[发明专利]一种复合抗菌剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合抗菌剂及其制备方法和应用，尤其是一种用于制备抗 菌保鲜塑料的复合抗菌剂及其制备方法和应用。

背景技术

我国是世界第一的蔬果生产大国和销售大国，然而蔬果在贮存、运输和销 售过程中有30％左右的蔬果损失，每年仅这项损失就高达750亿元，严重影响 了我国的经济效益增长。究其原因，包装材料使用不当或是缺少包装是导致蔬 果腐烂损失的重要原因。普通的塑料薄膜用于包装，透氧性较差，用其进行蔬 果等生鲜食品的包装时，容易造成包装容器内CO₂浓度过高O₂的浓度过低， 使食品进行无氧呼吸，陷入生理失调而腐败变质，同时由于呼吸作用和蒸腾作 用产生水分，形成潮湿的环境，导致了细菌的滋生、繁殖，加速了蔬果的变质 腐烂。

目前，国内有关抗菌保鲜膜研制普遍采用将载银抗菌剂添加到塑料中制备 抗菌保鲜母粒，用于食品的包装，但是由于载银抗菌剂价格偏高，且加工时容 易氧化变色，因此该方法工业化大规模生产受到了较大的限制。另外已有技术 使用由天然高分子甲壳素的衍生物制得的抗菌剂：水溶性的羧甲基甲壳素、壳 聚糖本身具有优良的抗菌防霉功效，然而超过100℃的加工温度会使其分解碳 化，同时其干品也无法成为细粉加入到塑料中，由于其在高温下容易分解碳化， 受加工条件的影响，目前只能采用涂膜的方法进行添加，工业生产受到较大局 限，也未能应用到大规模工业生产中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服已有技术的困难，目的在于提供一种有 效抗菌和防止蔬果变质的、成本低的、耐高温的、能充分利用甲壳素衍生物的 复合抗菌剂。

本发明的另一个目的是提供一种简单高效的上述复合抗菌剂的制备方法。

本发明还有一个目的是提供上述复合抗菌剂的应用。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：

一种复合抗菌剂，由甲壳素衍生物、麦饭石和金属离子络合而成，所述金 属离子为Ca²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、Al³⁺。

所述甲壳素衍生物选自羧甲基甲壳素、羧乙基甲壳素、羧甲基乙基甲壳素、 羧丙基甲壳素、羧丁基甲壳素、羧甲基壳聚糖、羧乙基壳聚糖、羧甲基乙基壳 聚糖或羧丁基壳聚糖。

本发明的复合抗菌剂采用水溶性的甲壳素衍生物，其本身具有优良的抗菌 防霉功效，然而超过100℃的加工温度会使其分解碳化，同时其干品也无法成 为细粉加入到塑料中。为克服这一缺点，本发明在组分当中引入了麦饭石，麦 饭石本身也具有较强的抑菌功效，用络合金属离子的方法能够提高麦饭石的加 工温度以适应塑料的加工温度，并且可以成为细粉加入到塑料中。本发明利用 麦饭石作为抗菌剂的载体，在水悬浮液中加入金属离子，使游离的金属离子和 麦饭石中的金属离子与水溶性甲壳素衍生物形成可控的部分络合物并附着在 麦饭石上，经干燥粉碎制成复合抗菌剂，克服了羧甲基甲壳素、羧甲基壳聚糖 受加工温度限制，难以加入到塑料中的缺点，同时保持了两者原有抗菌防霉的 特点。

上述复合抗菌剂的制备方法为：

配制重量百分比浓度为1％～10％的甲壳素衍生物水溶液，再按甲壳素衍 生物水溶液∶麦饭石质量比为1∶1～1.5加入麦饭石，混匀，然后加入适量的 重量比浓度为15～30％的饱和金属离子溶液，络合后过滤，滤渣干燥即得。

本发明的复合抗菌剂采用甲壳素衍生物与添加的金属离子及麦饭石中游 离的金属离子发生络合反应，同时保持麦饭石的高效吸附性能，经化学与物理 的双重作用，最后得到用于制备聚乙烯塑料的具有抗菌防霉的固体粉末。

本发明还提供上述复合抗菌剂在制备保鲜抗菌塑料中的应用。

所述在制备保鲜抗菌塑料中的应用是将所述复合抗菌剂用于制备母粒。

所述将复合抗菌剂用于制备母粒如优选方案是：将20～50重量份复合抗 菌剂，50～80重量份低密度聚乙烯(LDPE)1F7B，5～10重量份SiO₂，2～5 重量份KMnO₄，0.1～0.5重量份司盘-20，1～2重量份熔点为50～80℃的石蜡， 制成捏和料；捏和料经挤出造粒制得母粒；挤出温度为：130℃～170℃。

上述制得的母粒可根据需要进一步制成各种塑料。