[发明专利]食品抗氧化醋酸纤维素纳米纤维保鲜膜

说明书

本发明涉及一种食品抗氧化醋酸纤维素纳米纤维保鲜膜，步骤如下：包括：醋酸纤维素的选择和溶剂的配制、醋酸纤维素成纤基体配制、醋酸纤维素基单宁酸‑铁离子络合复合电纺前驱体溶液配制静电纺丝的制备、静电纺丝，获得纤维膜。本发明使用疏水性醋酸纤维素作为成纤基体，利用天然成分单宁酸分子结构兼具抗氧化及与铁金属离子络合的双重独特性能，一步法制备CA/TA‑Fe⁺⁺⁺复合纳米纤维膜，既赋予醋酸纤维素超细纤维膜功能特性，又克服机械力学不足，创新性简化制备工艺。本发明将高分子材料学与食品科学相结合，开发新型抗氧化保鲜膜填补我国纳米级抗氧化纤维膜制备的空白。

技术领域

本发明属于保鲜材料领域，涉及一种新型抗氧化活性纳米纤维包装材料广泛应用于油脂食品、生鲜肉类、水产品等含脂丰富的食品保鲜膜，尤其是一种食品抗氧化醋酸纤维素纳米纤维保鲜膜。

背景技术

新兴抗氧化活性包装体系主要由抗氧化剂、包装材料和食品3部分组成。通过在包装材料中添加抗氧化成分，将抗氧化剂涂布、固定在包装材料表面通过与食品介质相接触从而发挥抗氧化作用，避免直接添加食品添加剂带来的食用安全隐患。由于不可降解材料如聚苯乙烯、聚丙烯等塑料制品废弃后难以在环境中被降解，造成日益严重的白色污染，目前研究集中于采用天然抗氧化剂添加到生物可降解聚合物中制备新型包装膜，通过抗氧化剂与食品接触发挥其功能特性。然而传统的生物膜材料由于自身致密的结构特性，很大程度阻碍抗氧化剂与食品体系的充分接触。

新兴纳米纤维材料每根纤维的直径约为人类头发丝的千分之一，可达到10-300nm尺寸范围，使其具备极大的比表面积，均匀分散在纤维表面的活性原子极易与外来原子吸附键结，故具有很高的化学活性，能够使功能性因子有效渗入、保护和扩散，充分发挥其尺寸效应，与传统膜材料相比具有无可比拟的优越性，因而将高分子材料学与食品科学相结合，开发新型抗氧化纳米纤维材料，作为食品包装的替代材料应用于食品领域，将引领保鲜材料的技术变革，填补我国纳米级抗氧化纤维膜制备的空白。探索开发疏水性抗氧化超细纤维材料，有效构建和调控微观结构性能，实现材料的稳定性，可广泛应用于食品加工、运输、销售等多个环节，具有重要的经济价值和应用意义。

醋酸纤维素(cellulose acetate，CA)是目前国际公认的未找到可替代的无毒、无害产品，也是纤维素衍生物中应用最广、最早的商品化产业化生产的聚合物材料，具有良好的生物兼容性和生物可降解性。然而食品包装作为聚合物最大的加工工业，与其他领域相比，在选材方面，特别需考虑包装材料的类型、制备方法、工艺流程，不论选材还是制备工艺，必须充分保证产品安全性、可持续性和环保性3大因素。但是，醋酸纤维素在静电纺丝中的制备工艺，即电纺醋酸纤维素基纳米纤维研制存在3大技术难题，如下：

1、有毒化学溶剂的使用与潜在溶剂残留问题。依据溶剂与高分子溶解参数，目前应用于静电纺丝中溶解醋酸纤维素的溶剂有限，单一溶剂有丙酮、氯仿、甲酸、吡啶，此外以丙酮/水，DMF，TFE或者以一定比例混溶是目前醋酸纤维素静电纺丝中常用方法，此类溶剂均为低毒或中度毒性有机溶剂，尽管制备中溶剂会挥发，但溶剂残留问题不容忽视。

2、制备纤维机械性能差。

3、纤维改性提高机械性能生产难度大。使用化学交联剂对醋酸纤维素化学改性等方法，操作耗时、工序复杂、亟待开发操作简便、成本低廉的制备工艺。

发明内容

本发明是克服现有技术的不足之处，提供一种简易、高效、安全的食品抗氧化醋酸纤维素纳米纤维保鲜膜。

本发明实现目的的技术方案如下：

一种食品抗氧化醋酸纤维素纳米纤维保鲜膜，步骤如下：

(1)溶剂的选择与配制

使用电阻率均为18.2MΩ的超纯水，以7：3的质量比配制冰乙酸混合溶液，配70％高浓度食品级冰乙酸/水溶液作为溶剂，充分混溶；

(2)、醋酸纤维素成纤基体配制