[发明专利]一种利用甘蔗渣制备包装膜的方法及制得的包装膜

说明书

本发明提供了一种利用甘蔗渣制备包装膜的方法及制得的包装膜，所述方法包括以下步骤：(1)配制甘蔗渣溶解液，并将制得的甘蔗渣溶解液进行冷冻，得到预冷的甘蔗渣溶解液；(2)将甘蔗渣加入预冷的甘蔗渣溶解液中，超声搅拌溶解，固液分离，得到分离后的液体；(3)将分离后的液体倒于基板上，流延成膜，得到包装膜。本发明所述方法不需要对甘蔗渣中的纤维素、半纤维素以及木质素进行提取，直接利用氢氧化钠的和尿素混合液，在低温下将甘蔗渣溶解并直接制备成膜，提高蔗渣纤维系列产品的安全性和食用性，提高蔗渣的利用率和转化率，降低纤维素生产成本。

技术领域

本发明属于食品包装膜领域，涉及一种利用甘蔗渣制备包装膜的方法及制得的包装膜，尤其涉及一种利用甘蔗渣制备可降解可食用包装膜的方法及制得的包装膜。

背景技术

我国甘蔗产量大，糖的需求量高，榨糖之后产生的“废弃物”甘蔗渣，大多被直接遗弃。事实上，甘蔗含有大量纤维，是获取纤维素的优良材料。蔗渣纤维是甘蔗经过榨糖后剩下的主要部分，是农业废弃物的一种，若我们可以将其合理利用，势必将为蔗渣的高值化利用开辟新的途径，提高其经济价值。

包装膜(例如在食品工业中使用的包装膜)通常由例如聚氯乙烯、聚酰胺、聚乙烯和聚乙烯醇的合成聚合物形成。这些膜的劣势之一在于这些聚合物不能生物降解。由于其低环境安全性和高处理成本，研究人员尝试各种以较廉价的可生物降解和可再生的材料来取代上述材料，如淀粉和聚乳酸。但遗憾的是，对这些材料进行加工远比加工合成聚合物要复杂得多。例如，淀粉和聚乳酸是刚性很强的聚合物，通常得到的膜刚性较高，难以对其进行加工和用于包装领域中。

由此，研究人员研究出以纤维素作为原料制备各种纤维素包装膜，如纤维素酷类薄膜、纤维素酸类薄膜及纤维素醚的酯类薄膜等。

CN 105330877 A公开了一种纤维素包装膜制备工艺，其主要原料为纤维素，纤维素可完全生物降解、无毒，用纤维素可降解包装薄膜代替合成塑料薄膜使用。

CN 105885099A公开了一种具有抗菌功效的菠萝叶纤维素包装膜，包括以下重量份组分：菠萝叶纤维100～102、内切纤维素酶6～7、壳聚糖69～70、纳米沸石粉3～4、柠檬酸钠3～4、适量的甘油、适量的水。

CN 103422379A公开了一种甘蔗渣纤维素纳米纤维膜的制备方法。主要步骤如下：甘蔗渣→甘蔗渣纤维→甘蔗渣纳米纤维素膜。(1)进行酸碱化学处理。(2)结合机械法如研磨、离心等处理溶液，制备出均匀的生物质纤维素纳米纤维。(3)真空抽滤进行成膜。

然而上述方法均是先提取纤维素，然后对其进行除杂纯化，再将其制备成膜。整个制备过程，不仅耗时长，且制成的膜柔韧性不够，影响其应用。

目前，常用的提取纤维素的方法主要有碱预提取、稀酸预提取、热水预提取、微波预提取、蒸汽爆破预提取等。但由于半纤维素与纤维素以氢键相联，与木质素以共价键和醚键相联，使得纤维素的提取分离变得异常困难。现在还没有较好的方法使提取的纤维素纯度较高而又不破坏其原始结构。

对此，如何避免将过多的时间浪费在纤维素提取的过程，如何研究出一种流程简单，不需提交纤维素，并可有效利用农业废弃物甘蔗渣制备可降解包装膜的方法是亟需解决的问题。

发明内容

针对现有制备包装膜技术中存在的纤维素的提取分离困难，制备过程复杂，耗时长，且制成的膜柔韧性不够等问题，本发明提供了利用甘蔗渣制备可降解可食用包装膜的方法及制得的包装膜。本发明所述方法不需要对甘蔗渣中的纤维素、半纤维素以及木质素进行提取，直接利用氢氧化钠的和尿素混合液，在低温下将甘蔗渣溶解并直接制备成膜，提高蔗渣纤维系列产品的安全性和食用性，提高蔗渣的利用率和转化率，降低纤维素生产成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种利用甘蔗渣制备包装膜的方法，所述方法包括以下步骤：