[发明专利]一种淀粉交联茶多酚抗菌可降解食品包装材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种淀粉交联茶多酚抗菌可降解食品包装材料及其制备方法，属于抗菌可降解材料领域。本发明包括以下步骤：首先，配置淀粉溶液和茶多酚溶液；然后，将淀粉溶液、茶多酚溶液和交联剂充分共混，于一定温度下搅拌一段时间，使其发生交联反应，获得具有抗菌性的淀粉交联茶多酚材料。该材料可通过直接加工或与可降解高分子材料复合制备抗菌复合材料。本发明食品包装材料具有可被自然界生物完全降解，无污染，长期使用对人体无害，可实现长期抑菌的效果。

技术领域

本发明涉及一种淀粉交联茶多酚抗菌可降解食品包装材料及其制备方法，属于抗菌可降解材料领域。

背景技术

传统的食品包装材料不具有抗菌性能，无法抑制食品表面的细菌滋生，食品在存储的过程中容易变质腐烂，造成食品的浪费；甚至被人误食，对人体健康造成威胁。塑料产品是食品包装中常用的包装材料，塑料包装材料在使用过后不能被生物降解，排放在自然界中形成“白色垃圾”，长期不能被生物降解，并且容易被动物误食威胁生命，对自然环境和生态平衡造成严重危害。

研发抗菌可降解包装材料可克服上述问题。淀粉是一种常见的来源广泛、储量丰富、价格低廉、可再生的可降解天然高分子材料，具有良好的成膜性，易于加工铸造，可用于制备可降解材料。但是，以淀粉为原料制备的降解材料抗菌性能差，在存储和使用的过程中易被细菌污染。需要在材料中添加抗菌剂提高材料的抗菌性能，一方面可提高材料的存储周期和使用期限，另一方面可使材料在作为食品包装材料使用的过程中起到抗菌和保鲜的作用，延长食品的保鲜、保存时间。

常用的食品抗菌剂如苯甲酸、苯甲酸钠、尼泊金酯类、脱氢醋酸、山梨酸钾等，长期使用对人体造成一定的负担和危害。天然植物来源的茶多酚是安全无害的抗菌成分，可应用于抗菌食品包装中。然而，由于茶多酚不稳定，极易被氧化，限制了其应用。

发明内容

为解决上述现有食品包装存在的问题，提出一种对人体和环境安全无害、简单可行的抗菌可降解食品包装材料及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种淀粉交联茶多酚抗菌可降解食品包装材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)分别制备淀粉溶液和茶多酚溶液；

(2)将淀粉溶液和茶多酚溶液混合均匀，在一定温度、搅拌条件下加入交联剂，保持一定的温度并持续搅拌一段时间，使淀粉和茶多酚发生交联，得到交联产物；

(3)步骤(2)所得交联产物通过流延法或双螺杆挤出的方法制成抗菌可降解食品包装材料或与可降解高分子材料复合后通过流延法或双螺杆挤出的方法制成抗菌可降解食品包装材料。

进一步的，所述步骤(1)中淀粉溶液和茶多酚溶液的制备方法分别为：将淀粉分散于溶剂中，于10-100℃温度下加热搅拌至溶解；将茶多酚分散于溶剂中，于10-100℃温度下加热搅拌至溶解；所述溶剂包括水、DMSO、离子液体中的一种或两种及以上。

所述离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴阳离子所组成的盐，也称为低温熔融盐。

进一步的，所述离子溶液包括季铵盐离子溶液、季磷盐离子溶液、咪唑盐离子溶液和吡咯盐离子溶液。

进一步的，所述的淀粉包括直链淀粉，支链淀粉，以及任意比例的直链淀粉和支链淀粉组成的淀粉和以及经过任意方式改性处理的改性淀粉。

进一步的，步骤(1)中的茶多酚溶液中还可添加抗氧化剂，所述抗氧化剂包括维生素C、维生素E、没食子酸中的一种或两种及以上混合物，以防止茶多酚在制备过程中被氧化。

进一步的，步骤(2)中淀粉溶液和茶多酚溶液的混合溶液中淀粉与茶多酚的质量比为10:1-1:2。