[发明专利]一种黑色素/聚乳酸薄膜的制备方法及应用

说明书

本发明公开一种黑色素/聚乳酸薄膜的制备方法，步骤依次包括1黑色素的提取：将山杏核壳废料粉碎过筛后干燥备用，然后用碱溶液提取山杏核壳黑色素粗提液，经过酸溶液沉降、纤维素酶酶解、糖化酶酶解、碱溶解及再次酸沉，获得黑色素粗提物；2黑色素的纯化：先将粗提物用有机溶剂洗涤，在进行二次碱溶解及酸沉，然后经过洗涤及干燥，获得纯化后的黑色素；3薄膜的制备：将聚乳酸、三氯甲烷溶液和黑色素混合，经过搅拌，超声辅助提取，离心机离心，最后制得黑色素/PLA薄膜。黑色素/PLA薄膜可用于果蔬的保鲜贮藏，在保证了聚乳酸可降解性的同时，赋予了薄膜黑色素所具备的抗紫外和抗氧化等特性，是一种理想的绿色包装材料。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是指一种黑色素/聚乳酸薄膜的制备方法及应用。

背景技术

为减少石油基塑料的使用，保护环境，缓解当下日益严峻的石油资源短缺问题，开发和利用生物基可降解的环保型塑料材料成了包装材料领域的研究重点。

聚乳酸(PLA)是由自然界广泛存在的植物资源发酵呈乳酸，再由乳酸聚合制备而成的，整个制备过程安全无害，若被丢弃可通过自然环境进行降解，不会造成环境污染，是公认的绿色高分子材料。聚乳酸材料是目前应用最为广泛的可降解塑料之一，作为包装薄膜材料，具有很好的透明度、机械性能和生物相容性，高强度、热塑性、成型加工容易、可完全降解，降解产物对人体无毒无害，来源于可再生资源，易于回收利用等优点，但是聚乳酸价格昂贵、高脆性、低韧性的缺陷影响了其在更广泛领域的应用。聚乳酸作为单一单体合成的可降解材料在机械性能，加工性能以及其他功能特性上不能达到社会对材料性能的广泛要求，所以我们要对生物可降解材料采取一些方法进行改性，对其不足的性能进行补强，从而使环境友好型的生物可降解材料使用范围更加广泛。

黑色素是含有酚羟基、氨基和亚氨基的一类大分子，在生物聚合物材料当中可以作为良好的交联剂，并可赋予聚合物良好的抗氧化、抗紫外等特性。天然黑色素来源广泛，常常可以从植物、微生物中提取。其中，山杏核壳中就含有丰富的黑色素、木质素和少量的黄酮类物质。然而，山杏核壳常被作为一种农业废料而丢弃或焚烧，不仅造成了极大的资源浪费还会造成了环境污染。

本发明提取山杏核壳中的黑色素与聚乳酸共混制成可降解塑料薄膜，综合了聚乳酸的高性能与黑色素的紫外屏蔽和抗氧化活性等特性，不但能够部分替代传统石油基塑料，还解决了单纯聚乳酸存在的缺陷，拓宽了聚乳酸的使用范围，同时，充分利用了山杏核壳，节省了成本，具有重要的经济和环保意义，为开发出一种新的食品保鲜薄膜提供了思路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种黑色素/聚乳酸薄膜的制备方法及其应用，在保证了聚乳酸生物可降解性的同时，赋予了薄膜黑色素所具备的抗紫外和抗氧化等特性，是一种理想的绿色包装材料。

为达成上述目的，本发明的解决方案为：一种黑色素/聚乳酸薄膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)黑色素的提取

用自来水将山杏核壳洗净，待干燥后，粉碎成粉末备用；称取适量粉末，按料液比1:20加入NaOH溶液，静置，离心收集上清液，即黑色素粗提液；然后，向黑色素粗提液中加入HCl溶液，离心除去上清液，所得沉淀物为黑色素粗提物；向黑色素粗提物中加入蒸馏水调节pH为5.00，按黑色素粗提物0.1％的质量比加入纤维素酶，水浴加热1h后，离心除去上清液；再向固体中加入蒸馏水调节pH为4.50，按固体0.1％的质量比加入糖化酶，水浴加热1h后，离心除去上清液；最后，按料液比1:30加入NaOH溶液，超声辅助提取30min后，加入HCl溶液，分离除去上清液，所得沉淀物为黑色素粗提物；

(2)黑色素的纯化