[发明专利]一种壳聚糖活性复合膜及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及包装技术领域，公开了一种壳聚糖活性复合膜，该壳聚糖活性复合膜的组成原料含有壳聚糖、丙三醇、纳米二氧化钛和月桂酸单甘油酯，其中，所述壳聚糖、所述丙三醇、所述纳米二氧化钛和所述月桂酸单甘油酯的质量比为1:0.2‑0.4:0.1‑0.3:0.2‑0.75。本发明还公开了一种壳聚糖活性复合膜的制备方法及该壳聚糖活性复合膜的应用。该壳聚糖活性复合膜能够在提高抗菌性能及光阻性能的同时具有较好的力学性能和阻隔性能。

技术领域

本发明涉及食品包装技术领域，具体涉及一种壳聚糖活性复合膜及其制备方法和应用。

背景技术

食品包装是关系食品安全的重要因素。石油化工塑料包装材料具有优异的性能并大量生产，由于合成高分子材料不可重复使用且难以降解，从而威胁生态环境和人类健康。目前的趋势是通过开发新的环保材料来代替不可生物降解材料来减少环境压力。包装能有效减少食品变质，延长食品保质期，并保障食品安全。抗菌包装材料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。因此，可利用生物聚合物来开发可再生且可生物降解的抗菌食品包装材料。

目前制备可降解包装材料所采用的方法大多是选用一些可再生资源，比如壳聚糖、淀粉、蛋白等。壳聚糖材料由于其生物相容性、生物降解性、抗菌性和成膜性等特性，在许多领域得到广泛应用。但单一的壳聚糖薄膜热稳定性和机械强度较低，耐水性能差，抗菌效果弱，这导致其在运输过程中易受到损伤破坏，且不宜作为高水分含量、紫外敏感食品的包装材料。因此，我们提出了一种通过生物聚合物来开发可再生且可生物降解的抗菌食品包装材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种强抗菌性和高阻隔性的壳聚糖活性复合膜及其制备方法和应用，本发明制备的壳聚糖活性复合膜通过抗菌剂之间的相互作用，其抗菌性能取得协同增效的效果，并解决了壳聚糖的阻隔性能弱的问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种壳聚糖活性复合膜，该壳聚糖活性复合膜的组成原料含有壳聚糖、丙三醇、纳米二氧化钛和月桂酸单甘油酯，其中，所述壳聚糖、所述丙三醇、所述纳米二氧化钛和所述月桂酸单甘油酯的质量比为1:0.2-0.4:0.1-0.3:0.2-0.75。

优选地，所述纳米二氧化钛的粒径为20-100nm，所述纳米二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛。

第二方面，本发明提供一种壳聚糖活性复合膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)提供壳聚糖溶液；

(2)将纳米二氧化钛、月桂酸单甘油酯、所述壳聚糖溶液以及丙三醇混合后，脱气得到成膜溶液；

(3)通过流延法制备得到壳聚糖活性复合膜；

其中，所述壳聚糖、所述丙三醇、所述纳米二氧化钛和所述月桂酸单甘油酯的质量比为1:0.2-0.4:0.1-0.3:0.2-0.75。

优选地，所述纳米二氧化钛的粒径为20-100nm，所述纳米二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛。

优选地，所述壳聚糖溶液的溶度为1-3质量％。

优选地，在步骤(2)中，所述脱气包括：对混合溶液进行超声处理，真空静置。

进一步优选地，所述超声的条件至少满足：频率为20-60KHz、时间为6-14min。

进一步优选地，所述真空静置的条件至少满足：压强小于或者等于0.15MPa，时间3-5h。

优选地，所述流延法包括：将所述成膜溶液倾倒至基板上，干燥成膜。

优选地，所述干燥的条件至少满足：温度40-45℃，时间12-16h。

第三方面，本发明提供一种上述壳聚糖活性复合膜的制备方法制备的壳聚糖活性复合膜。