[发明专利]一种食品包装用高强度高抗菌性海藻酸钠膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于食品包装的海藻酸钠膜，具体地说，是涉及一种食品包装用高强度高抗菌性海藻酸钠膜及其制备方法。

背景技术

近些年来, 随着人们环境保护意识的逐渐增强，以及对能源危机和资源约束认识的逐渐加深，利用来源于植物资源的可生物降解塑料替代来源于石油资源的不可生物降解塑料，制备环境友好的生物质材料的研究受到极大关注，并逐渐成为材料发展的必然趋势，被认为是21 世纪最有发展前景的材料之一。在世界各国，曾经大量使用的塑料食品包装袋已逐渐淘汰，被新型的纸质包装袋和可食性包装袋所代替。美国已有50%的传统塑料食品包装袋由新型食品包装袋代替。英国从90年代开始使用一种可食用而透明的薄膜保鲜果蔬。德国、瑞士、澳大利亚等国也正逐渐淘汰塑料食品包装袋。在中国，塑料食品包装袋应用较普遍。但塑料食品包装袋存在很多缺点，如在包装食品之后，易产生有害气体和异味，并且塑料食品包装袋性质稳定，使用后遗弃在环境中不易分解腐烂，长期存留易引起环境污染。

海藻酸钠在食品中使用是安全的，在美国和欧洲的有关标准规定中，批准海藻酸钠作为“安全、适用、可任意使用的成分”。海藻酸钠溶液具有成膜性，但是单一的海藻酸钠溶液虽可成膜，但膜的可塑性较差，易脆，光泽不良，干燥后的膜强度也较低且不具有抗菌性。

发明内容

本发明的目的在于克服海藻酸钠膜现有的缺点，提供一种食品包装用高强度高抗菌性海藻酸钠膜及其制备方法。

为实现本发明的目的，所采用的技术方案是：本发明所述的一种食品包装用高强度高抗菌性海藻酸钠膜的制备方法，包括如下步骤：

（1）将壳聚糖粉末溶解在乙酸水溶液中，加热至40-60℃使壳聚糖完全溶解，并加入苯扎氯铵溶液混合均匀，然后滴加三聚磷酸钠溶液反应后制备成壳聚糖-苯扎氯铵纳米微球溶液；

（2）在步骤（1）所得壳聚糖-苯扎氯铵纳米微球溶液中加入纳米纤维素，室温下置于摇床中反应10-60min后，通过离心得到纳米纤维素/壳聚糖-苯扎氯铵复合物；

（3）将步骤（2）所得纳米纤维素/壳聚糖-苯扎氯铵复合物加入到海藻酸钠溶液中，室温下利用分散器混合均匀后超声处理1-10min，最后将其倒在玻璃板上，并在烘箱中干燥后成膜。

步骤（1）所述的壳聚糖与乙酸的质量体积比为1g：1-5ml；所述乙酸溶液的体积百分比浓度为1-5%。

步骤（1）所述的壳聚糖与苯扎氯铵的质量比为1：0.4-2；所述苯扎氯铵溶液的质量体积浓度为40g/L。

步骤（1）所述的壳聚糖与三聚磷酸钠质量比为 1:0.08-0.2；所述三聚磷酸钠溶液的质量体积浓度为2g/L。

步骤（2）所述的壳聚糖与纳米纤维素的质量比为1：0.5-2，所述纳米纤维素的质量浓度为0.5-5%。

步骤（3）所述的壳聚糖与海藻酸钠的质量比为1：0.2-1，所述海藻酸钠的质量浓度为1-10％。

步骤（3）所述的离心转速为4000r/min。

所述壳聚糖其相对分子质量为20万~40万，其脱乙酰度为75~90 %；所述的纤维素原料，采用木浆、棉浆、麻浆、竹浆、稻草浆、蔗渣浆、桑皮浆或者苇浆粕中的一种或两种以上混合，其中纤维素含量≥90 %，纤维素的聚合度≥200。

本发明提供了采用上述的制备方法制备的食品包装用高强度高抗菌性海藻酸钠膜。

本发明的食品包装用高强度高抗菌性海藻酸钠膜的制备方法，具体包括如下步骤：

（1）将壳聚糖粉末溶解在乙酸水溶液中，加热至40-60℃使壳聚糖完全溶解，并加入苯扎氯铵溶液混合均匀，然后滴加三聚磷酸钠溶液反应后制备成壳聚糖-苯扎氯铵纳米微球溶液；所述壳聚糖与乙酸的质量体积比为1g：1-5ml；壳聚糖与苯扎氯铵的质量比为1：0.4-2； 

（2）在步骤（1）所得壳聚糖-苯扎氯铵纳米微球溶液中加入质量浓度为0.5-5％的纳米纤维素，室温下置于摇床中反应10-60min后，通过4000r/min离心得到纳米纤维素/壳聚糖-苯扎氯铵复合物。壳聚糖与纳米纤维素的质量比为1：0.5-2。

（3）将步骤（2）所得纳米纤维素/壳聚糖-苯扎氯铵复合物加入到质量浓度为1-10％的海藻酸钠溶液中，室温下利用分散器混合均匀后超声处理1-10min，最后将其倒在玻璃板上，并在50℃烘箱中干燥12h后成膜。壳聚糖与海藻酸钠的质量比为1：0.2-1。

为进一步实现本发明目的，所述乙酸溶液的体积百分比浓度为1-5%。

所述纳米纤维素的质量浓度为0.5-5%。