專利名稱：一種具有抗菌功能的海洋多糖多層復合包裝膜的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有抗菌功能的海洋多糖多層復合包裝膜及其制備方法，屬于高 分子材料及食品包裝領域。
背景技術：
傳統的食品包裝膜主要是聚乙烯、聚丙烯等合成塑料，這些材料以石油工業為基 礎，加重了世界能源危機，不符合低碳經濟的發展趨勢和要求；同時，由于其不能被生物降 解，已造成了嚴重的環境污染。因此，利用儲量豐富的天然高分子生物材料制備可生物降解 包裝膜，具有重要的現實意義。殼聚糖和海藻酸鈉均屬于海洋多糖，來源廣泛，價格低廉，且 成膜性能優良，利用這兩種天然高分子物質制備可生物降解復合包裝膜，國內外還未有報 道。微生物不僅導致食品腐敗變質，更為嚴重的是，某些致病菌污染過的食品會導致 食物中毒，危害人們的健康。抗菌包裝通過在包裝材料中添加抗菌劑從而控制微生物的繁 殖。抗菌劑從包裝材料中釋放的速率對抗菌效果具有重要影響。傳統的方法是直接將抗菌 成分添加到聚合物材料中，抗菌劑釋放較快，達不到長期延緩食品腐敗變質的目的。因此， 需要采取更合理的技術以延緩抗菌劑從包裝材料中的釋放速率，以最終達到延長食品貨架 期的目的。
發明內容
本發明就是針對上述兩方面問題提供一種具有抗菌功能的海洋多糖多層復合包 裝膜及其制備方法。該包裝膜利用海洋多糖海藻酸鈉和殼聚糖優良的成膜性能以及成本低 廉的優勢，選取天然抗菌劑丁香油，結合聚電解質復合物和多層膜兩種有效的緩釋技術，制 備的包裝膜機械強度良好，并可延緩食品的腐敗變質，能有效延長食品貨架期。本發明提供的技術方案是一種具有抗菌功能的海洋多糖多層復合包裝膜，其制 備工藝包括以下兩部分(一 )制膜過程，包裝膜的基本組成及其重量百分比分別為抗菌劑1 10%、增 塑劑25 30%、海藻酸鈉10 40%、殼聚糖30 60% ；( 二 )固化過程，固化劑的基本組成為檸檬酸鈉和氯化鈣的水溶液，其質量濃度 分別為3 15%、1 7%。所述的抗菌劑為丁香油，其丁香酚含量不低于85%。所述的增塑劑為甘油。所述的海藻酸鈉為粘度為200 800之間的任何一種。所述的殼聚糖為脫乙酰度為65 95%、分子量為5萬 50萬之間的任何一種。本發明提供一種具有抗菌功能的海洋多糖多層復合包裝膜的制備方法，具體包括 以下流程(1)將所述的殼聚糖溶于冰乙酸水溶液中，加入所述的增塑劑，攪拌均勻后靜置過
3夜使其完全溶解，得到殼聚糖-增塑劑的冰乙酸水溶液(記A液)；(2)將所述的抗菌劑溶于食用酒精中，攪拌使其完全溶解，得到抗菌劑-食用酒精 溶液；(3)將所述的海藻酸鈉溶液水中，加入所述的增塑劑，磁力攪拌使其完全溶解，然 后加入抗菌劑-食用酒精溶液，磁力攪拌至混合均勻，得到海藻酸鈉-增塑劑-抗菌劑溶液 (記B液)；(4)將所述的固化劑溶于水，得到固化劑溶液；(5)將A液澆鑄于模具中，干燥蒸發除去部分溶劑，形成殼聚糖膜；然后在該殼聚 糖膜上澆鑄一層B液，干燥蒸發除去部分溶劑后再澆鑄A液，干燥后即形成了三層復合膜； 將模具放入盛有上述固化劑溶液的水槽中固化；將模具取出，用水沖洗膜表面多余的固化 劑，干燥完全后將復合膜揭下，即得到具有抗菌功能的海洋多糖多層復合包裝膜。本發明的優點是(1)殼聚糖、海藻酸鈉為海洋來源多糖，成膜性能優良，且來源廣泛，成本低，在自 然界中可被生物降解，不會產生環境污染問題；(2) 丁香油是一種天然抗菌劑，與合成抗菌劑，如山梨酸鉀、苯甲酸鈉、沒食子酸丙 酯等相比，具有食用安全性高的優點；(3)該包裝膜具有緩釋效果；(4)制備方法簡單，制備的包裝膜無色或呈淡黃色，透明，機械強度和柔韌性好，能 滿足食品的一般包裝要求。
具體實施例方式實例1 一種具有抗菌功能的海洋多糖多層復合包裝膜，其基本組成為6. 7%丁 香油、26. 7%甘油、22. 2%海藻酸鈉、44. 4%殼聚糖。該包裝膜的制備方法如下取0. 5mL冰乙酸，加入到IOOmL水中，攪拌，得到冰乙酸水溶液；取Ig殼聚糖、0. 4g 甘油，將其加入到上述冰乙酸水溶液中，攪拌均勻后靜置過夜使其完全溶解，抽真空去除氣 泡，得到殼聚糖-甘油的冰乙酸水溶液(記A液)；取0.3g丁香油，加入到IOmL食用酒精中， 攪拌，得到丁香油-食用酒精溶液；取Ig海藻酸鈉、0. 4g甘油，將其加入到IOOmL水溶液， 磁力攪拌使其完全溶解后，再加入上述丁香油-食用酒精溶液，磁力攪拌至混合均勻，得到 海藻酸鈉-甘油-丁香油溶液(記B液)；取IOg檸檬酸鈉和5g氯化鈣，溶于IOOmL水中， 得到固化劑溶液；先在模具上澆鑄50mL A液，置于40°C烘箱中干燥lh，蒸發除去部分溶劑， 形成殼聚糖膜；然后在該殼聚糖膜上澆鑄50mL B液，置于40°C烘箱中干燥1. 5h，蒸發除去 部分溶劑后再澆鑄50mL A液，置于40°C烘箱中干燥他使膜完全干燥，即形成三層復合膜； 將模具放入含有上述固化劑溶液的水槽中固化；將模具取出，用水沖洗復合膜表面以除去 多余的固化劑溶液，置于40°C烘箱中干燥完全，揭膜，即制備得到一種具有抗菌功能的海洋 多糖多層復合包裝膜。實例2 —種具有抗菌功能的海洋多糖多層復合包裝膜，其基本組成為1. 2%丁 香油、28. 2%甘油、23. 5%海藻酸鈉、47. 殼聚糖。該包裝膜的制備方法如下
除丁香油-食用酒精溶液制備時是取0. 05g 丁香油，固化劑溶液制備時是取5g檸 檬酸鈉和3g氯化鈣，其余與實例1相同。實例3 —種具有抗菌功能的海洋多糖多層復合包裝膜，其基本組成為4. 丁 香油、27. 4%甘油、13. 7%海藻酸鈉、54. 8%殼聚糖。該包裝膜的制備方法如下除固化劑溶液制備時是取15g檸檬酸鈉和Ig氯化鈣，B液的澆鑄量為25mL，其余 與實例1相同。實例4 一種具有抗菌功能的海洋多糖多層復合包裝膜，其基本組成為9. 7%丁 香油、25. 7%甘油、32. 3%海藻酸鈉、32. 3%殼聚糖。該包裝膜的制備方法如下除固化劑溶液制備時是取3g檸檬酸鈉和7g氯化鈣，B液的澆鑄量為IOOmL外，其 余與實例1相同。
權利要求
1.一種具有抗菌功能的海洋多糖多層復合包裝膜，其特征在于，該包裝膜利用聚陽離 子電解質殼聚糖與聚陰離子電解質海藻酸鈉的靜電作用形成三層聚電解質復合膜，同時在 中間一層膜添加天然抗菌劑丁香油，最后通過固化交聯工藝制備而成。
2.權利要求1所述的包裝膜，其基本組成為抗菌劑丁香油1 10%、增塑劑甘油25 30%、海藻酸鈉10 40%、殼聚糖30 60%。
3.權利要求1所述的固化交聯工藝，其固化劑的基本組成為3 15%檸檬酸鈉和1 氯化鈣。
4.根據權利要求書2所述的海藻酸鈉為粘度為200 800之間的任何一種。
5.根據權利要求書2所述的殼聚糖為脫乙酰度為65% 95%、分子量為5萬 50萬 之間的任何一種。
6.權利要求1所述的包裝膜，其制備方法如下(1)將所述的殼聚糖溶于冰乙酸水溶液中，加入所述的增塑劑，攪拌均勻后靜置過夜使 其完全溶解，得到殼聚糖-增塑劑的冰乙酸水溶液(記A液)；(2)將所述的抗菌劑溶于食用酒精中，攪拌使其完全溶解，得到抗菌劑-食用酒精溶液；(3)將所述的海藻酸鈉溶液水中，加入所述的增塑劑，磁力攪拌使其完全溶解，然后加 入抗菌劑-食用酒精溶液，磁力攪拌至混合均勻，得到海藻酸鈉-增塑劑-抗菌劑溶液(記 B液)；(4)將所述的固化劑溶于水，得到固化劑溶液；(5)將A液澆鑄于模具中，干燥蒸發除去部分溶劑，形成殼聚糖膜；然后在該殼聚糖膜 上澆鑄一層B液，干燥蒸發除去部分溶劑后再澆鑄A液，干燥后即形成了三層復合膜；將模 具放入盛有上述固化劑水溶液的水槽中固化；將模具取出，用水沖洗膜表面多余的固化劑， 干燥完全后將復合膜揭下，即得到具有抗菌功能的海洋多糖多層復合包裝膜。
全文摘要
本發明涉及一種具有抗菌功能的海洋多糖多層復合包裝膜及其制備方法，屬于高分子材料及食品包裝領域。它利用了聚陽離子電解質殼聚糖與聚陰離子電解質海藻酸鈉的靜電作用形成三層聚電解質復合膜，并在中間一層膜添加天然抗菌劑丁香油制備而成。該包裝膜制備方法簡單，所得的包裝膜機械性能良好，優于低密度聚乙烯薄膜，能滿足食品包裝的一般要求；同時具有優良的抗菌緩釋性能，能有效延長食品貨架期，可用于肉類、切分果蔬等多種食品的保鮮包裝。
文檔編號C08J3/24GK102120514SQ20101057774
公開日2011年7月13日 申請日期2010年11月16日 優先權日2010年4月28日
發明者孫繼鵬, 徐瑩, 楊偉, 樊燕, 汪東風, 高美玲 申請人:中國海洋大學