[发明专利]一种木质纤维素‑鞣花酸生物塑料食品包装膜及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及食品包装膜领域，具体涉及可降解食品包装膜，特别是涉及一种木质纤维素-鞣花酸生物塑料食品包装膜及制备方法。

背景技术

食品包装膜是指直接与食品接触，用于盛装和保护食品的薄膜容器，食品包装膜应使用食品级的塑料薄膜进行生产，一般为两层以上的复合材料包装袋。食品包装膜按其应用的范围可分为:普通食品包装膜、真空食品包装膜、充气食品包装膜、水煮食品包装膜、蒸煮食品包装膜和功能性食品包装膜。外壳可以使食物与氧气、水蒸气、污渍等隔开，防渗漏亦是包装设计的必要因素。一些包装涵括了干燥剂或脱氧剂用以延长保质期。真空包装或抽去包装袋中的空气也是主要的食品包装方法。保存食物在保质期内的干净，新鲜和安全是包装袋的首要功能。包装可以在减少运输安全风险中发挥重要的作用。包装袋还可以避免食物归到其它商品中去。食品包装还能降低食物被偷吃的可能。一些食品包装很牢固而且有防伪标识，作用是保护商家的利益免受损失。包装袋上可以有镭射标识，特别颜色，短信认证等标签。另外零售商为预防偷窃，食品包装膜上贴有电子监控标签，等消费者拿到店的出口用以消磁。

目前，传统的塑料包装膜（聚乙烯，聚丙烯等）应用较普遍，但是这些材料存在一些缺点，如在包装食品之后，容易产生有害气体和异味，有的塑料包装对人体还有一定的毒性作用。并且塑料包装膜性质稳定，使用后遗弃在环境中不易分解腐烂，长期存留，引起环境污染等。可见，开发生物可降解性的食品包装膜满足广发消费者的需求具有重要的作用。

申请号为CN201710558362.6公开了一种高强度羧甲基纤维素食品包装膜及其制备方法，属于食品包装膜技术领域。该制备方法包括：（1）将羧甲基纤维素用无水乙醇润湿后加入蒸馏水搅拌均匀；将抗菌剂溶解醋酸溶液后搅拌均匀；（2）将配置好的羧甲基纤维素溶液和抗菌剂溶液按混合后加搅拌加热，加入山梨醇后于70℃下搅拌，以真空脱泡机进行脱气，在玻璃板上流延后静置，使膜液冷却至室温成膜；（3）膜干燥后浸涂食用油后烘干下冷却即得一种高强度羧甲基纤维素食品包装膜。通过该方法制得的高强度复合食品包装膜力学性能优异，生物降解性好，热力学稳定性能优异，制备方法工序简单，原料便宜易得，具有非常好的经济效益和市场价值。

木质纤维素天然可再生木材经过化学处理、机械法加工得到的有机絮状纤维物质，无毒、无味、无污染、无放射性，可以作为食品包装膜的材料。然而纤维素分子中含有大量羟基，易于形成分子间和分子内的氢键，使其具有高结晶度。若直接与树脂共混，在高温下分解而不熔融，热塑性差，不利于生物降解塑料的制备。而常规处理纤维素的手段要么使用大量化学增塑剂，要么采用球磨等低效手段，所以十分必要开发一种低成本、安全的改性纤维素的技术手段。

发明内容

针对以上缺陷，本发明的目的是提供一种木质纤维素-鞣花酸生物塑料食品包装膜及其制备方法，使用利用鞣花酸改性木质纤维素，极大的减弱氢键的作用，降低结晶度，改变纤维素的晶体结构。其显著效果在于极大提升了纤维素的热塑加工性能，同时保证热稳定性能，且无需使用增塑剂，确保了膜与食品接触的安全性，与传统工艺相比具有较大优势；进一步鞣花酸还作为自由基捕捉助剂，提升了阻隔性能。

为解决上述技术问题，本发明的一种木质纤维素-鞣花酸生物塑料食品包装膜的制备方法，包括以下步骤：

S01：将木质纤维素通过纤维素酶在30℃～60℃的温度下进行发酵，发酵时间维持3～15小时；优选的，发酵温度选择38℃，使其可以不破木质纤维素的物理性质和化学性质又能加快纤维素的发酵；发酵时间优选为12小时，经多次实验发现，发酵时间选择12小时左右可以使木质纤维素发酵最大化，且不至于致使木质纤维的性能发生变化，本文所说的木质纤维素发酵最大化是指将木质纤维素用于食品包装膜制备过程中的发酵最大化，使木质纤维素具备用于制备食品包装膜的最佳性能。

S02：将发酵后的木质纤维素用乙醇溶液进行清洗，并进行除湿处理；用乙醇溶液洗掉木质纤维素在发酵过程中的纤维素酶，阻止发酵的进一步进行，同时乙醇也可以有效杀灭木质纤维素所携带的细菌，在除湿过程中，采用低温烘干的工艺进，在锅炉上平铺一层艾叶，然后将木质纤维素均匀的铺在艾叶上，烘干温度不宜超过60℃。

S03：将除湿处理后的木质纤维素投入鞣花酸水溶液中，同时加入紫外光固化丙烯酸酯树脂并进行强力搅拌；

S04：将步骤S02中的混合溶液均匀涂布在平板上并通过紫外线照射固化成膜。