CN114957767B - 一种中间水分食品包装用抗菌膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种中间水分食品包装用抗菌膜及其制备方法，该抗菌膜的制备方法主要包括以下步骤：第一步：制备易降解聚合物乳液；第二步：对高分子聚合物膜进行电晕处理；第三步：采用流延法，将乳液涂覆高分子聚合物膜表面。本发明在易降解聚合物乳液中添加了抗菌剂，使得本发明制备的抗菌膜对酵母菌、霉菌等真菌具有良好的抗菌效果，且具有良好的氧气阻隔性能，能有效防止中间水分食品变质，且本发明使用的原料无毒无害、生物相容性高、制备方法简单。

Description

一种中间水分食品包装用抗菌膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及食品包装材料工艺技术领域，尤其涉及一种中间水分食品包装用抗菌膜及其制备方法。
背景技术
食品中的水分对食品的可塑性、柔软性、乳化稳定性、均一的凝胶性等的形成和维持具有重要的作用，不仅如此，而且淀粉的老化，食品中的各种材料之间的相互结合，面包面团中面筋质的形成等，都与食品中的水分有密切关系，同时水对食品冷冻具有很大影响。如何控制食品中的水分是食品加工和保藏中的重要环节。中间水分食品的水分含量高于干燥食品的水分含量，并且食用时无需复水。而与其较高的水分含量的影响不同的是，中间水分食品可以在不需冷藏的情况下保持较长的货架稳定期。
中间水分食品是指水分活度在0.6～0.85之间的食品，这些食品不需要冷藏控制病原体，因为其水分活度较低，可以有效防止微生物的增长，其中大多数细菌生长必需的最低水分活度在0.9以上，部分在水分活度0.9以下能存活的细菌不是导致食物腐败的细菌，因此导致中间水分食品腐败的主要原因是酵母菌和霉菌，因而为了进一步延长中间水分食品的货架稳定期，还需要对其进行相应的抗菌处理。
在食品生产加工乃至运输过程中，包装材料的抗菌保鲜性能往往对食品的质量安全有着很大的影响。目前的食品包装膜绝大多数都是由PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等材料直接加工而成，这些包装材料质量轻、无毒无味、成本较低，但是缺乏主动抗菌性能，无法对内装食品进行积极的防护和延长货架寿命。因此，使用食品包装用抗菌膜来保护食品免受到微生物污染和延长货架期显得非常重要，围绕抗菌膜的基础研究与开发应用已成为当前塑料包装材料科学发展的前沿和热点。
食品包装用抗菌膜的制备主要有两种方法，第一种方法是表面处理法，其是在塑料薄膜制备完成后，将塑料薄膜的表面进行处理，采用物理气相沉积、化学气相沉积或表面喷镀等方式在已成型的薄膜上固定一层抗菌层，这种方法的优点在于制备方法简单，使用的抗菌剂不需要具有耐热性，但是缺点在于抗菌剂在短时间易迁移或挥发至食品，具有一定的安全隐患；第二种方法是混炼法，这种方法主要针对能够承受高温的抗菌剂，将抗菌剂与树脂用一定的方式混合，充分混合均匀后成型加工，其优点在于抗菌时效长，同时可以与树脂共混均匀，但局限性在于使用抗菌剂需要耐高温。
专利CN109054145B公开了一种抗菌聚乙烯食品包装膜，包括至少一层抗菌膜层，按重量份数计，聚乙烯抗菌膜层的原料组成包括：基材聚乙烯85～97.1份、纳米级无机抗菌剂0.05～0.3份、增容剂0.5～3.5份、季铵盐抗菌剂接枝纳晶纤维素2～5份；季铵盐抗菌剂接枝纳晶纤维素为季铵盐单体甲基丙烯酰氧乙基-苄基-二甲基氯化铵与纳晶纤维素辐照接枝制得。其抗菌效果主要取决于无机抗菌剂，其与聚乙烯树脂相容性不好，容易迁移，造成一定的安全隐患，不适合于与食品直接接触。
专利CN108102322A公开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。其主要的抗菌活性成分是植物精油，其生物相容性好，天然无毒，适合用于食品包装中，但是其问题在于，单独使用植物精油的抗菌效果有限，其抗菌性有待于进一步改进。
发明内容
有鉴于上述现有技术的缺陷，本发明提供具有良好的抗酵母菌、抗霉菌活性、生物相容性好、无毒无味的一种中间水分食品包装用抗菌膜及其制备方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种中间水分食品包装用抗菌膜的制备方法，包括如下步骤：
第一步：制备易降解聚合物乳液：先制备0.8～1.5w/v％的易降解聚合物水溶液，再加入95～99wt％甘油水溶液至易降解聚合物水溶液中，其中甘油水溶液质量为易降解聚合物质量的20％～30％，于75～90℃下搅拌均匀；然后加入占易降解聚合物水溶液质量比5％～10％的抗菌剂、占易降解聚合物水溶液体积比1～5％的吐温80，均质乳化，即得易降解聚合物乳液；
第二步：对高分子聚合物膜进行电晕处理；
第三步：采用流延法，用延伸棒将上述乳液均匀地涂覆至电晕处理后的高分子聚合物膜表面，40～50℃下干燥。
0.8～1.5w/v％，即8～15g/L。
本发明使用高分子聚合物膜作为基底膜，在基底膜表面使用流延法制备具有抗菌活性的易降解聚合物膜。这样可以避免在高分子聚合物膜中共混抗菌剂而导致的相容性不好，从而不会使膜的力学性能以及光学性能下降，也不需要添加额外的功能助剂，同时制备方法简单，经过电晕处理后的高分子聚合物膜具有良好的与易降解聚合物结合的能力，使之在保持原有力学性能的前提下，具有良好的抗菌活性。
优选的，所述第一步中易降解聚合物为聚乙烯醇、琼胶、海藻酸钠其中任意一种。
优选的，所述琼胶分子量为40万～100万g/mol；所述聚乙烯醇醇解度为85％～87％；所述海藻酸钠分子量为5万～20万g/mol。
聚乙烯醇是一种极安全的高分子有机物，对人体无毒，无副作用，具有良好的生物相容性，在医疗中，聚乙烯醇水性凝胶在眼科、伤口敷料和人工关节方面的有广泛应用。其安全性可以从用于伤口皮肤修复，和眼部滴眼液产品可见一斑。其中一些型号也常被用在化妆品中的面膜、洁面膏、化妆水及乳液中，是一种常用的安全性成膜剂。
琼胶英文名agar，又名琼脂，洋菜、冻粉、燕菜精、洋粉、寒天。琼胶在食品工业的使用中具有一种极其有用的独特性质。其特点：具有凝固性、稳定性、能与一些物质形成络合物等物理化学性质，且生物相容性好。广泛用于食品、医药、日用化工、生物工程等方面。在食品中，作为胶凝剂、稳定剂、增稠剂、分散悬浮剂，起着增加食品黏度、赋予食品以黏滑而富有弹韧性的口感等作用，从而改善食品的品质，提高食品的档次。
海藻酸钠是从褐藻类的海带或马尾藻中提取碘和甘露醇之后的副产物，其分子由β-D-甘露糖醛酸和α-L-古洛糖醛酸按(1→4)键连接而成。海藻酸钠的水溶液具有较高的黏度，已被用作食品的增稠剂、稳定剂、乳化剂等。海藻酸钠是无毒食品，早在1938年就已被收入美国药典。海藻酸钠含有大量的－COO－，在水溶液中可表现出聚阴离子行为，具有一定的黏附性，可用作治疗黏膜组织的药物载体，同时具有良好的成膜性，生物相容性好。
优选的，所述第一步中抗菌剂为生姜精油、功能化生姜精油、柠檬精油、抗菌肽、纳米银、壳聚糖其中一种、两种或两种以上的混合。
生姜精油是从生姜根茎中提取的挥发性油状物，生姜中挥发油总含量在0.25％～0.3％，其成分主要为姜辣素、姜酚、芳香醇和萜类化合物(如姜烯、姜黄烯)。生姜挥发油是多种物质的混合物，组成成分较为复杂。迄今为止，生姜精油中已发现100多种组分，主要包括倍半萜烯类碳水化合物、氧化倍半萜、单萜烯类碳水化合物和氧化单萜烯类，其中倍半萜烯类碳水化合物含量最高，约占挥发油成分的50％以上，其次是氧化倍半萜，约占17％。大量的实验已经证明，生姜精油具有广谱抗菌能力，是生姜中最为重要的活性成分。
优选的，所述功能化生姜精油的制备方法，包括以下步骤：
S1将三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇三丙烯酸酯与生姜精油混合得到有机相；
S2将聚乙烯吡咯烷酮溶于水得到水相；
S3将有机相与水相混合超声均质得到乳液；
S4再向乳液中加入N,N-二异丙基乙胺反应，反应结束后离心收集沉淀，用水洗涤后得到功能化生姜精油。
优选的，所述功能化生姜精油的制备方法，包括以下步骤：
S1将1～3g三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、0.1～1g季戊四醇三丙烯酸酯与1～4g生姜精油混合，超声10～30min，得到有机相；
S2将0.5～1g聚乙烯吡咯烷酮超声溶解于20～50mL水中得到水相；
S3将有机相与水相混合，在-4～0℃下，使用超声细胞破碎机进行超声均质得到乳液，其中超声细胞破碎机振幅为20～50％；工作时间：2～5s；休息时间：5～10s；总时间：10～25min；
S4再向乳液中加入0.1～0.2g N,N-二异丙基乙胺，在30～50℃反应2～5h，反应结束后离心收集沉淀，再用水洗涤沉淀1～3次得到功能化生姜精油。
生姜精油虽然具有良好的抗菌活性，但是其作为抗菌剂添加在膜材料中，由于其相容性差，容易迁移或挥发，虽然其并不具有细胞毒性，但是会使原本的抗菌效果降低，仅能在短时间内起到抗菌的效果，同时生姜精油是混合物，其抗菌效果依赖于多种成分的协同作用，直接添加在膜材料中分布不均匀也会导致抗菌性能降低；另一方面，生姜精油具有独特的气味，其发生迁移或挥发会导致包装内食品风味发生改变，因此本发明对生姜精油进行了进一步的改进。
所制备的功能化生姜精油相比生姜精油具有良好的稳定性，且能够在水相中稳定、均匀的分散，功能化生姜精油外层具有良好的抗氧化活性，一般来说，在生姜精油的抗菌活性成分中，抗菌效果最强的是酚类物质，但是酚类物质在加工过程中很容易被氧化，因此功能化生姜精油外层的抗氧化活性可以使得生姜精油中的抗菌活性成分不会因为氧化而失效，且其表面具有大量的亲水基团，可以使其在水相中分散得更加均匀，另外，生姜精油主要通过物理交联的方式被固定，自身的活性成分不参与反应，因此功能化生姜精油在不易迁移或挥发的同时，还能达到抗菌活性成分缓慢释放的效果，延长抗菌时效。
优选的，所述抗菌剂为质量比为1：1～3的功能化生姜精油与抗菌肽的混合。
功能化生姜精油是通过对生姜精油进一步改性，保护生姜精油的抗菌活性成分以及通过缓释作用延长其抗菌时间。为了进一步提高功能化生姜精油的抗菌效果，本发明使用抗菌肽与功能化生姜精油复配作为抗菌剂。
几乎所有的抗菌肽都有两个共同特征，即几乎都是阳离子型，以及分子二级结构中的疏水部分和阳离子氨基酸部分分别位于不同区域，形成了与水和脂类物质都具有亲和力的两亲性结构。抗菌肽的正电荷是其结合细菌细胞壁和外膜层的基础。
抗菌肽最普遍的作用机制是通过它们在微生物细胞膜上的直接活性。简而言之，抗菌肽结合导致膜电位的破坏、膜通透性的改变和代谢物的渗漏，最终导致微生物细胞死亡。抗菌肽的带电性有助于它们与微生物膜相互作用的能力。抗菌肽和阴离子微生物细胞膜之间的静电相互作用稳定了抗菌肽与微生物细胞膜的结合。随后，微生物细胞膜被破坏，导致抗菌肽进入膜中，通常形成孔隙。
生姜精油中存在大量的萜类物质，是生姜精油抗菌活性的重要组成部分，萜类的抗菌机制发生在细胞膜水平，其抗菌活性主要归因于它们具有抑制呼吸和其他能量依赖过程的能力，然而，当其作为单一成分时，萜类的总体抗菌活性较低，一般来说，是精油的亲脂性和低分子质量组分容易穿过微生物的细胞质膜，导致细胞膜渗透性和渗透平衡的破坏，使得萜类物质更容易进入细胞内部发挥作用。而功能化生姜精油中的亲脂性和低分子质量组分相对更易释放，这就导致功能化生姜精油后期释放的萜类物质较难发挥作用，造成抗菌性能下降。而抗菌肽其抗菌机理主要是作用于微生物细胞膜，使其通透性增加，使得萜类物质更容易进入微生物细胞中发挥作用，两者之间协同增效，使制备得到的抗菌膜具有更持续更强的抗菌效果。另一方面，生姜精油中还含有大量抑制真菌产生毒素的活性成分，细胞膜的通透性增加，也使得这些活性成分能更好进入真菌细胞内发挥作用，降低食品受到真菌毒素污染的风险。
优选的，所述第二步中高分子聚合物为聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯其中任意一种。
本发明所使用的基底膜均是食品包装中常用的高分子聚合物膜，具有质量轻、无毒无味、成本较低、良好的力学性能以及光学性能等优点，只是不具有抗菌性，适合作为基底材料。
优选的，所述第三步中，控制涂覆干燥后的易降解聚合物薄膜厚度为30～90μm。
本发明还提供了一种中间水分食品包装用抗菌膜的制备方法，包括如下步骤：选择熔点在高分子聚合物膜吹膜加工范围内的易降解聚合物，与抗菌剂、高分子聚合物混合后吹膜。
优选的，所述降解聚合物质量为高分子聚合物质量的10～55％。
优选的，所述抗菌剂质量为高分子聚合物质量的5～20％。
本发明还提供了另一种中间水分食品包装用抗菌膜的制备方法，包括如下步骤：先用易降解聚合物、抗菌剂制备易降解聚合物薄膜，然后与高分子聚合物膜热压，即得所述中间水分食品包装用抗菌膜。
优选的，所述抗菌剂质量为易降解聚合物水溶液质量的1～10％。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明制备的中间水分食品包装用抗菌膜所使用的抗菌剂为抗菌剂，无毒无害，生物相容性好，同时针对中间水分食品主要的微生物污染物为酵母菌和霉菌菌对使用的抗菌剂进行复配，对酵母菌和霉菌具有良好的抑制效果，同时还能抑制真菌分泌毒素，提高食品的安全性，此外，在高分子聚合物膜表面结合易降解聚合物膜可以使包装膜既具有高分子聚合物膜的优良性能，又能减少高分子聚合物膜的使用量，保护环境。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
本发明实施例中部分物质和仪器的具体参数如下：
琼胶，凝胶强度≥750g/cm2，凝胶温度≤38℃，石狮市环球琼胶工业有限公司。
聚乙烯膜，厚度0.1～0.2mm，佛山市裹宝包装材料有限公司。
生姜精油，CAS:8007-08-7，提取部位：姜块，吉安市华天宝中草药生物制品厂
三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)，纯度≥97％，武汉卡布达化工有限公司。
抗菌肽，LL-37，纯度≥95％，上海强耀生物科技有限公司。
白假丝酵母，菌种保藏编号：CICC31284，冻干物，中国工业微生物菌种保藏中心。
黄曲霉，菌种保藏编号：CICC40375，冻干物，中国工业微生物菌种保藏中心。
实施例1
一种中间水分食品包装用抗菌膜的制备方法，包括如下步骤：
第一步：制备琼胶乳液：先制备1w/v％的琼胶水溶液，再加入98wt％甘油水溶液至琼胶水溶液中，其中98wt％甘油水溶液质量为琼胶质量的25％，于85℃下搅拌均匀；然后加入占琼胶水溶液质量比10％的抗菌剂、占琼胶水溶液体积比1％的吐温80，均质乳化，即得琼胶乳液；
第二步：对聚乙烯膜进行电晕处理；
第三步：采用流延法，用延伸棒将上述乳液均匀地涂覆至电晕处理后的聚乙烯膜表面，45℃下干燥，涂覆干燥后的琼胶薄膜厚度为50μm。
所述抗菌剂为质量比为1：3的功能化生姜精油与抗菌肽的混合。
优选的，所述功能化生姜精油的制备方法，包括以下步骤：
S1将1.5g三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、0.5g季戊四醇三丙烯酸酯与2g生姜精油混合，超声20min，得到有机相；
S2将0.8g聚乙烯吡咯烷酮超声溶解于20mL水中得到水相；
S3将有机相与水相混合，在0℃下，使用超声细胞破碎机进行超声均质得到乳液，其中超声细胞破碎机振幅为40％；工作时间：2s；休息时间：5s；总时间：25min；
S4再向乳液中加入0.1g N,N-二异丙基乙胺，在35℃反应3h，反应结束后离心收集沉淀，再用水洗涤沉淀3次得到功能化生姜精油。
实施例2
一种中间水分食品包装用抗菌膜的制备方法，包括如下步骤：
将琼脂、壳聚糖、聚乙烯混合后吹膜得到中间水分食品包装用抗菌膜。
所述琼脂为聚乙烯质量的30％。
所述壳聚糖质量为高分子聚合物质量的5％。
实施例3
先制备1w/v％的琼胶水溶液，再加入纳米银，在50℃干燥得到易降解聚合物膜，再将易降解聚合物膜与聚乙烯膜热压即得所述中间水分食品包装用抗菌膜
所述纳米银质量为高分子聚合物质量的5％。
实施例4
一种中间水分食品包装用抗菌膜的制备方法，包括如下步骤：
第一步：制备琼胶乳液：先制备1w/v％的琼胶水溶液，再加入98wt％甘油水溶液至琼胶水溶液中，其中98wt％甘油水溶液质量为琼胶质量的25％，于85℃下搅拌均匀；然后加入占琼胶水溶液质量比10％的抗菌剂、占琼胶水溶液体积比1％的吐温80，均质乳化，即得琼胶乳液；
第二步：对聚乙烯膜进行电晕处理；
第三步：采用流延法，用延伸棒将上述乳液均匀地涂覆至电晕处理后的聚乙烯膜表面，45℃下干燥，涂覆干燥后的琼胶薄膜厚度为50μm。
所述抗菌剂为生姜精油。
实施例5
一种中间水分食品包装用抗菌膜的制备方法，包括如下步骤：
第一步：制备琼胶乳液：先制备1w/v％的琼胶水溶液，再加入98wt％甘油水溶液至琼胶水溶液中，其中98wt％甘油水溶液质量为琼胶质量的25％，于85℃下搅拌均匀；然后加入占琼胶水溶液质量比10％的抗菌剂、占琼胶水溶液体积比1％的吐温80，均质乳化，即得琼胶乳液；
第二步：对聚乙烯膜进行电晕处理；
第三步：采用流延法，用延伸棒将上述乳液均匀地涂覆至电晕处理后的聚乙烯膜表面，45℃下干燥，涂覆干燥后的琼胶薄膜厚度为50μm。
所述抗菌剂为功能化生姜精油。
优选的，所述功能化生姜精油的制备方法，包括以下步骤：
S1将1.5g三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、0.5g季戊四醇三丙烯酸酯与2g生姜精油混合，超声20min，得到有机相；
S2将0.8g聚乙烯吡咯烷酮超声溶解于20mL水中得到水相；
S3将有机相与水相混合，在0℃下，使用超声细胞破碎机进行超声均质得到乳液，其中超声细胞破碎机振幅为40％；工作时间：2s；休息时间：5s；总时间：25min；
S4再向乳液中加入0.1g N,N-二异丙基乙胺，在35℃反应3h，反应结束后离心收集沉淀，再用水洗涤沉淀3次得到功能化生姜精油。
实施例6
一种中间水分食品包装用抗菌膜的制备方法，包括如下步骤：
第一步：制备琼胶乳液：先制备1w/v％的琼胶水溶液，再加入98wt％甘油水溶液至琼胶水溶液中，其中98wt％甘油水溶液质量为琼胶质量的25％，于85℃下搅拌均匀；然后加入占琼胶水溶液质量比10％的抗菌剂、占琼胶水溶液体积比1％的吐温80，均质乳化，即得琼胶乳液；
第二步：对聚乙烯膜进行电晕处理；
第三步：采用流延法，用延伸棒将上述乳液均匀地涂覆至电晕处理后的聚乙烯膜表面，45℃下干燥，涂覆干燥后的琼胶薄膜厚度为50μm。
所述抗菌剂为抗菌肽。
测试例1
抗菌性测试：参照GB/T21510-2008中附录C材料抗菌性能试验方法检测；测试对象为实施例1、4～6制得的中间水分食品包装用抗菌膜；检测用菌：白假丝酵母(CICC 31284)、黄曲霉(CICC 40375)，同一样品重复测试5个试样，取平均值。结果如表1所示：
表1抗菌性测试结果
Figure BDA0003738616040000121
由于本发明制备的针对中间水分食品包装用抗菌膜，而对于中间水分食品，其主要污染微生物为酵母菌和霉菌，因此本测试例选用常见白假丝酵母和黄曲霉作为测试菌种，测试实施例1、4～6制备的抗菌膜的抗菌性能。
抗菌率越高，说明抗菌膜的抗菌效果越好。从表1的结果可以看出，实施例1制备的抗菌膜对白假丝酵母和黄曲霉都具有良好的抗菌效果，在实施例1、4～6中，实施例1抗菌效果最好，而实施例4抗菌效果最差。其原因在于，实施例4使用的抗菌剂为生姜精油，虽然其具有良好的抗菌性能，但是其在但是其作为抗菌剂添加在膜材料中，容易迁移或挥发，会使原本的抗菌效果降低，同时生姜精油是混合物，其抗菌效果依赖于多种成分的协同作用，直接添加在膜材料中分布补均匀也会导致抗菌性能降低；实施例5使用的抗菌剂为功能化生姜精油，功能化生姜精油相比生姜精油具有良好的稳定性，且能够在水相中稳定、均匀的分散，且功能化生姜精油在不易迁移或挥发的同时，还能达到抗菌活性成分缓慢释放的效果，延长抗菌时效，使其抗菌性能相比实施例4有显著提高；实施例6使用的抗菌剂为抗菌肽，其主要通过破坏微生物细胞膜，是微生物细胞内容物释放而死亡，具有一定的抗菌性能；而实施例1使用的抗菌剂为一定比例的功能化生姜精油和抗菌肽的混合物，除具有上述抗菌效果外，生姜精油中大量的抗菌活性物质需要进入微生物细胞内部发挥作用，而生姜精油中大量的抗菌活性物质可以通过抗菌肽作用出的细胞膜通孔进入微生物细胞中发挥其抗菌性能，因此两者协同，使得抗菌效果进一步提高。
测试例2
氧气透过性测试：参照GB/T1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性实验方法压差法》中试验方法检测；测试对象为实施例1、4～6制得的中间水分食品包装用抗菌膜以及单独的聚乙烯膜；检测气体：氧气，同一样品重复测试3个试样，取平均值。结果如表2所示：
表2氧气透过性测试结果
氧气透过量(cm3/m2·d·0.1MPa)
实施例1 126.2
实施例4 429.3
实施例5 241.9
实施例6 312.6
聚乙烯膜 1529.6
食品除了易受到微生物污染外，氧气也是引起食物变质的主要原因之一，因此本测试例测试了抗菌膜的氧气透过量。
氧气透过量越低，说明对应抗菌膜对氧气阻隔性能越好。从表2的结果可知，实施例1制备的抗菌膜对氧气阻隔性能最好，且实施例1、4～6制备的抗菌膜相比单独的聚乙烯膜对氧气阻隔性能有显著提升。其原因可能在于：在聚乙烯膜表面结合一层琼脂膜，不仅增加了膜的厚度，且琼脂膜具有一定的氧气阻隔性能，因此实施例1、4～6制备的抗菌膜相比单独的聚乙烯膜对氧气组阻隔性能有显著提升；关于实施例1、4～6，在实施例4中，由于生姜精油与琼脂溶液相容性较差，因此制备得到琼脂膜交联程度较差，因此氧气阻隔性能相对较差；在实施例3中，功能化生姜精油在琼脂溶液具有良好的分散性，同时还可以与琼胶通过氢键以及共价键发生一定程度的交联，使得琼脂膜更加致密，此外功能化生姜精油外层具有一定结合氧气的能力，使得氧气透过率相比实施例4显著提高；在实施例6中，抗菌肽也可以与琼胶相互作用，使琼胶膜的交联程度提高；在实施例1中，同时使用功能化生姜精油和抗菌肽，通过协同作用，使得抗菌膜对氧气阻隔性能进一步提高。
综上所述，本发明制备的中间水分食品包装用抗菌膜对于酵母菌、霉菌等真菌具有良好的抗菌性能，符合中间水分食品保藏的要求，同时还具有良好的氧气阻隔性能，能有效防止中间食品变质，且本发明使用的原料无毒无害、生物相容性高、制备方法简单，适合工业推广使用。

Claims (4)

1.一种中间水分食品包装用抗菌膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：制备易降解聚合物乳液：先制备0.8~1.5w/v%的易降解聚合物水溶液，再加入95~99wt%甘油水溶液至易降解聚合物水溶液中，于75~90℃下搅拌均匀；然后加入抗菌剂、吐温80，均质乳化，即得易降解聚合物乳液；所述甘油水溶液质量为易降解聚合物质量的20%~30%；所述抗菌剂的用量为易降解聚合物水溶液质量的5~10%；所述吐温80的用量为易降解聚合物水溶液体积的5~10%；
所述易降解聚合物为聚乙烯醇、琼胶、海藻酸钠其中任意一种；
其中，所述抗菌剂为质量比为1：1~3的功能化生姜精油与抗菌肽的混合；
所述功能化生姜精油的制备方法，包括以下步骤：
S1将三羟甲基丙烷三（3-巯基丙酸酯）、季戊四醇三丙烯酸酯与生姜精油混合得到有机相；
S2将聚乙烯吡咯烷酮溶于水得到水相；
S3将有机相与水相混合超声均质得到乳液；
S4再向乳液中加入N,N-二异丙基乙胺反应，反应结束后离心收集沉淀，用水洗涤后得到功能化生姜精油；
第二步：对高分子聚合物膜进行电晕处理；
第三步：采用流延法，用延伸棒将所述易降解聚合物乳液均匀地涂覆至电晕处理后的高分子聚合物膜表面，40~50℃下干燥。
2.如权利要求1所述中间水分食品包装用抗菌膜的制备方法，其特征在于：所述第三步中，控制涂覆干燥后的易降解聚合物薄膜厚度为30~90μm。
3.如权利要求1所述的中间水分食品包装用抗菌膜的制备方法，其特征在于：所述高分子聚合物为聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯其中任意一种。
4.一种中间水分食品包装用抗菌膜，由权利要求1~3任一项所述的方法制备而成。
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