[发明专利]一种抗菌食品包装材料

说明书

技术领域

本发明涉及食品包装材料，尤其涉及一种抗菌食品包装材料。

背景技术

人类的现代生活离不开包装食品，提供安全与卫生的包装食品是人们对食品厂商的最基本要求。但我国食品细菌性中毒问题严重，仅1994-2003年全国就有766起细菌性食物中毒个案[3]。一直以来，食品包装大都采用传统包装方法和包装材料，如保鲜包装、气调包装和多层复合材料包装。

随着人们对食品质量和安全卫生需求的不断提高以及绿色包装理念的倡导，原有材料无法满足人们对食品安全的要求。因此，在食品包装业，能有效防止细菌交叉感染并具有卫生自洁功能的抗菌材料需求很大。

目前，抗菌材料一般是通过抗菌剂来实现的。大多数的商用抗菌剂对人体有毒且在自然条件下不易降解。

塑料在日常生活中扮演着重要的角色。塑料制品作为一种新型材料，具有质轻、防水、耐用、成本低等优点，自从问世以来，便被广泛地应用于工业、农业、渔业等领域，深受人们的欢迎。塑料大多性能稳定，在自然环境中很难被微生物利用、分解。据报道，聚烯烃类材料在土壤中即使100年也不能完全降解。

为减少传统塑料的使用已经对可降解材料做了很多的研究。在现有技术中，可降解塑料大致可分：光降解塑料、生物降解塑料、光/生物双降解塑料和其他降解塑料。光降解塑料技术的发展比较成熟，但是由于其自身仅适用于日照时间长，光照量充足的地区使用，应用范围狭窄；另一方面，光降解塑料的主要成分是聚烯烃类树脂，其完全降解性受到人们的怀疑，少量光敏剂为重金属物质，也不符合环保要求。生物降解塑料只有在可降解的条件下容易降解。这决定它的使用范围较一般塑料使用范围小，而且存放条件要求相对于一般塑料要求更苛刻。

同时这些降解材料也不具有抗菌性能，因此开发一种对环境友好的抗菌包装材料是急需解决的问题。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题是提供一种抗菌且可降解的食品包装材料。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一方面，本发明提供了一种聚乳酸-壳聚糖复合材料，该复合材料既可降解同时具有抗菌效果。

本发明一个优选的实施例中，该复合材料由二甲基亚砜(DMSO)、聚乳酸(PLLA)和两种低分子量壳聚糖组成的共聚物。

在一个优选的实施例中，该复合材料含有2％羧化壳聚糖-聚乳酸的复合材料。

另一方面，本发明提供了制备抗菌可降解材料的方法，该方法包括下述步骤：

(1)合成聚乳酸；

(2)以DMSO作为共溶剂，共混所述聚乳酸和壳聚糖。

在本发明的一个实施例中，所述步骤(1)进一步包括

a.把底物乳酸加热升温至150℃；

b.用磁力搅拌器在常压下除水2h；

c.加入与乳酸等摩尔比的L-苯丙氨酸，在催化剂氯化亚锡/对甲基苯磺酸存在的情况下，在180℃温度下，并在真空条件在反应12h。

优选地，所述催化剂氯化亚锡/对甲基苯磺酸的含量：1.5％摩尔比：1∶1。

本发明的另一个实施例中，所述步骤(2)包括：

a.将聚乳酸和壳聚糖溶于DMSO中，其质量比分别为99.5∶0.5；99∶1；98∶2；

b.在在50℃下持续搅拌30min进行初步混合后静置过夜；

c.过夜后溶液变得不透明但不分层，将此时的初混溶液置于超声波混合仪进行超声混合。

d.将制得共混物在烘箱内150℃蒸发溶剂。

本发明优选的实施例中，聚乳酸∶羧化壳聚糖98∶2。

采用上述技术方案，本发明方法制备的复合材料中共混有具有抗菌作用的壳聚糖，同时对环境有利，适用于在食品工业中广泛使用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：

图1为聚乳酸合成路线图；

图2为聚乳酸壳聚糖共混物的制备技术路线图；

图3为PLA-CS共混膜IR分析谱图；

图4为复合材料降解实验曲线图；

图5为不同聚乳酸接枝壳聚糖共混物的接触角；

图6为共混膜拉伸强度的测试图；

图7为细菌在不同材料表面培养三周后的实验结果图。

具体实施方式

实验药品

实验仪器及设备

聚乳酸合成

聚乳酸的合成技术路线图见图1。