[发明专利]一种纳米二氧化硅增强pH响应标签膜的制备方法

说明书

一种纳米二氧化硅增强pH响应标签膜的制备方法，它涉及pH响应标签膜的制备方法，它是要解决现有的智能响应标签膜材料的强度低、稳定性差的技术问题。本方法：利用羧甲基淀粉钠、卡拉胶、羧基化纤维素纳米晶须、纳米二氧化硅、果渣粉和增塑剂制备成膜溶液，再将成膜溶液倒入成膜模具中成膜。本发明的pH响应标签膜抗拉强度为10.34MPa～5.46MPa，断裂伸长率为46.53％～38.90％；透光率为22.05％～8.14％，雾度为83.23％～41.00％，可辨识度高，智能膜不易脱色，可用于包装领域。

技术领域

本发明涉及pH响应标签膜的制备方法，属于智能指示材料技术领域。

背景技术

近年来，微生物污染等原因引起的食品安全问题时有发生，逐渐成为公共健康面临的重大社会焦点问题。鱼、虾以及新鲜生肉在实际存储过程中会受温度、微生物等环境影响导致腐败速度加快，虽然腐败已经发生但无明显腐败迹象时，人们无法通过感官对新鲜程度进行判断，此时生成的一些有害物质或许已经超过了相应的国家标准，一旦食用会对人体健康造成一定的危害。智能响应标签膜可以以简单、快速、易懂、精确的方式向消费者提供有关食品质量的可靠信息，通过与食品或其所在环境的相互作用来监控食品在运输和储存过程中的质量，是未来人们通过肉眼直接判断肉制品实时新鲜度的有效途径。

目前的智能响应标签膜在储存应用的过程中仍然存在一些问题：智能膜一定的吸水性有利于对有害气体的感应显色，同时也会因湿度大带来强度的下降，因此膜强度需要得到进一步提升；对于花色素类智能膜，由于花色素自身结构易受到外界因素如光照、温度、氧气的影响发生变化，发生褪色甚至出现色素沾附食物现象，从而导致智能性下降。因此，现有的智能响应标签膜材料的强度和智能稳定性需要进一步提高。

发明内容：

本发明是要解决现有的智能响应标签膜材料的强度低、稳定性差的技术问题，而提供一种纳米二氧化硅增强pH响应标签膜的制备方法。

本发明的纳米二氧化硅增强pH响应标签膜的制备方法，按以下步骤进行：

一、称取羧甲基淀粉钠、卡拉胶、羧基化纤维素纳米晶须、纳米二氧化硅、果渣粉和增塑剂；

二、将羧甲基淀粉钠与卡拉胶溶解水中，得到溶液A；将羧基化纤维素纳米晶须和纳米二氧化硅加入到水中，进行超声波细胞粉碎处理，得到溶液B，将溶液A与溶液B混合，在温度为70～80℃的恒温水浴℃中以400～500rmp的转速机械搅拌80～120min；然后加入果渣粉，继续搅拌均匀，最后加入增塑剂，继续搅拌均匀，得到成膜溶液；

三、将成膜溶液倒入塑料成膜模具中，在50～55℃的条件下下恒温干燥20～30h，冷却后揭下，得到纳米二氧化硅增强pH响应标签膜。

更进一步地，步骤一中羧甲基淀粉钠、卡拉胶与羧基化纤维素纳米晶须的质量比为1：(0.4～0.5)：(0.1～0.2)。

更进一步地，步骤一中纳米二氧化硅的质量为羧甲基淀粉钠与卡拉胶质量之和的2％～6％。

更进一步地，步骤一中果渣粉为桑葚果渣粉；该桑葚果渣粉的制备方法是：将黑色去梗的新鲜桑葚，用蒸馏水清洗后置于烧杯中，使用搅拌机榨成浆液，过滤，将固相的果渣冷冻干燥，再粉碎，过220～240目筛，得到桑葚果渣粉。

更进一步地，步骤一中果渣粉的质量为羧甲基淀粉钠与卡拉胶质量之和的5％～7％。

更进一步地，步骤一中增塑剂为甘油。

更进一步地，步骤一中甘油的质量为羧甲基淀粉钠与卡拉胶质量之和的35％～45％。

更进一步地，步骤一中纳米二氧化硅的粒径为60～80nm。该粒径的纳米二氧化硅有利于对紫外光的屏蔽。

更进一步地，步骤二中羧甲基淀粉钠与卡拉胶的质量之和与水的体积的比为1g：(20～50)mL。