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      一種用于食品的活性包裝膜及其制備方法

      文檔序號(hào):9539804閱讀:316來源:國知局
      一種用于食品的活性包裝膜及其制備方法
      【專利說明】-種用于食品的活性包裝膜及其制備方法 -、技術(shù)領(lǐng)域
      [0001] 本發(fā)明設(shè)及一種功能性的復(fù)合膜,具體地說是一種用于食品的活性包裝膜及其制 備方法。 二、【背景技術(shù)】
      [0002] 食品包裝大多使用W塑料為主的惰性包裝材料,主要是通過物理方式使被包裝的 食品與外界相對隔絕而保持食品的品質(zhì),材料本身并不具備生物活性?;钚园b是一種通 過改變食品包裝的環(huán)境條件,來延長貨架期或改進(jìn)安全性和感官品質(zhì)從而維持包裝食品質(zhì) 量的包裝技術(shù)。其中,抗菌包裝是最常見的一種活性包裝,它是通過使抗菌成分接觸食品表 面,抑制微生物生長、繁殖或直接將其殺死,從而延長食品的貨架期。
      [0003] 利用層狀娃酸鹽插層高分子聚合物是提其阻隔性能的一種常用方法,專利 CN1511871、CN102432985A、CN103613922A、CN102492210A公開了利用蒙脫±對聚乙締、聚對 苯二甲酸乙二醋、尼龍-6、高密度聚乙締實(shí)施改性,W提高其阻隔性能。為賦予材料的抗菌 性能,專利CN103205049A公開了利用負(fù)載納米化0的有機(jī)蒙脫±對聚乙締進(jìn)行改性,發(fā)明 一種高阻隔抗菌聚乙締膜。 H、
      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004] 本發(fā)明旨在為食品包裝提供一種復(fù)合膜材料,所要解決的技術(shù)問題是本復(fù)合膜不 僅具有良好的阻隔性能,而且具有良好的抗菌活性。
      [0005] 本發(fā)明的思路是殼聚糖具有無毒、可生物降解、生物相容性、抗菌性等特點(diǎn);聚乙 締醇是一個(gè)無毒、水溶性的聚合物,具有優(yōu)良的阻隔性能和成膜能力?;跉ぞ厶呛途垡揖?醇的性能優(yōu)勢,本發(fā)明通過殼聚糖和聚乙締醇有機(jī)復(fù)合,利用蒙脫±的二維納米片層對殼 聚糖/聚乙締醇復(fù)合膜進(jìn)行改性,通過延長氣體分子的擴(kuò)散路徑,進(jìn)一步提高膜的阻隔性 能,通過添加抗菌劑乳酸鋼,發(fā)揮乳酸鋼和殼聚糖的協(xié)同抗菌作用,獲得良好的抗菌效果。
      [0006] 本發(fā)明所稱的活性包裝膜其實(shí)質(zhì)就是一種乳酸鋼負(fù)載蒙脫±改性殼聚糖/聚乙 締醇復(fù)合抗菌阻隔膜,在本膜中殼聚糖和聚乙締醇的質(zhì)量比為1:1,蒙脫±含量為殼聚糖 和聚乙締醇總質(zhì)量的1. 5~3. 0%,乳酸鋼的含量為殼聚糖和聚乙締醇總質(zhì)量的1~5%。
      [0007] 所述的蒙脫±為鋼基蒙脫±,粒徑>325目,蒙脫石>85% ;聚乙締醇聚合度 1750 ±50,醇解度>99% ;殼聚糖重均分子量30萬,脫乙酷度95%。
      [0008] 本膜的制備方法是溶液涂膜法,包括溶液的配制、混合、涂膜、干燥和剝離,所述的 溶液的配制就是用蒸饋水配制5wt% (質(zhì)量百分濃度,下同)聚乙締醇溶液、用濃度1~ 2vt% (體積百分濃度,下同)的乙酸水溶液配制0. 5wt%蒙脫±溶液和Iwt%殼聚糖溶液, 并調(diào)殼聚糖溶液抑值至4.9 ;所述的混合是取聚乙締醇溶液100份(質(zhì)量份,下同)攬拌下 升溫至60~80°C時(shí)加入蒙脫±溶液30~60份繼續(xù)攬拌3. 5~4. 5h;降溫至35~45°C 時(shí)加入殼聚糖溶液500份繼續(xù)攬拌9~11小時(shí);最后加入抗菌劑乳酸鋼0. 1~0. 4份,繼 續(xù)攬拌1~2小時(shí),得到均質(zhì)涂膜液;所述的涂膜是用涂膜機(jī)將涂膜液均勻涂布于聚乙締基 膜上,干燥后將薄膜自聚乙締基膜上剝離,得到厚60~80um復(fù)合抗菌阻隔膜,即活性包裝 膜。
      [0009] 本發(fā)明制備的乳酸鋼負(fù)載蒙脫±改性殼聚糖/聚乙締醇復(fù)合抗菌阻隔膜,優(yōu)勢主 要體現(xiàn)在:
      [0010] 1.利用蒙脫±的二維納米片層對殼聚糖/聚乙締醇復(fù)合膜進(jìn)行改性,通過延長氣 體分子的擴(kuò)散路徑,進(jìn)一步提高膜的阻隔性能。
      [0011] 2.通過添加抗菌劑乳酸鋼,發(fā)揮乳酸鋼和殼聚糖的協(xié)同抗菌作用,獲得薄膜良好 的抗菌效果。
      [0012] 3.采用AFA-III型自動(dòng)涂膜烘干機(jī)完成涂布烘干,過程簡單,操作方便。 四、【具體實(shí)施方式】
      [0013] 非限定實(shí)施例敘述如下
      [0014] (一)、溶液的配制
      [0015] 1.5wt%聚乙締醇溶液
      [0016] 將5份聚乙締醇加入95份去離子水中,90°C攬拌地,轉(zhuǎn)速為40化pm。
      [0017] 2.Iwt%殼聚糖溶液
      [0018] 將1份殼聚糖加入99份濃度為2vt% (v/v)乙酸水溶液中。室溫下攬拌化,轉(zhuǎn)速 為400巧m,用濃度為0.Olmol/L的化OH溶液調(diào)節(jié)溶液的抑值為4. 9。
      [0019] 3.0. 5wt% 蒙脫±溶液
      [0020] 將0.5份蒙脫±加入99.5份濃度為Ivt% (v/v)乙酸水溶液中,室溫下攬拌化, 轉(zhuǎn)速為60化pm.
      [0021] 所述的份為質(zhì)量份。 陽02引(二)成膜 陽〇2引 實(shí)施例1
      [0024] 取5wt%聚乙締醇溶液lOOg,加入1000 mlS口燒瓶中,水浴加熱至70°C后,加入 0. 5wt%蒙脫±溶液30g,60化pm轉(zhuǎn)速下攬拌地,降溫至40°C,然后加入Iwt%殼聚糖溶液 500g,攬拌lOh,再加入抗菌劑乳酸鋼0.Ig,繼續(xù)攬拌化,得到均質(zhì)涂膜液。
      [00巧]在AFA-III型自動(dòng)涂膜烘干機(jī)涂布平臺(tái)上放置一層厚度為IOOym的聚乙締膜, 開動(dòng)真空累,使聚乙締膜在涂布平臺(tái)上保持平整,取上述涂膜液15g傾倒于聚乙締膜上,將 涂膜液均勻涂布于聚乙締膜上,推動(dòng)刮刀的速度為50mm/s,35°C干燥72h,再將溫度升高至 80°C,干燥2地,脫去水份和乙酸,最后把復(fù)合抗菌阻隔膜從聚乙締膜上剝離,其主要性能結(jié) 果如表1所不。
      [0026] 實(shí)施例2
      [0027] 取5wt%聚乙締醇溶液lOOg,加入1000 mlS口燒瓶中,水浴加熱至70°C后,加入 0. 5wt%蒙脫±溶液40g,60化pm轉(zhuǎn)速下攬拌地,降溫至40°C,然后加入Iwt%殼聚糖溶液 500g,攬拌lOh,再加入抗菌劑乳酸鋼0. 2g,繼續(xù)攬拌化,得到均質(zhì)涂膜液。
      [0028] 在AFA-III型自動(dòng)涂膜烘干機(jī)涂布平臺(tái)上放置一層厚度為IOOym的聚乙締膜, 開動(dòng)真空累,使聚乙締膜在涂布平臺(tái)上保持平整,取上述涂膜液15g傾倒于聚乙締膜上,將 涂膜液均勻涂布于聚乙締膜上,推動(dòng)刮刀的速度為60mm/s,35°C干燥72h,再將溫度升高至 80°C,干燥2地,脫去水分和乙酸,最后把復(fù)合抗菌阻隔膜從聚乙締膜上剝離,其主要性能結(jié) 果如表1所不。
      [0029] 實(shí)施例3
      [0030] 取5wt%聚乙締醇溶液lOOg,加入1000 mlS口燒瓶中,水浴加熱至70°C后,加入 0. 5wt%蒙脫±溶液50g,60化pm轉(zhuǎn)速下攬拌地,降溫至40°C,然后加入Iwt%殼聚糖溶液 500g,攬拌lOh,再加入抗菌劑乳酸鋼0. 3g,繼續(xù)攬拌化,得到均質(zhì)涂膜液。
      [0031] 在AFA-III型自動(dòng)涂膜烘干機(jī)涂布平臺(tái)上放置一層厚度為IOOym的聚乙締膜, 開動(dòng)真空累,使聚乙締膜在涂布平臺(tái)上保持平整,取上述涂膜液15g傾倒于聚乙締膜上,將 涂膜液均勻涂布于聚乙締膜上,推動(dòng)刮刀的速度為65mm/s,35°C干燥72h,再將溫度升高至 80°C,干燥2地,脫去水分和乙酸,最后把復(fù)合抗菌阻隔膜從聚乙締膜上剝離,其主要性能結(jié) 果如表1所示。 陽0巧 實(shí)施例4
      [0033] 取5wt%聚乙締醇溶液lOOg,加入1000 mlS口燒瓶中,水浴加熱至70°C后,加入 0. 5wt%蒙脫±溶液55g,60化pm轉(zhuǎn)速下攬拌地,降溫至40°C,然后加入Iwt%殼聚糖溶液 500g,攬拌lOh,再加入抗菌劑乳酸鋼0. 35g,繼續(xù)攬拌化,得到均質(zhì)涂膜液。
      [0034] 在AFA-III型自動(dòng)涂膜烘干機(jī)涂布平臺(tái)上放置一層厚度為IOOym的聚乙締膜, 開動(dòng)真空累,使聚乙締膜在涂布平臺(tái)上保持平整,取上述涂膜液15g傾倒于聚乙締膜上,將 涂膜液均勻涂布于聚乙締膜上,推動(dòng)刮刀的速度為70mm/s,35°C干燥72h,再將溫度升高至 80°C,干燥2地,脫去水分和乙酸,最后把復(fù)合抗菌阻隔膜從聚乙締膜上剝離,其主要性能結(jié) 果如表1所不。 陽0對實(shí)施例5
      [0036] 取5wt%聚乙締醇溶液lOOg,加入1000 mlS口燒瓶中,水浴加熱至70°C后,加入 0. 5wt%蒙脫±溶液60g,60化pm轉(zhuǎn)速下攬拌地,降溫至40°C,然后加入Iwt%殼聚糖溶液 500g,攬拌lOh,再加入抗菌劑乳酸鋼0. 4g,繼續(xù)攬拌化,得到均質(zhì)涂膜液。
      [0037] 在AFA-III型自動(dòng)涂膜烘干機(jī)涂布平臺(tái)上放置一層厚度為IOOym的聚乙締膜, 開動(dòng)真空累,使聚乙締膜在涂布平臺(tái)上保持平整,取上述涂膜液15g傾倒于聚乙締膜上,將 涂膜液均勻涂布于聚乙締膜上,推動(dòng)刮刀的速度為80mm/s,35°C干燥72h,再將溫度升高至 80°C,干燥2地,脫去水分和乙酸,最后把復(fù)合抗菌阻隔膜從聚乙締膜上剝離,其主要性能結(jié) 果如表1所示。
      [0038]表1復(fù)合抗菌阻隔膜的主要性能
      [0039]
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1. 一種用于食品的活性包裝膜,其特征在于:本膜為乳酸鈉負(fù)載蒙脫土改性殼聚糖 /聚乙烯醇復(fù)合抗菌阻隔膜,膜中殼聚糖和聚乙烯醇的質(zhì)量比為1 :1,蒙脫土含量為殼聚 糖和聚乙烯醇總質(zhì)量的1. 5~3. 0%,乳酸鈉的含量為殼聚聚糖和聚乙烯的總質(zhì)量的1~ 5% ; 所述的蒙脫土為鈉基蒙脫土,粒徑>325目,蒙脫石多85%;聚乙烯醇聚合度1750±50, 醇解度>99% ;殼聚糖重均分子量30萬,脫乙酰度95%。2. 如權(quán)利要求1所述的用于食品的活性包裝膜的制備方法,是溶液涂膜法,包括溶液 的配制,混合、涂膜、干燥和剝離,其特征在于:首先用蒸餾水配制5wt%聚乙烯醇溶液、用 濃度1~2vt%乙酸水溶液配制0. 5wt%蒙脫土溶液和lwt%殼聚糖溶液;并調(diào)殼聚糖溶液 pH值至4. 9 ;然后取聚乙烯醇溶液100份,攪拌升溫60~80°C時(shí)加入蒙脫土溶液30~60 份繼續(xù)攪拌3. 5~4. 5h,降溫至35~45°C時(shí)加入殼聚糖溶液500份,攪拌9~llh,再加 入乳酸鈉0. 1~0. 4份,攪拌1~2小時(shí)得到均質(zhì)涂膜液,最后用涂膜機(jī)將涂膜液涂布于聚 乙烯基膜上,經(jīng)干燥后剝離,得到厚度60~80um的活性包裝膜。
      【專利摘要】一種用于食品的活性包裝膜就是乳酸鈉負(fù)載蒙脫土改性殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合抗菌阻隔膜,首先用濃度1~2vt%乙酸溶液配制0.5wt%蒙脫土溶液和1wt%殼聚糖溶液,用蒸餾水配制5wt%聚乙烯醇溶液;然后取聚乙烯醇溶液100份、殼聚糖溶液500份、蒙脫土溶液30~60份,加入抗菌劑乳酸鈉0.1~0.4份混合均勻,得到涂膜液。最后利用AFA-III型自動(dòng)涂膜烘干機(jī)將涂膜液均勻涂布于聚乙烯基膜上,35℃干燥72h后,再將溫度升高至80℃,干燥24h,將薄膜從聚乙烯基膜上剝離。該復(fù)合抗菌阻隔膜水汽透過率&lt;4.5g/m224h,氧氣透過率&lt;10cm3/m224h?atm,能有效抑制細(xì)菌的滋生與繁殖,抗菌率&gt;97%。
      【IPC分類】C08J5/18, C08K5/098, C08L29/04, C08L5/08, C08K3/34
      【公開號(hào)】CN105295118
      【申請?zhí)枴緾N201510856544
      【發(fā)明人】王華林, 張茹, 曹孟業(yè), 翟林峰
      【申請人】合肥工業(yè)大學(xué)
      【公開日】2016年2月3日
      【申請日】2015年11月25日
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