[发明专利]一种智能可食性遮光膜的制备方法及其应用

说明书

一种智能可食性遮光膜的制备方法及其应用。本发明涉及食品、药品包装及农业种植领域，基于低碳环保的理念，使用天然环保原料采用流延法制备的一种智能可食性的遮光材料。主要原料为天然的大分子凝胶、黑色素及黄酮类物质，其中多酚类物质黑色素具有酸碱敏感性，被作为遮光剂和PH指示剂，使遮光膜具有智能性；黄酮类物质被作为色素保护剂，以确保遮光膜的光学稳定性。所述的遮光膜的膜液按质量分数计，包括以下原料：天然高分子凝胶1‑10份，天然黑色素1‑20份，黄酮类物质0.01‑5份，甘油1‑10份，丙氨酸0.05‑5份，醋酸2‑8份。根据本发明所述方法制备的膜材料具有遮光性、智能性、可食性、抗氧化性、抗菌性等特点，材料来源广泛，经济环保，有望用于食药包装行业、农业遮光种植行业、工业遮光包装等其他包装领域。

技术领域

本发明属于食品、药品包装及农业种植领域，涉及了一种智能可食性遮光膜的制备方法及应用。这种采用流延法制备的绿色环保遮光膜，具有遮光性、可食性、酸碱敏感性、抗氧化性及抗菌性的特点，有望应用于食品药品生物化学品包装行业等领域。

背景技术

目前国内外市场上的遮光膜大多是合成高分子薄膜或者是铝箔复合遮光膜，这些遮光膜被使用在食品药品包装行业，农业种植行业等领域。而这些遮光膜不能完全降解，大量的使用增加了环境负荷，在全球性的低碳环保理念的推动下，能够完全降解的生物降解塑料以及生物基高分子材料越来越受到人们的关注。其中，使用天然高分子材料的可食性的并赋予其机能性的薄膜材料引起了相关领域研究者的极大兴趣，比如，可食性淀粉膜、蛋白膜、壳聚糖膜、明胶膜等等，这种天然高分子薄膜绿色环保，对人类健康没有威胁，而机能性和智能性遮光膜的研究还远远不能满足市场的需求。CN106220876A公开了一种壳聚糖-原儿茶酸接枝共聚物膜的制备方法。该发明专利申请是以壳聚糖和原儿茶酸作为反应初始物，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸(EDC)/N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)作为交联剂，所制得的膜具有良好的抗氧化活性，但抗菌性有有待于进一步提高，同时也不具备PH应答性和遮光性。CN103554532B公开了一种阿魏酸-胶原蛋白抗菌膜及其制备方法与应用，其通过添加阿魏酸、甘油、双醛淀粉和海藻酸钠而得到机械性能优异的阿魏酸-胶原蛋白抗菌膜，虽然阿魏酸与双醛淀粉和海藻酸钠共用的条件下机械特性有了提高，但是外观质量却略显不足。

发明内容

本发明涉及了一种智能可食性遮光膜的制备，在遮蔽可见光的同时还具有抗氧化性抗菌性，以保护包装内容物，延长保质期。本发明的遮光膜采用天然凝胶的水溶液作为膜的成膜液；利用天然的多酚类黑色素作为可见光的遮光剂和酸碱指示剂，也就是说，有些包装内容物在腐败变质时会引起PH值的变化，这将导致与其接触的含有多酚类色素遮光膜颜色的改变，达到提醒消费者注意的目的；众所周知，天然色素具有容易褪色的弊端，所以，本发明采用黄酮类物质作为颜色保护剂，同时，黄酮类物质又具有良好的抗氧化性和抗菌性，对包装内容物有更好的保护作用；在这里甘油被作为增塑剂使用，丙氨酸被用作交联剂使用，醋酸被用作溶解剂使用，以提高溶解性。具体地，本发明提供了一种智能可食性遮光膜的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）将壳聚糖溶于醋酸溶液，搅拌至完全溶解，调制成壳聚糖溶液；为了使壳聚糖更好地溶解，优选的，所述的醋酸溶液中醋酸的体积分数为2-8％，搅拌的温度为40-60℃；

（2）将丙氨酸加入步骤（1）制得的壳聚糖溶液，并搅拌均匀；优选的，丙氨酸含量为0.2-0.4%；

（3）将甘油加入步骤（2）制得的溶液，并搅拌均匀；

（4）将二氢杨梅素加入（3）制得的溶液，并搅拌均匀；优选的，二氢杨梅素的质量分数为0.2-0.4%；

（5）将大豆皮黑色素加入步骤（4）制得的溶液，搅拌均匀后，实施超声混合真空脱泡工艺：

（6）将步骤（5）制得的溶液倒入模具中流延成膜；

（7）将步骤（6）制得的未干燥的流延膜及其模具放置于25～35℃烘箱里，干燥时间不低于20小时。