CN115286825A - 一种可食用可生物降解的海藻酸钠基智能活性食品包装材料及其制备方法 - Google Patents

一种可食用可生物降解的海藻酸钠基智能活性食品包装材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于高分子复合材料技术领域，涉及一种可食用可生物降解的海藻酸钠基智能活性食品包装材料及其制备方法。本发明以海藻酸钠为基质，利用大黄酸作为功能性填料，开发出可食用可生物降解的海藻酸钠基智能活性食品包装材料。本发明还提供了上述海藻酸钠基智能活性食品包装材料的制备方法。本发明所制备得到的可食用可生物降解的海藻酸钠基智能活性食品包装材料兼具优异的水汽阻隔能力、力学强度、韧性、抗菌、紫外屏蔽、蓝光屏蔽、pH响应与氨气响应变色等性能，且制备工艺简单、环保、成本低廉、适于放大生产，在食品包装、智能材料、抗菌材料、氨气检测、生物医学、环境监测与安全等领域具有广泛的应用价值。

Description

一种可食用可生物降解的海藻酸钠基智能活性食品包装材料 及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子复合材料技术领域，具体涉及一种可食用可生物降解的海藻酸钠基智能活性食品包装材料及其制备方法。
背景技术
作为一种天然的、可再生的、可食用可生物降解的高分子材料，海藻酸钠具有良好成膜性能、生物相容性、环境友好性，在食品工业、智能凝胶、生物医药等领域具有广泛的应用价值。但是，纯海藻酸钠材料存在着一些不足，比如，它的水汽阻隔能力、力学强度与韧性等性能较差，同时纯海藻酸钠材料还缺少抗菌、紫外屏蔽、蓝光屏蔽、pH响应与氨气响应变色等功能，从而使得海藻酸钠材料在实际应用中受到了一定的限制。大黄酸是从传统中药大黄中提取到的一种小分子有机化合物，具有抗肿瘤、抗炎、泻下和健胃等药理作用。本发明以海藻酸钠为基质，利用大黄酸作为功能性填料，以此来改善海藻酸钠的水汽阻隔能力、力学强度、韧性、抗菌、紫外屏蔽、蓝光屏蔽、pH响应与氨气响应变色等性能，创制可食用可生物降解的海藻酸钠基智能活性食品包装材料，拓宽其在食品包装、智能材料、抗菌材料、氨气检测、生物医学、环境监测与安全等领域的应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种可食用可生物降解的海藻酸钠基智能活性食品包装材料及其制备方法，该材料具有优异的水汽阻隔能力、力学强度、韧性、抗菌、紫外屏蔽、蓝光屏蔽、pH响应与氨气响应变色等性能，且制备工艺简单、环保、成本低廉、适于放大生产。
本发明技术方案：
本发明提供了一种可食用可生物降解的海藻酸钠基智能活性食品包装材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将0.5份大黄酸分散于1000份去离子水中，在室温下搅拌30min，得到大黄酸的均匀分散液，备用；
(2)将100份海藻酸钠、20份甘油加入至7000份去离子水中，在70℃下搅拌30min，得到均匀的海藻酸钠溶液，备用；
(3)将步骤(1)所得的大黄酸分散液加入到步骤(2)所得到的海藻酸钠溶液中，在70℃下搅拌90min，得到均匀的成膜液，备用；
(4)将步骤(3)所得的成膜液浇注到平底玻璃皿中，在60℃的烘箱中干燥24h，即得到可食用可生物降解的海藻酸钠基智能活性食品包装材料。
与现有技术相比较，本发明具有的有益效果：
本发明所制备得到的可食用可生物降解的海藻酸钠基智能活性食品包装材料具有优异的水汽阻隔能力、力学强度、韧性、抗菌、紫外屏蔽、蓝光屏蔽、pH响应与氨气响应变色等性能，在食品包装、智能材料、抗菌材料、氨气检测、生物医学、环境监测与安全等领域具有广泛的应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例1所制备的海藻酸钠基智能活性食品包装材料的断面扫描电镜图。
具体实施方式
为了更好地解释本发明，下面结合具体实施例对本发明进一步详细解释，但本发明的实施方式不限于此。
在下述具体实施例和对比例配方、制备方法中，所述海藻酸钠均采用的是由罗恩化学试剂提供的产品，其黏度200-500mpa.s(25℃)；大黄酸是上海贤鼎生物科技有限公司提供的分析纯级试剂；甘油是由西陇科学股份有限公司提供的分析纯级试剂。
实施例1
一种可食用可生物降解的海藻酸钠基智能活性食品包装材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将0.5份大黄酸分散于1000份去离子水中，在室温下搅拌30min，得到大黄酸的均匀分散液，备用；
(2)将100份海藻酸钠、20份甘油加入至7000份去离子水中，在70℃下搅拌30min，得到均匀的海藻酸钠溶液，备用；
(3)将步骤(1)所得的大黄酸分散液加入到步骤(2)所得到的海藻酸钠溶液中，在70℃下搅拌90min，得到均匀的成膜液，备用；
(4)将步骤(3)所得的成膜液浇注到平底玻璃皿中，在60℃的烘箱中干燥24h，即得到可食用可生物降解的海藻酸钠基智能活性食品包装材料。
对比例
作为以上各个实施例的对比标准，本发明提供在不含有大黄酸的情况下所制备的海藻酸钠材料，包括如下步骤：
(1)将100份海藻酸钠、20份甘油加入至7000份去离子水中，在70℃下搅拌30min，得到均匀的海藻酸钠溶液，备用；
(2)向步骤(1)所得的海藻酸钠溶液中加入1000份去离子水，在70℃下搅拌90min，得到均匀的成膜液，备用；
(3)将步骤(2)所得的成膜液浇注到平底玻璃皿中，在60℃的烘箱中干燥24h，即得到海藻酸钠材料。
结构与性能测试：
对上述对比例制备得到的海藻酸钠材料和实施例1制备得到的海藻酸钠基智能活性食品包装材料进行结构与性能测试，其中海藻酸钠基智能活性食品包装材料的断面形貌是通过SEM(SU-5000，日本高新技术公司)仪器来表征；紫外可见性能采用紫外可见光谱仪(Lamdba365，铂金埃尔默仪器公司)测试，并参照GB/T18830-2009计算紫外线平均透过率；拉伸性能按照GB/T1040-2006测试；水汽透过系数按照ASTME96测试；按照QBT2591-2003进行材料的抗菌性测试；pH响应变色测试方法如下：在样品材料表面滴上具有一定pH值的酸性或碱性缓冲溶液，观察样品材料的颜色变化；氨气响应测试方法如下：将样品材料暴露于氨气环境中，观察样品材料的颜色变化。
上述性能测试数据如表1和表2所示。
表1样品性能测试数据
组别 实施例1 对比例
紫外线平均透过率(％) 9.5 50.1
高能短波蓝光平均透过率(％) 16.8 80.2
拉伸强度(MPa) 47.1 39.8
断裂伸长率(％) 11.8 9.6
韧性(MJ/m<sup>3</sup>) 3.9 2.5
水汽透过系数(10<sup>-8</sup>g/m.h.Pa) 7.5 8.0
对大肠杆菌的抑菌率(％) 51.5 8.1
对金色葡萄球菌的抑菌率(％) 39.6 7.0
表2样品的pH响应与氨气响应变色性能
Figure BDA0003792109320000031
Figure BDA0003792109320000041
SEM结果表明，大黄酸能够均匀地分散在海藻酸钠基体中(见图1)，有利于获得性能优异的海藻酸钠基智能活性食品包装材料；pH响应与氨气响应测试实验结果证明，本发明所制备得到的海藻酸钠基智能活性食品包装材料具有优异的pH响应与氨气响应变色性能(见表2)。
总之，由样品性能测试数据看出(见表1和表2)，本发明所制备得到的可食用可生物降解的海藻酸钠基智能活性食品包装材料具有优异的水汽阻隔能力、力学强度、韧性、抗菌、紫外屏蔽、蓝光屏蔽、pH响应与氨气响应变色等性能，且制备工艺简单、环保、成本低廉、适于放大生产，在食品包装、智能材料、抗菌材料、氨气检测、生物医学、环境监测与安全等领域具有广泛的应用价值。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.一种可食用可生物降解的海藻酸钠基智能活性食品包装材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将0.5份大黄酸分散于1000份去离子水中，在室温下搅拌30min，得到大黄酸的均匀分散液，备用；
(2)将100份海藻酸钠、20份甘油加入至7000份去离子水中，在70℃下搅拌30min，得到均匀的海藻酸钠溶液，备用；
(3)将步骤(1)所得的大黄酸分散液加入到步骤(2)所得到的海藻酸钠溶液中，在70℃下搅拌90min，得到均匀的成膜液，备用；
(4)将步骤(3)所得的成膜液浇注到平底玻璃皿中，在60℃的烘箱中干燥24h，即得到可食用可生物降解的海藻酸钠基智能活性食品包装材料。
2.根据权利要求1所述方法制备的可食用可生物降解的海藻酸钠基智能活性食品包装材料。
3.权利要求1-2任一项所述的可食用可生物降解的海藻酸钠基智能活性食品包装材料的应用，其特征在于，用于食品包装、智能材料、抗菌材料、氨气检测、生物医学、环境监测与安全等领域。
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JP2014114290A (ja) * 2013-12-13 2014-06-26 Showa Denko Kk 化粧料または皮膚外用剤
CN106975095A (zh) * 2017-04-11 2017-07-25 南阳师范学院 一种抗菌医用辅料及其制备方法

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