复合纳米纤维食品包装膜既具有较高的抗拉伸强度，又具有较高的断裂伸长率。
步骤S20，将所述纺丝液静电纺丝，制得淀粉复合纳米纤维食品包装膜。
本实施例采用静电纺丝方法，将纺丝液制成淀粉复合纳米纤维食品包装膜，通过静电纺丝方法使得淀粉膜具有光滑均一的纤维结构，提升了食品包装膜的成膜性能，且有助于茶多酚的包埋，提升淀粉复合纳米纤维食品包装膜的抗氧化性能。其中，所述静电纺丝的工艺参数为：纺丝液流速0.8～1.1ml/h，针头与接收装置间距12～17cm，固定环境温度55℃～65℃。具体实施时，可以根据实际需求，调整静电纺丝的工艺参数，例如，本实施例中，静电纺丝的工艺参数可以设置为：纺丝液流速1ml/h，针头与接收装置间距15cm，固定环境温度60℃。
本发明提供的技术方案中，通过将茶多酚与淀粉复合，一方面，茶多酚在溶液中会电离出氢离子，增加了纺丝液的电导率，有利于得到更细的纤维，同时，茶多酚的加入使得整个溶液体系黏度下降，进一步有助于降低纤维直径，改善了纳米纤维的微观结构，另一方面，茶多酚与淀粉分子之间的氢键作用有助于提升分子体系的稳定性，增强膜的力学性能；此外，茶多酚本身能够提供氢质子用以清除自由基，具有良好的抗氧化能力，本申请通过在淀粉膜中掺入茶多酚，赋予了淀粉膜抗氧化性能，使得淀粉复合纳米纤维食品包装膜不易氧化变质。通过使用静电纺丝的方法制备淀粉纳米纤维膜，不仅操作简单、反应温和、制备时间短，而且制得的纳米纤维膜相较普通的淀粉膜具有更加光滑均一的纤维网络，提高了淀粉复合纳米纤维食品包装膜的膜性能，且有助于茶多酚的包埋，提升淀粉复合纳米纤维食品包装膜的抗氧化性能。此外，茶多酚和淀粉均为来源广泛、能够生物降解的天然成分，以淀粉和茶多酚作为原料，有助于绿色环保。
进一步地，为提升淀粉复合纳米纤维食品包装膜的稳定性，避免其受到热、光照、pH等外界环境的影响，在本发明的一实施例中，步骤S20之后，还可以包括步骤S30。
步骤S30，将所述淀粉复合纳米纤维食品包装膜置于戊二醛蒸汽气氛中进行交联改性。
本实施例使用戊二醛对步骤S20制得的纳米纤维膜进行交联处理，使得戊二醛与纤维表面的羟基发生缩醛反应，使得纤维交错处形成连接点，改变了纤维形貌，使得纤维表面的亲水性羟基数量减少，膜内部的孔隙率降低，从而提升了膜的疏水性能，避免了水滴的渗透，使得淀粉复合纳米纤维食品包装膜具有较高的接触角，使得淀粉复合纳米纤维食品包装膜兼具抗氧化性和疏水性。
具体实施时，步骤S30中，交联改性的时间不大于2.5h，进一步选择为1.5～2.5h。
以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
准确称取2.5g淀粉和0.5g茶多酚加入10mL 95％的二甲基亚砜水溶液中，在70℃下恒温磁力搅拌12h，得到淀粉质量分数为25％和茶多酚质量分数为5％的纺丝液，在室温下静置脱泡，待用。
将所制备的纺丝液装入10mL的医用注射器中，设置纺丝液流速为1ml/L，固定环境温度为60℃，固定纺丝电压20.0kV，针头与接收装置的距离为15.0cm，静电纺丝后，在接收装置上得到淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜。
实施例2
准确称取2.5g淀粉和1.0g茶多酚加入10mL 95％的二甲基亚砜水溶液中，在70℃下恒温磁力搅拌12h，得到淀粉质量分数为25％和茶多酚质量分数为10％的纺丝液，在室温下静置脱泡，待用。
将所制备的纺丝液装入10mL的医用注射器中，设置纺丝液流速为1ml/L，固定环境温度为60℃，固定纺丝电压20.0kV，针头与接收装置的距离为15.0cm，静电纺丝后，在接收装置上得到淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜。
实施例3
准确称取2.5g淀粉和1.5g茶多酚加入10mL 95％的二甲基亚砜水溶液中，在70℃下恒温磁力搅拌12h，得到淀粉质量分数为25％和茶多酚质量分数为15％的纺丝液，在室温下静置脱泡，待用。
将所制备的纺丝液装入10mL的医用注射器中，设置纺丝液流速为1ml/L，固定环境温度为60℃，固定纺丝电压20.0kV，针头与接收装置的距离为15.0cm，静电纺丝后，在接收装置上得到淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜。
实施例4
准确称取2.5g淀粉和2.0g茶多酚加入10mL 95％的二甲基亚砜水溶液中，在70℃下恒温磁力搅拌12h，得到淀粉质量分数为25％和茶多酚质量分数为20％的纺丝液，在室温下静置脱泡，待用。
将所制备的纺丝液装入10mL的医用注射器中，设置纺丝液流速为1ml/L，固定环境温度为60℃，固定纺丝电压20.0kV，针头与接收装置的距离为15.0cm，静电纺丝后，在接收装置上得到淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜。
实施例5
准确称取2.5g淀粉和2.5g茶多酚加入10mL 95％的二甲基亚砜水溶液中，在70℃下恒温磁力搅拌12h，得到淀粉质量分数为25％和茶多酚质量分数为25％的纺丝液，在室温下静置脱泡，待用。
将所制备的纺丝液装入10mL的医用注射器中，设置纺丝液流速为1ml/L，固定环境温度为60℃，固定纺丝电压20.0kV，针头与接收装置的距离为15.0cm，静电纺丝后，在接收装置上得到淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜。
实施例6
准确称取2.5g淀粉和1.0g茶多酚加入10mL 95％的二甲基亚砜水溶液中，在70℃下恒温磁力搅拌12h，得到淀粉质量分数为25％和茶多酚质量分数为25％的纺丝液，在室温下静置脱泡，待用。
将所制备的纺丝液装入10mL的医用注射器中，设置纺丝液流速为1ml/L，固定环境温度为60℃，固定纺丝电压20.0kV，针头与接收装置的距离为15.0cm，静电纺丝后，在接收装置上得到淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜。
将淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜置于充满戊二醛蒸汽的密闭空间中，交联改性0.5h，得到交联后的复合纳米纤维食品包装膜。
实施例7
准确称取2.5g淀粉和1.0g茶多酚加入10mL 95％的二甲基亚砜水溶液中，在70℃下恒温磁力搅拌12h，得到淀粉质量分数为25％和茶多酚质量分数为25％的纺丝液，在室温下静置脱泡，待用。
将所制备的纺丝液装入10mL的医用注射器中，设置纺丝液流速为1ml/L，固定环境温度为60℃，固定纺丝电压20.0kV，针头与接收装置的距离为15.0cm，静电纺丝后，在接收装置上得到淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜。
将淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜置于充满戊二醛蒸汽的密闭空间中，交联改性1.0h，得到交联后的复合纳米纤维食品包装膜。
实施例8
准确称取2.5g淀粉和1.0g茶多酚加入10mL 95％的二甲基亚砜水溶液中，在70℃下恒温磁力搅拌12h，得到淀粉质量分数为25％和茶多酚质量分数为25％的纺丝液，在室温下静置脱泡，待用。
将所制备的纺丝液装入10mL的医用注射器中，设置纺丝液流速为1ml/L，固定环境温度为60℃，固定纺丝电压20.0kV，针头与接收装置的距离为15.0cm，静电纺丝后，在接收装置上得到淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜。
将淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜置于充满戊二醛蒸汽的密闭空间中，交联改性1.5h，得到交联后的复合纳米纤维食品包装膜。
实施例9
准确称取2.5g淀粉和1.0g茶多酚加入10mL 95％的二甲基亚砜水溶液中，在70℃下恒温磁力搅拌12h，得到淀粉质量分数为25％和茶多酚质量分数为25％的纺丝液，在室温下静置脱泡，待用。
将所制备的纺丝液装入10mL的医用注射器中，设置纺丝液流速为1ml/L，固定环境温度为60℃，固定纺丝电压20.0kV，针头与接收装置的距离为15.0cm，静电纺丝后，在接收装置上得到淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜。
将淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜置于充满戊二醛蒸汽的密闭空间中，交联改性2.0h，得到交联后的复合纳米纤维食品包装膜。
实施例10
准确称取2.5g淀粉和1.0g茶多酚加入10mL 95％的二甲基亚砜水溶液中，在70℃下恒温磁力搅拌12h，得到淀粉质量分数为25％和茶多酚质量分数为25％的纺丝液，在室温下静置脱泡，待用。
将所制备的纺丝液装入10mL的医用注射器中，设置纺丝液流速为1ml/L，固定环境温度为60℃，固定纺丝电压20.0kV，针头与接收装置的距离为15.0cm，静电纺丝后，在接收装置上得到淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜。
将淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜置于充满戊二醛蒸汽的密闭空间中，交联改性2.5h，得到交联后的复合纳米纤维食品包装膜。
实施例11
准确称取2.5g淀粉和1.0g茶多酚加入10mL 95％的二甲基亚砜水溶液中，在65℃下恒温磁力搅拌12h，得到淀粉质量分数为25％和茶多酚质量分数为25％的纺丝液，在室温下静置脱泡，待用。
将所制备的纺丝液装入10mL的医用注射器中，设置纺丝液流速为0.8ml/L，固定环境温度为55℃，固定纺丝电压20.0kV，针头与接收装置的距离为12.0cm，静电纺丝后，在接收装置上得到淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜。
将淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜置于充满戊二醛蒸汽的密闭空间中，交联改性2.0h，得到交联后的复合纳米纤维食品包装膜。
实施例12
准确称取2.5g淀粉和1.0g茶多酚加入10mL 95％的二甲基亚砜水溶液中，在75℃下恒温磁力搅拌12h，得到淀粉质量分数为25％和茶多酚质量分数为25％的纺丝液，在室温下静置脱泡，待用。
将所制备的纺丝液装入10mL的医用注射器中，设置纺丝液流速为1.1ml/L，固定环境温度为65℃，固定纺丝电压20.0kV，针头与接收装置的距离为17.0cm，静电纺丝后，在接收装置上得到淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜。
将淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜置于充满戊二醛蒸汽的密闭空间中，交联改性2.0h，得到交联后的复合纳米纤维食品包装膜。
对比例1
准确称取2.5g淀粉加入10mL 95％的二甲基亚砜水溶液中，在70℃下恒温磁力搅拌12h，得到淀粉质量分数为25％的纺丝液，在室温下静置脱泡，待用。将所制备的纺丝液装入10mL的医用注射器中，设置纺丝液流速为1ml/L，固定环境温度为60℃，固定纺丝电压20.0kV，针头与接收装置的距离为15.0cm，静电纺丝后，在接收装置上得到淀粉纳米纤维食品包装膜。
性能测试
(一)电镜观测实施例1-5制得的淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜以及对比例1制得的淀粉纳米纤维食品包装膜，结果如图1至图6所示。
从图中可以看出，各实施例和对比例制得的包装膜均具有形貌较好的微观结构，但相较对比例，各实施例包装膜的纳米纤维直径更小，且随着茶多酚含量的增加，纳米纤维直径越来越小，说明茶多酚的加入有助于改善纳米纤维膜的微观形貌。
(二)考察实施例1-5制得的淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜以及对比例1制得的淀粉纳米纤维食品包装膜的抗拉伸强度和断裂伸展率，结果如图7至图8所示。
参阅图7，随着茶多酚含量的增大，食品包装膜的抗拉伸强度呈现先增加后减小的趋势；参阅图8，随着茶多酚含量的增大，食品包装膜的断裂伸长率呈逐渐下降趋势，且在茶多酚浓度不高于15％时，食品包装膜兼具较大的断裂伸长率和抗拉伸强度，力学性能较好。
(三)考察实施例1-5制得的淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜以及对比例1制得的淀粉纳米纤维食品包装膜的抗氧化性，结果如图9所示。
从图中可以看出，随着茶多酚含量的升高，食品包装膜的总抗氧化能力逐渐增强。
(四)电镜观测实施例2、实施例6-10制得的成品包装膜，观察结果如图10至图15所示。
对比后可以发现，戊二醛交联改性前，膜呈现出光滑均一的纤维结构，而随着交联改性时间的增加，使得纤维的直径逐渐增加，内部孔隙率逐渐减小，这是由于戊二醛分子与纤维表面的羟基发生了缩醛反应，使得纤维交错处形成连接点，并且改变了原本的纤维形貌。
(五)检测实施例2、实施例6-10制得的成品包装膜的水接触角，结果如图16和图17所示。图16中，a至f则依次对应为未改性、改性0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h后的淀粉-茶多酚复合纳米纤维食品包装膜。
从图中可以看出，戊二醛交联改性前，膜表现出极强的亲水性，水接触角为17.5°，而随着交联改性时间增加，水接触角逐渐增加后趋于稳定。当交联改性时间为2.5h时，水接触角最大为87.2°，疏水性能有较大的提升。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将淀粉和茶多酚溶于二甲基亚砜水溶液中，形成纺丝液；
将所述纺丝液静电纺丝，制得淀粉复合纳米纤维食品包装膜。
2.如权利要求1所述的抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法，其特征在于，所述将淀粉和茶多酚溶于二甲基亚砜水溶液中，形成纺丝液的步骤在65℃～75℃下进行。
3.如权利要求1所述的抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法，其特征在于，所述将淀粉和茶多酚溶于二甲基亚砜水溶液中，形成纺丝液的步骤中，所述纺丝液中茶多酚的质量分数不高于25％。
4.如权利要求3所述的抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法，其特征在于，所述纺丝液中茶多酚的质量分数不高于15％。
5.如权利要求1所述的抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法，其特征在于，所述将所述纺丝液静电纺丝，制得淀粉复合纳米纤维食品包装膜的步骤中，所述静电纺丝的工艺参数为：纺丝液流速0.8～1.1ml/h，针头与接收装置间距12～17cm，固定环境温度55℃～65℃。
6.如权利要求1所述的抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法，其特征在于，所述将所述纺丝液静电纺丝，制得淀粉复合纳米纤维食品包装膜的步骤之后，还包括：
将所述淀粉复合纳米纤维食品包装膜置于戊二醛蒸汽气氛中进行交联改性。
7.如权利要求6所述的抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法，其特征在于，所述将所述淀粉复合纳米纤维食品包装膜置于戊二醛蒸汽气氛中进行交联改性的步骤中，所述交联改性的时间不大于2.5h。
8.如权利要求7所述的抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法，其特征在于，所述交联改性的时间为1.5～2.5h。
CN202110186450.4A 2021-02-08 2021-02-08 一种抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法 Pending CN113005641A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110186450.4A CN113005641A (zh) 2021-02-08 2021-02-08 一种抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110186450.4A CN113005641A (zh) 2021-02-08 2021-02-08 一种抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113005641A true CN113005641A (zh) 2021-06-22

Family

ID=76402432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110186450.4A Pending CN113005641A (zh) 2021-02-08 2021-02-08 一种抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113005641A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113668140A (zh) * 2021-08-20 2021-11-19 安徽工程大学 一种多孔互连结构碳纳米纤维毡及其制备方法和应用
EP4198178A1 (en) * 2021-11-30 2023-06-21 Akademia Gorniczo-Hutnicza im. Stanislawa Staszica w Krakowie A method of producing a shrinkable starch membrane and use of the shrinkable starch membrane in the food industry as packaging
EP4198179A1 (en) * 2021-11-30 2023-06-21 Akademia Gorniczo-Hutnicza im. Stanislawa Staszica w Krakowie A method of producing a shrinkable starch membrane and use of the shrinkable starch membrane in medicine as a dressing

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106436021A (zh) * 2016-11-18 2017-02-22 天津捷盛东辉保鲜科技有限公司 可食性食品保鲜电纺纤维膜
CN106702519A (zh) * 2017-01-09 2017-05-24 大连工业大学 一种聚丙烯腈改性淀粉纳米纤维及其制备方法
CN109881369A (zh) * 2019-02-27 2019-06-14 浙江工业大学 一种加强抑菌透气型复合纤维静电纺丝膜的制备方法
CN110437590A (zh) * 2019-07-23 2019-11-12 华中农业大学 一种复合纳米材料改性的淀粉基生物降解食品包装膜及其制备方法
CN111171385A (zh) * 2020-01-21 2020-05-19 海南大学 一种淀粉交联茶多酚抗菌可降解食品包装材料及其制备方法
US20200230290A1 (en) * 2017-07-28 2020-07-23 Universita' Degli Studi Di Pavia Electrospun nanofibers and membrane

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106436021A (zh) * 2016-11-18 2017-02-22 天津捷盛东辉保鲜科技有限公司 可食性食品保鲜电纺纤维膜
CN106702519A (zh) * 2017-01-09 2017-05-24 大连工业大学 一种聚丙烯腈改性淀粉纳米纤维及其制备方法
US20200230290A1 (en) * 2017-07-28 2020-07-23 Universita' Degli Studi Di Pavia Electrospun nanofibers and membrane
CN109881369A (zh) * 2019-02-27 2019-06-14 浙江工业大学 一种加强抑菌透气型复合纤维静电纺丝膜的制备方法
CN110437590A (zh) * 2019-07-23 2019-11-12 华中农业大学 一种复合纳米材料改性的淀粉基生物降解食品包装膜及其制备方法
CN111171385A (zh) * 2020-01-21 2020-05-19 海南大学 一种淀粉交联茶多酚抗菌可降解食品包装材料及其制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113668140A (zh) * 2021-08-20 2021-11-19 安徽工程大学 一种多孔互连结构碳纳米纤维毡及其制备方法和应用
CN113668140B (zh) * 2021-08-20 2022-09-20 安徽工程大学 一种多孔互连结构碳纳米纤维毡及其制备方法和应用
EP4198178A1 (en) * 2021-11-30 2023-06-21 Akademia Gorniczo-Hutnicza im. Stanislawa Staszica w Krakowie A method of producing a shrinkable starch membrane and use of the shrinkable starch membrane in the food industry as packaging
EP4198179A1 (en) * 2021-11-30 2023-06-21 Akademia Gorniczo-Hutnicza im. Stanislawa Staszica w Krakowie A method of producing a shrinkable starch membrane and use of the shrinkable starch membrane in medicine as a dressing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113005641A (zh) 一种抗氧化性淀粉复合纳米纤维食品包装膜的制备方法
JP6730989B2 (ja) ナノコンポジットエラストマー
CN113354853B (zh) 一种可生物降解高阻隔性抗菌复合膜及其制备方法
US20100065236A1 (en) Method of producing and the use of microfibrillated paper
Kose et al. Favorable 3D-network Formation of Chitin Nanofibers Dispersed in WaterPrepared Using Aqueous Counter Collision
Oksman et al. Novel bionanocomposites: processing, properties and potential applications
CN106731883B (zh) 一种聚多巴胺纳米木质纤维素聚偏氟乙烯复合超滤膜及其制备方法
CN109295546B (zh) 一种仿生多级螺旋超韧纳米复合纤维及其制备方法
CN111234365A (zh) 一种纳米纤维抗菌保鲜膜及其制备方法
Wang et al. Electrospun polyurethane-core and gelatin-shell coaxial fibre coatings for miniature implantable biosensors
CN112226848B (zh) 一种壳聚糖-氧化石墨烯复合纤维及其制备方法和应用
CN113638078B (zh) 一种聚电解质复合物水凝胶纤维及其制备方法
Hatch et al. Nanocrystalline cellulose/polyvinylpyrrolidone fibrous composites prepared by electrospinning and thermal crosslinking
JP2008127510A (ja) バクテリアセルロースと有機高分子からなる複合材料
CN106757785A (zh) 一种载银壳聚糖/聚乙烯醇微米带及其制备方法与应用
JP2011208293A (ja) ポリビニルアルコール系コンポジット繊維およびその製造方法
Dobrovolskaya et al. Electrospinning of composite nanofibers based on chitosan, poly (ethylene oxide), and chitin nanofibrils
CN110846739B (zh) 一种海水提铀用抗收缩抗菌纳米复合纤维材料及其制备方法
CN113005771A (zh) 一种疏水性淀粉食品包装膜的制备方法
CN108752729B (zh) 一种乙烯-乙烯醇共聚物/蒙脱土共混物填充壳聚糖纳米纤维复合膜的制备方法
CN112773941B (zh) 一种壳聚糖微球-细菌纤维素复合材料及其制备和应用
CN115262223A (zh) 一种聚酯/壳聚糖凝胶复合纤维膜及其制备方法
Homayoni et al. Influence of the molecular weight of chitosan on the spinnability of chitosan/poly (vinyl alcohol) blend nanofibers
CN114395141A (zh) 一种高强度丝蛋白纳米纤维水凝胶的制备方法
CN113603920A (zh) 一种水蒸气辅助蛋白基复合膜材料二次交联的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210622

RJ01 Rejection of invention patent application after publication