CN113234307A - 一种全降解抗菌食品包装膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于食品包装领域，具体涉及一种全降解抗菌食品包装膜及其制备方法，该包装膜包含以下原料：淀粉20～50份，生物降解聚酯50～80份，增塑剂5～40份，增容剂1～10份，有机改性蒙脱土2～20份，润滑剂1～5份，天然抗菌剂0.5～12份，该食品包装膜是通过一步挤出造粒后，采用挤压吹塑制膜工艺获得的。本发明生产的全降解抗菌食品包装膜具有优异的抗菌性能、机械性能及阻隔性能，使用的抗菌剂安全性高，采用的制膜方式连续高效，该全降解抗菌食品包装膜适用于商业化生产，并能够应用于多种食品包装场景。

Description

一种全降解抗菌食品包装膜及其制备方法

技术领域

本发明属于食品包装领域，具体涉及一种全降解抗菌食品包装膜及其制备方法，具体适用于食品包装材料领域。

背景技术

传统塑料的大量使用带来了严重的环境污染问题。此外，传统塑料制品作为最常用的食品包装材料之一，其直接与食品接触所带来的食品安全隐患也一直为社会所关注。虽然国内先后实施“限塑令”、“禁塑令”，并为食品接触用塑料包装制定了严格的质量标准，但是，从源头上解决这些问题，还是需要有切实可以替代传统塑料制品的、价廉质优的新型可降解塑料产品。同时，抗菌包装作为一种可以满足不断变化的市场需求的新兴食品包装技术，已引起越来越多的关注。该技术可有效避免微生物引起食品变质以保障食品安全并延长产品的保质期，并被认为是一种代替直接向易腐食品中添加化学防腐剂的可行方法。

淀粉复合包装材料作为一种新型可降解塑料产品，其原料来源广泛，降解性能好，对人和动物无害，且透氧率低，研制与推广淀粉复合包装材料的社会效益和经济效益显著。随着社会大众对于食品安全性要求的提高，天然抗菌剂因其高效性和安全性，获得了广泛的关注。将天然抗菌剂添加到淀粉复合包装材料中，可以结合两者的优点，从而制备出抗菌性能优良、安全性高且可完全降解的新型抗菌包装，这对于食品行业有着重要的应用价值和现实意义。

现有的技术中，申请号为201710740388.2的中国发明专利“一种淀粉/PVA复合抗菌保鲜膜及其制备方法”公开了一种淀粉/PVA复合抗菌保鲜膜及其制备方法，该专利以来源于天然植物的有机酸作为淀粉、阳离子淀粉、PVA共交联的试剂，在淀粉/PVA膜上植入抗菌基团(季铵盐)，可以用于果蔬保鲜；申请号202010936247.X的中国专利申请“一种响应型缓释活性包装薄膜及制备方法”公开了一种含ε-聚赖氨酸盐酸盐或抗坏血酸钠的多层活性包装膜，可以通过外部磁场控制中间层活性物质的释放，具备较好的缓释作用，但制备方法较为复杂。上述两种活性包装材料的制备方法均基于溶液流延法，生产效率较低，难以商业化生产。

挤出吹塑法是高效率生产淀粉复合膜的方法，制备的薄膜性能好，生产成本也相对较低，能够扩展其应用领域。申请号201410385522.8的中国专利申请采用挤出吹塑法制备了有抗菌作用的淀粉/PBAT复合膜，但该发明首先挤出制备了含抗菌剂的热塑性淀粉，然后再与聚酯材料和偶联剂共混挤出，这种两步挤出造粒的方法会使得抗菌剂多次受热，不利于其抗菌性能，同时该加工方式导致高能耗，增加生产成本，使生产的薄膜推广受限。

综上，虽然已对全降解食品包装膜的制备技术进行了一定的研究，但存在制备方式复杂且效率低(难以商业化生产)、生产能耗大、产品成本高等诸多不足之处。鉴于此，确有必要提供一种新的技术方案来克服现有技术存在的诸多问题。

发明内容

为解决现有技术存在的诸多不足之处，本发明创造性地提供了一种全降解抗菌食品包装膜及其制备方法，全降解食品包装膜组分中添加天然抗菌剂，采用一步挤出造粒、挤出吹塑制膜的方法高效率地制备全降解食品包装膜，可以提高全降解抗菌包装材料的安全性，同时降低其生产成本，扩大其应用范围。

ε-聚赖氨酸类抗菌剂具有广谱抑菌性，不但可以有效抑制革兰氏阳性菌的生长，且对于其它天然抑菌剂较难抑制的革兰氏阴性菌、酵母、霉菌等也有良好的抑制作用。目前，ε-聚赖氨酸类抗菌剂主要是直接添加到食品中，或添加到海藻酸钠、壳聚糖等成膜基质中通过溶液流延法制备薄膜，未见其应用于挤压吹塑法制备的淀粉复合包装膜。ε-聚赖氨酸类抗菌剂是耐高温的，这表明ε-聚赖氨酸类抗菌剂在挤压吹塑制膜工艺中存在应用的潜力。但是，发明人在实际发明过程中发现，添加ε-聚赖氨酸类抗菌剂到淀粉复合包装膜的加工过程中存在以下难点：

(1)ε-聚赖氨酸类抗菌剂与淀粉间存在较强的相互作用，增加了体系的粘稠度，这使得添加了ε-聚赖氨酸类抗菌剂的淀粉复合膜的挤压吹塑加工十分困难。

(2)淀粉与生物降解聚酯的比例会影响抗菌剂从薄膜中的释放，过高的淀粉添加量制备的薄膜阻水、机械性能差，实际推广应用的价值较低；过高的聚酯添加量不利于抗菌剂在薄膜中的均匀分散，也不利于抗菌剂的释放。

(3)过高的ε-聚赖氨酸类抗菌剂的添加会导致薄膜产生较深的颜色，薄膜较差的透明度会导致其不适用于零售包装，限制其应用范围，过低的ε-聚赖氨酸类抗菌剂的添加不能有效起到抗菌效果。

发明人进行了大量的实验研究，通过以下方案解决了上述问题，最终获得了本发明的技术方案。

(1)添加脂肪酸类的润滑剂，有利于材料的挤出加工，缩短物料经受热加工的时间。

(2)优化成膜基质配比(淀粉与生物降解聚酯的比例)，兼顾释放性能、阻水性能与机械性能，获得了有实际商业应用价值的抗菌薄膜。

(3)优选增容剂种类及添加量，提高相对应成膜基质的相容性，减少抗菌剂对组分间相容性的降低作用；若不添加增容剂，则挤出造粒加工难以进行；若添加增容剂的种类或比例不适当，则薄膜的应用性能显著降低。

(4)优化加工温度，避免过高的温度对抗菌剂产生破坏作用，同时避免ε-聚赖氨酸盐酸盐产生较强粘性进而不利于材料的加工和薄膜的性能；若加工温度过低，则混合物料难以加工，若加工温度过高，则抗菌剂活性受损，且薄膜颜色过深。

(5)通过复配抗菌剂，利用ε-聚赖氨酸盐酸盐与乳酸链球菌素的协同作用，减少了单一抗菌剂的添加量，达到减量、增效的效果，降低了抗菌剂的添加对于薄膜性能的影响。此外，现在ε-聚赖氨酸(盐酸盐)的市价约为乳酸链球菌素的市价四倍，通过抗菌剂的复配也可以有效减少制膜成本，有利于薄膜的推广使用。

本发明的具体技术方案如下：

一种全降解抗菌食品包装膜，主要组成以重量份数计为：淀粉20～50份，生物降解聚酯50～80份，增塑剂5～40份，增容剂1～10份，有机改性蒙脱土2～20份，润滑剂1～5份，天然抗菌剂0.5～12份。

所述天然抗菌剂为ε-聚赖氨酸盐酸盐，或ε-聚赖氨酸盐酸盐与乳酸链球菌素的混合物。混合物中，ε-聚赖氨酸盐酸盐与乳酸链球菌素的混合比例为1:2～3。

优选地，淀粉为羟丙基淀粉、羟丙基氧化淀粉、羟丙基交联淀粉中的一种或两种以上的混合物(任意比例混合)。

优选地，生物降解聚酯是聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯中的一种或两种以上的混合物(任意比例混合)。

优选地，增塑剂是水、甘油、乙酰柠檬酸三丁酯中的一种或两种以上的混合物(任意比例混合)。

优选地，增容剂是柠檬酸、马来酸酐、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、氯化镁中的一种或两种以上的混合物(任意比例混合)。

优选地，润滑剂是硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、月桂酸、单硬脂酸甘油酯、单月桂酸甘油酯中的一种或两种以上的混合物(任意比例混合)。

优选地，有机改性蒙脱土为浙江丰虹新材料股份有限公司生产的DK3，在本发明中主要提供增强作用。也可以使用其他企业、公司生产的有机改性蒙脱土，或使用现有技术制备的有机改性蒙脱土。

本发明的全降解抗菌食品包装膜的制备方法，包括下列步骤：

(1)物料混合：

将淀粉、生物降解聚酯、增塑剂、增容剂、有机改性蒙脱土、润滑剂、天然抗菌剂按一定添加比例置于高速混合机中，混合6min后，将得到的混合物室温下静置24h；

(2)一步挤出造粒：

将步骤(1)所得混合物料通过双螺杆挤出机进行一步挤出造粒，挤出温度为105～140℃，螺杆转速为125～150rpm，使用一步挤出造粒的目的在于，减少抗菌剂的受热次数，保证薄膜的抗菌活性，同时避免薄膜产生过深的颜色；

(3)挤压吹塑制膜：

将步骤(2)制备的吹膜粒料用单螺杆挤出吹膜机吹塑成薄膜，吹膜过程的挤出温度为110～150℃，螺杆转速为27～35rpm，薄膜厚度70～150μm。

上述制备方法中，部分助剂也可以采用分别混合、逐次加入或预先使用适量水溶解后加入的方式进行添加。

本发明的第一目的在于提供方便高效的全降解抗菌食品包装膜的制备方法；本发明的第二目的在于提供方便高效的全降解抗菌食品包装膜的制备方法制备的全降解抗菌食品包装膜；本发明的第三目的在于提供方便高效的全降解抗菌食品包装膜的制备方法制备的全降解抗菌食品包装膜的应用。

本发明采用一步法造粒，与现有技术普遍采用的两步法(先将淀粉与抗菌剂等挤压造粒，然后再与聚酯共混造粒)明显不同，本发明的一步法造粒可以使天然抗菌剂在薄膜中达到更好的分散进而获得较好的抗菌效果，并降低能耗，节约成本，同时采用一步法造粒可有效减少天然抗菌剂受热次数，减少了高温对天然抗菌剂的抗菌活性的影响，保证了天然抗菌剂的抗菌活性；挤压吹塑法对复合材料的熔体流动性与熔体强度有很高要求，本发明通过添加助剂、优化配方、降低吹塑温度的方式连续、稳定、高效地制备了全降解抗菌食品包装膜。

本发明生产的全降解抗菌食品包装膜具有优异的抗菌性能、机械性能及阻隔性能，使用的抗菌剂安全性高，采用的制膜方式连续高效，该全降解抗菌食品包装膜适用于商业化生产，并能够应用于多种食品包装场景，同时本发明的成本低，工艺简单，利于工业化生产。

附图说明

图1为采用抑菌圈法测得抗菌性能图；

图2为采用抑菌圈测得抗菌性能图的抑菌圈大小的柱状图；

图3为实施例3制备的抗菌食品包装膜采用抑菌圈法测得抗菌性能图；

图4为采用菌落生成总数法测得抗菌性能图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步阐述和说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

本实施例的全降解抗菌食品包装膜的制备过程如下：

(1)将羟丙基交联淀粉(4kg)、聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯(16kg)、柠檬酸(0.2kg)、单硬脂酸甘油酯(0.3kg)、有机改性蒙脱土(2kg)、ε-聚赖氨酸盐酸盐(0.8kg)置于高速混合机中混合，混合过程中通过助剂阀门，将甘油(1.6kg)匀速缓慢加入到高速混合机中，混合时间为6min，混合后在室温下放置24h；

(2)使用双螺杆挤出机对步骤(1)所得混合物料进行一步法挤出，料条经传送带风冷后，由切粒机制成大小均匀的吹膜粒料，其中挤出机各区温度依次为105℃，120℃，125℃，135℃，125℃，机头温度110℃，螺杆转速150rpm；

(3)将步骤(2)制备的吹膜粒料用单螺杆挤出吹膜机吹塑成薄膜，吹膜机各区的温度依次为110℃，130℃，140℃，145℃，135℃，机头温度125℃，螺杆转速30rpm。

本实施例的全降解抗菌食品包装膜具备如下性质：抗拉强度和断裂伸长率分别为10.7MPa和650.7％；水蒸气透过系数为4.03×10^-13g·m^-1·s^-1·Pa^-1，氧气透过系数为4.12×10^-14cm²·s^-1·Pa^-1。

使用本实施例1制备的全降解抗菌食品包装膜真空包装牛肉(西门塔尔杂交牛，西冷部位肉)，于4℃条件下储存15天，包装内无难闻气味，牛肉肉色良好，肉表面无大量粘液，未见腐败现象；在相同条件下，使用市售聚乙烯包装膜包装牛肉后，包装内有异味，牛肉肉色较差且有明显的腐败现象。

实施例2：

本实施例的全降解抗菌食品包装膜的制备方法包括如下步骤：

(1)将ε-聚赖氨酸盐酸盐(0.6kg)加入到适量水中，在40℃水浴搅拌至溶解，得到澄清液体；

(2)将羟丙基淀粉(8kg)、聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯(12kg)、柠檬酸(0.4kg)、硬脂酸(0.6kg)、有机改性蒙脱土(1.8kg)置于高速混合机中混合，混合过程中通过助剂阀门，将步骤(1)得到的ε-聚赖氨酸盐酸盐水溶液和甘油(3kg)匀速缓慢加入到高速混合机中，总混合时间为6min，之后将所得混合物室温下放置24h；

(3)使用双螺杆挤出机对步骤(2)所得混合物料进行一步法挤出，料条经传送带风冷后，由切粒机制成大小均匀的吹膜粒料，其中挤出机各区温度依次为100℃，105℃，115℃，125℃，115℃，机头温度105℃，螺杆转速180rpm；

(4)将步骤(3)制备的吹膜粒料用单螺杆挤出吹膜机吹塑成薄膜，吹膜机各区的温度依次为105℃，115℃，125℃，130℃，125℃，机头温度115℃，螺杆转速30rpm。

本实施例制备的全降解抗菌食品包装膜表面应光滑而均一，制膜过程稳定且连续。此外，通过抑菌圈法验证了本实施例制备的全降解抗菌食品包装膜抑菌性，结果表明其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌都有抑菌性，且对革兰氏阳性菌抑制性强于阴性菌。

使用本实施例2制备的全降解抗菌食品包装膜作为包装鲜切土豆，于25℃、相对湿度RH 50％条件下储藏4天，包装内土豆片表面干爽，颜色较包装前无较大差异，未出现腐烂现象；相同条件下，鲜切土豆使用市售聚乙烯包装膜包装后，褐变严重，包装内有异味，土豆表面潮湿。

实施例3：

使用如下步骤制备本实施例所述的全降解抗菌食品包装膜：

(1)将羟丙基交联淀粉(10kg)、聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯(9kg)、聚丁二酸丁二醇酯(1kg)、马来酸酐(0.3kg)、过氧化苯甲酰(0.03kg)、硬脂酸(0.6kg)、有机改性蒙脱土(1kg)、ε-聚赖氨酸盐酸盐(1kg)置于高速混合机中，混合过程中通过助剂阀门，将甘油(3.5kg)匀速缓慢加入到高速混合机中，总混合时间为6min，之后于室温下放置24h；

(2)使用双螺杆挤出机对步骤(1)所得混合物料进行一步法挤出，料条经传送带风冷后，由切粒机制成大小均匀的吹膜粒料，其中挤出机各区温度依次为105℃，120℃，125℃，135℃，125℃，机头温度110℃，螺杆转速150rpm；

(3)将步骤(2)制备的吹膜粒料用单螺杆挤出吹膜机吹塑成薄膜，吹膜机各区的温度依次为110℃，130℃，140℃，150℃，135℃，机头温度125℃，螺杆转速30rpm。

采用以上配料和方法制备的全降解抗菌食品包装膜的抗拉强度和断裂伸长率分别为7.4MPa和464.9％。抑菌实验表明本实施例的全降解抗菌食品包装膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌均有较好抑菌性，且对革兰氏阳性菌抑制性强于阴性菌。

使用本实施例制备的全降解抗菌食品包装膜包装鸡肉，在5℃条件下储存4天，包装内无异味产生，鸡肉表面干爽，未见腐败现象；相同条件下，鸡肉使用市售聚乙烯包装膜包装后，包装内有异味产生，肉表面有较多粘液，腐败现象明显。

实施例4：

本实施例的全降解抗菌食品包装膜的制备过程如下：

(1)将羟丙基交联淀粉(4kg)、聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯(16kg)、柠檬酸(0.2kg)、单硬脂酸甘油酯(0.2kg)、硬脂酸(0.4kg)有机改性蒙脱土(2kg)、ε-聚赖氨酸盐酸盐(0.2kg)、乳酸链球菌素(0.5kg)置于高速混合机中混合，混合过程中通过助剂阀门，将甘油(1.6kg)匀速缓慢加入到高速混合机中，混合时间为6min，混合后在室温下放置24h；

(2)使用双螺杆挤出机对步骤(1)所得混合物料进行一步法挤出，料条经传送带风冷后，由切粒机制成大小均匀的吹膜粒料，其中挤出机各区温度依次为105℃，115℃，120℃，135℃，120℃，机头温度110℃，螺杆转速150rpm；

(3)将步骤(2)制备的吹膜粒料用单螺杆挤出吹膜机吹塑成薄膜，吹膜机各区的温度依次为110℃，130℃，140℃，145℃，135℃，机头温度125℃，螺杆转速35rpm。

使用本实施例制备的全降解抗菌食品包装膜真空包装牛肉(西门塔尔杂交牛，西冷部位肉)，于4℃条件下储存25天，包装内无难闻气味，牛肉肉色良好，肉表面无大量粘液，未见腐败现象。相同条件下，使用实施例1制备的包装膜包装内存在轻微异味，牛肉开始出现腐败现象；在相同条件下，使用市售聚乙烯包装膜包装牛肉后，包装内异味较重，牛肉肉色较差且有明显的腐败现象。

对比例1

本对比例的全降解抗菌食品包装膜的制备过程如下：

ε-聚赖氨酸盐酸盐的添加量为0.2kg，其余组分及工艺均与实施例1相同。

对比例2

本对比例的全降解抗菌食品包装膜的制备过程如下：

ε-聚赖氨酸盐酸盐的添加量为0.4kg，其余组分及工艺均与实施例1相同。

对比例3

本对比例的全降解抗菌食品包装膜的制备过程如下：

ε-聚赖氨酸盐酸盐的添加量为0.6kg，其余组分及工艺均与实施例1相同。

对比例4

本对比例的全降解抗菌食品包装膜的制备过程如下：

ε-聚赖氨酸盐酸盐的添加量为0kg，其余组分及工艺均与实施例1相同。

对比例5

本对比例的全降解抗菌食品包装膜的制备过程如下：

乳酸链球菌素的添加量为0.4kg，其余组分及工艺均与实施例1相同。

试验例

试验例1：采用抑菌圈法验证本实施例制备的全降解抗菌食品包装膜的抗菌性能：

(1)将每种菌株在适当的液体培养基中于37℃下培养12h后制备的指数生长培养物，后用生理溶液(0.9％NaCl)稀释，得到大约10⁶CFU/mL(金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌)和10⁵CFU/mL(大肠杆菌)接种物。通过血球计数板对接种物进行标准化，以确保每次使用的接种物菌液浓度都在所需范围内；

(2)将100μL不同菌的接种物分别添加到琼脂培养基(含氯化钠，酵母提取物，胰蛋白胨和营养琼脂，pH＝6.8～7.2)上并涂抹均匀；

(3)将实施例1和对比例1-4制备的全降解抗菌食品包装膜各裁剪为6mm圆片以适当的间隔放置在步骤(2)制备的涂有菌液的培养基上；

(4)将步骤(3)制备的含有抗菌膜的培养基置于培养箱中于37℃培养24h，通过测量固体培养基上的抑菌圈直径来评估抗菌活性，每个样品进行三次重复测试。

对于本实施例1制备包装膜对三种菌的抑菌圈直径分别为：大肠杆菌8.01mm、金黄色葡萄球菌8.13mm、枯草芽孢杆菌8.16mm；

对比例4制备的包装膜对三种细菌(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌)则无明显抑菌性；

通过图1所示试验效果图和图2所示的柱状图,其中1％、2％、3％、4％均为天然抗菌剂与淀粉和生物降解聚酯质量的比值，含有不同添加量ε-聚赖氨酸盐酸盐(1％，2％，3％，4％)的包装膜(分别对应的是对比例1、对比例2、对比例3和实施例1所制得的薄膜)对于三种菌株的抑制效果(革兰氏阳性菌：金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌；革兰氏阴性菌：大肠杆菌)，不含有抗菌剂的包装膜膜CK(也就是对比例4制备的包装膜)对于这三种菌都无抑菌效果，故在图2中没有体现；图2中，SPBF1对应1％，SPBF2对应2％，SPBF3对应3％，SPBF4对应4％，含有抗菌剂的薄膜随着抗菌剂添加量的增加抗菌效果有明显提升，尤其是SPBF4，添加量由3％升至4％时。

通过图3所示的抗菌膜抑菌试验效果图，由图可以看出，不含抗菌剂的薄膜(50/50)(对比例4制备的包装膜)没有抑菌圈出现；含有ε-聚赖氨酸盐酸盐的薄膜(50/50含PLH)(实施例3制备的包装膜)具有十分明显的抑菌圈，说明实施例3制备的包装膜抑菌性较好。

试验例2：采用菌落生成总数法验证本实施例制备的全降解抗菌食品包装膜的抗菌性能：

将实施例1、4和对比例4、5所得薄膜各制成6mm圆片，将所述圆片放置于10mL离心管的底部(所述圆片需事先置于紫外灯下正反两面各灭菌6h)。将50μL稀释至10⁶CFU/mL的菌液(金黄色葡萄球菌)加入到离心管中，使菌液刚好没过膜样品。使用保鲜膜将离心管管口与盖子结合处缠好，以防染菌。37℃下孵育4h后，取5mL PBS缓冲溶液加入到离心管中，充分振荡，使薄膜上的菌液充分洗脱。取100μL菌液与PBS的混合液涂布，37℃下放置24h后进行菌落计数。

通过图4明显看出，不含抗菌剂的薄膜(a)(对比例4所得包装膜)有非常多菌落生成，仅含ε-聚赖氨酸盐酸盐的薄膜(c)或乳酸链球菌素的薄膜(b)(实施例1、对比例5制备的包装膜)具有较少菌落生成，而含复配抗菌剂的薄膜(d)(实施例4所得包装膜薄膜)则几乎无菌落生成。实验结果表明复配抗菌剂能够显著增强薄膜的抑菌性。

试验例3：对本发明制备的全降解抗菌食品包装膜进行了土埋降解试验，试验方法为：

将实施例4和对比例4制备的包装膜各切成方形(10×10cm)的样品，试验之前在烘箱中烘干至恒重，作为初始重量，将样品放入聚四氟乙烯网膜中，埋在约30厘米深的土壤中，一定时间内取出，然后称重，计算样品在土埋期间的重量损失率(即生物降解率)；

实施例4、对比例4制备的包装膜降解材料埋入土壤90天，生物降解率均可达50％；

实施例4、对比例4制备的包装膜降解材料埋入土壤180天，生物降解率均可达96.5％；

通过土埋降解试验结果表面，天然抗菌剂的添加未显著影响包装膜的降解性能。

试验例4：对本发明制备的全降解抗菌食品包装膜进行了透明度测试试验，试验方法为：

将实施例1和对比例1-4制备的包装膜剪裁成长方形(4×1cm)的样品，使用UV-8000A型分光光度计分别测定样品在紫外光区(280nm)和可见光区(600nm)处的不透明度，具体数据在表1。

表1不透明度数据检测

由1表可知，随着天然抗菌剂添加量增加，样品在紫外光区和可见光区的不透明度均有上升，表明对光线的阻隔能力增强。阻光能力的提升有利于该薄膜在光敏性食物包装中的应用，但是，过高的不透明度会使其不利于作为零售包装(消费者难以透过薄膜观察食物状态)。本发明制备的包装膜的不透明度适用于零售包装，同时起到较优的抗菌效果。

综上所述，本发明提供了一种全降解抗菌食品包装膜及其制备方法，通过将淀粉、生物降解聚酯、增塑剂、增容剂、有机改性蒙脱土、润滑剂、天然抗菌剂按一定比例混合后，采用一步造粒法制备颗粒，使用挤压吹塑法将该颗粒吹塑成膜，得到了一种具备良好机械性能、阻隔性能、热稳定性和抑菌性能的全降解抗菌食品包装膜，该膜具备大规模商业化生产的潜力，在食品包装领域有较高的应用价值。

以上实施例仅为是本发明选择的具体实施方式的一种，故本发明的应用不限于上述的举例，对于本领域技术人员在本技术方案范围内进行的通常变化和替换应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种全降解抗菌食品包装膜，其特征在于：主要组成以重量份数计为，淀粉20～50份，生物降解聚酯50～80份，增塑剂5～40份，增容剂1～10份，有机改性蒙脱土2～20份，润滑剂1～5份，天然抗菌剂0.5～12份；

所述天然抗菌剂为ε-聚赖氨酸盐酸盐或ε-聚赖氨酸盐酸盐与乳酸链球菌素的混合物。

2.根据权利要求1所述的全降解抗菌食品包装膜，其特征在于：所述ε-聚赖氨酸盐酸盐与乳酸链球菌素的混合物，ε-聚赖氨酸盐酸盐与乳酸链球菌素的混合质量比为1:2～3。

3.根据权利要求1所述的全降解抗菌食品包装膜，其特征在于：所述淀粉为羟丙基淀粉、羟丙基氧化淀粉、羟丙基交联淀粉中的一种或两种以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的全降解抗菌食品包装膜，其特征在于：所述生物降解聚酯是聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯中的一种或两种以上的混合物。

5.根据权利要求1所述的全降解抗菌食品包装膜，其特征在于：所述增塑剂是水、甘油、乙酰柠檬酸三丁酯中的一种或两种以上的混合物。

6.根据权利要求1所述的全降解抗菌食品包装膜，其特征在于：所述增容剂是柠檬酸、马来酸酐、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、氯化镁中的一种或两种以上的混合物。

7.根据权利要求1所述的全降解抗菌食品包装膜，其特征在于：所述润滑剂是硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、月桂酸、单硬脂酸甘油酯、单月桂酸甘油酯中的一种或两种以上的混合物。

8.权利要求1-7任一项所述的全降解抗菌食品包装膜的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：

(1)物料混合：

将淀粉、生物降解聚酯、增塑剂、增容剂、有机改性蒙脱土、润滑剂、天然抗菌剂按一定添加比例置于高速混合机中，混合6min后，将得到的混合物室温下静置24h；

(2)一步挤出造粒：

将步骤(1)所得混合物料通过双螺杆挤出机进行一步挤出造粒，挤出温度为105～140℃，螺杆转速为125～150rpm；

(3)挤压吹塑制膜：

将步骤(2)制备的吹膜粒料用单螺杆挤出吹膜机吹塑成薄膜，吹膜过程的挤出温度为110～150℃，螺杆转速为27～35rpm，薄膜厚度70～150μm。

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