[发明专利]一种复合抗菌食品包装膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合抗菌食品包装膜及其制备方法。其制备路线为“流延制膜‑磺化‑离子交换‑原位还原”：以聚乳酸为成膜材料、壳聚糖为天然抗菌剂、乙酸乙酯为有机溶剂制备流延浆料并通过流延法制备壳聚糖聚乳酸共混基膜，之后与磺化剂反应制备磺化膜，并进一步通过与银离子、铜离子等具有优异抗菌活性的金属离子进行交换制备离子基膜，在此基础上通过原位还原反应制备单质纳米基抗菌食品包装膜。本发明制备的抗菌膜结合了天然抗菌剂和无机金属抗菌剂的优点，解决了天然抗菌剂抗菌性能弱的缺点，从而使膜的抗菌性能更强。

技术领域

本发明涉及食品包装技术领域，尤其涉及一种复合抗菌食品包装膜及其制备方法。

背景技术

食品安全与人类健康密切相关，随着经济和社会的发展，人们对食品安全的重视程度越来越高。食品包装是影响食品安全的一个重要因素。抗菌食品包装是近年来逐渐发展起来的新兴领域，在减缓由微生物引起的食物腐败变质方面发挥着积极的作用，具有广阔的发展前景。目前制备抗菌食品包装膜所采用的方法大多是在制备过程中添加天然抗菌剂，比如壳聚糖、植物精油、茶多酚等。例如，中国专利201711362453.9公开了一种抗菌环保包装薄膜及其制备方法，制备过程中通过添加植物精油以达到抗菌效果。植物精油的优点是天然无毒，但仅由植物精油作为抗菌成分制备而成的膜存在抗菌效率和持续抗菌性能都不高的问题。中国专利201710013317.2公开了一种由壳聚糖、明胶以及肉桂精油制备而成的新型抗菌食品包装膜，其中肉桂精油是一种常见的植物精油，用作抗菌剂，壳聚糖同时用作抗菌剂和成膜材料。壳聚糖是一类常见的天然有机抗菌材料，能抑制多种细菌的生长繁殖，且具有可成膜、无毒及可生物降解的优点，但仅由壳聚糖制成的膜存在抗菌性能较弱的缺点。

发明内容

为了解决现有技术中抗菌食品包装膜使用的天然抗菌剂抗菌性能不高的问题，本发明提供了一种新型复合抗菌食品包装膜及其制备方法。本发明制备的抗菌膜结合了天然抗菌剂和无机金属抗菌剂的优点，解决了天然抗菌剂抗菌性能弱的缺点，从而使膜的抗菌性能更强，取得协同增效的效果。

本发明采用的技术方案如下。

本发明提供一种复合抗菌食品包装膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）流延制膜：以聚乳酸为成膜材料，壳聚糖为天然抗菌剂，乙酸乙酯为有机溶剂，制备流延浆料，再通过流延制备壳聚糖聚乳酸共混基膜；

（2）磺化：将步骤（1）制备的壳聚糖聚乳酸共混基膜与磺化剂反应，制备磺化膜；

（3）离子交换：将步骤（2）制备的磺化膜浸入金属离子抗菌剂溶液中，通过离子交换，使金属离子与膜中的磺酸根以离子键结合，经洗涤干燥后得到离子基膜；

（4）原位还原：将步骤（3）中制备的离子基抗菌膜中的离子原位还原成单质纳米粒子，制备得到单质纳米基抗菌膜，即复合抗菌食品包装膜。

本发明中，步骤（1）中，流延浆料中包括以下重量份的原料：聚乳酸10-30份，乙酸乙酯80-130份，壳聚糖5-20份，乳化剂0.2-1.0份。

本发明中，乳化剂为聚氧乙烯蓖麻油或失水山梨糖醇脂肪酸酯。

本发明中，流延浆料直接倒到玻璃平板上流延成膜；或者将流延浆料倒到固定有多孔聚酯薄膜的玻璃平板上流延成膜，采用多孔聚脂薄膜的好处在于能够提高最终膜的强度，增加膜的使用寿命；用于流延成膜的流延浆料的温度为75-80℃。

本发明中，磺化剂为氨基磺酸；金属离子抗菌剂溶液为0.1mol/L的硝酸银或者硝酸铜溶液；聚乳酸、氨基磺酸和金属离子抗菌剂溶液的重量比为（10-30）：（20-30）：（20-40）。

本发明中，聚乳酸、壳聚糖、金属离子抗菌剂溶液的重量比为：20:10:30~20:5:30。

本发明中，步骤（4）中，原位还原条件为紫外光或可见光，或者采用还原剂乙醇、肉桂提取物或柠檬酸。