[发明专利]控释型可降解活性包装薄膜及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种控释型可降解活性包装薄膜及其制备方法和应用，该薄膜的多层复合结构中内层为含有甘油的醋酸纤维素薄膜，中间层为由活性物质组成的淀粉/聚乙烯醇薄膜，外层为聚乳酸薄膜或聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯薄膜，活性物质包括抗菌剂和抗氧化剂；本发明的内层薄膜中甘油与醋酸纤维素相互作用，在醋酸纤维素薄膜内部形成塑化区，在具有一定压强的水流作用下，可形成具有纳米孔隙的薄膜，孔隙率随着甘油含量的增加而增加，从而增加了薄膜的透过性，加速了中间层活性物质的释放；同时，醋酸纤维素薄膜中形成的空隙大小和孔隙率随着水流压强的增大而增大，从而增加了薄膜的透过性，也加速了活性物质的释放。

技术领域

本发明属于复合薄膜技术领域，具体涉及一种控释型可降解活性包装薄膜及其制备方法和应用，尤其是一种基于内层含有甘油的醋酸纤维素薄膜调控的多层复合控释型可降解活性包装薄膜及其制备方法和应用。

背景技术

与传统食品包装技术相比，活性包装技术具有不可比拟的优势，它可以改善食品品质，延长食品货架期，已成为国内外研究的热点，活性包装薄膜材料的研究是其中之一。活性包装薄膜主要是通过将活性物质加入到聚合物中，使制备的薄膜具有抗菌、抗氧化等功能，可以有效抑制食品的腐败变质，达到延长食品货架期的效果。另外，由于石油资源的枯竭以及环境污染问题的日益严重，可降解包装薄膜材料成为国内外研究与开发的焦点。淀粉和PVA都是可降解的高分子材料，研究表明淀粉/PVA薄膜具有较好的力学性能、透明性、气体阻隔性等，已被广泛应用于食品包装、农业、生物医药学等领域，是可供替代石油基包装的绿色且可持续生产的材料。控释型活性包装薄膜是活性包装的一种类型，是以薄膜材料为基材，将抗菌剂、抗氧化剂等活性物质加入到薄膜基材中，通过薄膜成型技术制得具有抗菌、抗氧化等功能的活性薄膜。通过调控活性物质的释放速率使其缓慢、持续释放，来调节活性物质的有效作用时间，从而延长食品货架期。专利CN 107379703 B公开了一种控释型活性包装薄膜及其制备方法，该薄膜为多层复合结构，由内层、中间层和外层组成，通过内层激光打孔的工艺来调节内层薄膜的透过性，从而实现控制中间活性层中活性物质的释放速率，达到控释的目的。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的首要目的是提供一种控释型可降解活性包装薄膜。

本发明的第二个目的是提供上述控释型可降解活性包装薄膜的制备方法。

本发明的另一个目的是提供上述控释型可降解活性包装薄膜的用途。

为达到上述首要目的，本发明的解决方案是：

一种控释型可降解活性包装薄膜为多层复合结构，具体由内层、中间层和外层经过复合制备得到；内层为含有甘油的醋酸纤维素薄膜，中间层为由活性物质组成的淀粉/聚乙烯醇薄膜，外层为可降解薄膜，可降解薄膜选自聚乳酸薄膜和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯薄膜中的一种以上。

活性物质选自抗菌剂和抗氧化剂中的一种以上。

优选地，内层中醋酸纤维素薄膜的含量为67-95wt％，甘油的含量为5-33wt％。

优选地，中间层中活性物质的含量为1-15wt％。抗菌剂为乳酸钠，抗氧化剂为花青素。

为达到上述第二个目的，本发明的解决方案是：

一种上述的控释型可降解活性包装薄膜的制备方法，其包括如下步骤：

(1)、内层制备：

含有甘油的醋酸纤维素薄膜的制备：配置质量比为9:1的丙酮水溶液，将10±0.1g醋酸纤维素、甘油和丙酮水溶液混合，常温下搅拌至溶解得到第一混合溶液，将第一混合溶液平铺在玻璃板上，在25±1℃条件下干燥15±1min后从玻璃板上揭下得到含有甘油的醋酸纤维素薄膜，然后将醋酸纤维素薄膜放入高压水设备流道中使水流通过该薄膜1h，水的压强为0.3-0.8MPa，最后将薄膜放入烘箱中干燥后得到干燥的薄膜。

(2)、中间层制备：