一种茶渣/纤维素保鲜膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种茶渣/纤维素保鲜膜的制备方法，是以废弃茶渣为主要原料，采用离子液体共溶解茶渣和碱溶胀纤维素，再加入可食性增塑剂获得混合膜液，涂布后固化成型，得到茶渣/纤维素保鲜膜。本发明专利技术制备的茶渣/纤维素保鲜膜安全无毒、生物降解性好、具有较好的力学强度和抗氧化性能，能延长食品保存期。本发明专利技术工艺方法简单易行，成本低，易于推广应用，具备大规模商业化生产的潜力。

Preparation method of tea residue / cellulose fresh-keeping film

The invention discloses a preparation method of tea residue/cellulose fresh-keeping film, which takes waste tea residue as main raw material, uses ionic liquid to co-dissolve tea residue and alkali-swelling cellulose, and adds edible plasticizer to obtain mixed film liquid, solidifies and forms after coating, and obtains tea residue/cellulose fresh-keeping film. The tea residue/cellulose fresh-keeping film prepared by the invention is safe and non-toxic, has good biodegradability, has good mechanical strength and antioxidant performance, and can prolong the food storage period. The process method of the invention is simple and feasible, low cost, easy to popularize and apply, and has the potential of large-scale commercial production.

【技术实现步骤摘要】
一种茶渣/纤维素保鲜膜的制备方法
本专利技术涉及一种茶渣/纤维素保鲜膜的制备方法，属于包装材料及食品保鲜

技术介绍
全世界每年因食品腐败而造成的浪费是惊人的，据统计，每年腐烂弃用的食品已超过联合国救助贫困国家的食品总和，因此，为延长食品保鲜期，以食品保鲜为目的的保鲜技术及包装材料受到人们日益重视。保鲜膜是人类生活中常用的一类保鲜食品的包装材料，具有适度的透氧性和透湿度，可以调节食品周围的氧气含量和水分含量，阻隔空气中的微生物、灰尘等，从而延长食物的保鲜期(ShihCM,ShiehYT,TwuYK.Preparationandcharacterizationofcellulose/chitosanblendfilms.CarbohydratePolymers,2009,78(2):169-174)。目前市场上大量使用的保鲜材料主要是聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等高分子塑料薄膜，这些塑料保鲜膜的原料来源于不可再生的石油资源，材料本身难以降解，对环境产生严重的“白色污染”。此外，在微波、冰箱、烘烤等介质条件下，塑料薄膜会有化学变化，其内的有害物质向食品中渗透，随食物进入人体，从而危害人体健康(LiuCX,BaiRB.Preparationofchitosan/celluloseacetateblendhollowfibersforadsorptiveperformance.JournalofMembraneScience,2005,267:68-77)。有效利用可再生的生物质类资源是解决石油资源日益枯竭和环境问题的有效途径之一。纤维素、半纤维素、蛋白质、多糖和脂肪酸等生物质材料能够通过自身基团或是外援分子间的相互作用而形成具备一定结构和功能的膜材料，因此，使用生物质开发持久保鲜、安全卫生、高效抗菌、防腐防臭、性质稳定及生物降解性好的新型绿色包装膜材料已成为现代包装技术发展的重要方向。中国是茶的故乡，也是世界最大的产茶国，2012年我国茶园种植面积达到235.3万公顷，茶叶产量178.9万吨，种植面积和茶叶产量均居世界第1位。中国在速溶茶、茶饮料、茶多酚等深加工生产和茶园粗老叶修剪过程中产生大量的茶渣废弃物，每年产生的茶渣达到1.6亿公斤。茶渣废弃物处理成为一个日益严重的环境问题，大量茶渣的随意丢弃不仅引起环境污染，而且造成生物资源的巨大浪费，近年来，如何开发利用茶渣资源，使其变废为宝，已成为热门研究领域。与此同时，废弃的茶渣中残留较多的有效成分，主要有蛋白质、纤维素、半纤维素、茶多酚、氨基酸、茶多糖、咖啡碱和脂类物质等，茶渣具有降血脂、抗氧化、抑菌、抗病毒、抗肿瘤等功效(邹盛勤.茶叶的药用成分、药理作用及研究进展.中国茶叶加工,2004,3:35-37；UstundagOG,ErsanS,OzcanE,etal.Blackteaprocessingwasteasasourceofantioxidantandantimicrobialphenoliccompounds.EuropeanFoodResearchandTechnology,2016,242(9):1523-1532)，仍有很高的利用价值，是获取绿色包装膜材料的理想原料。由于茶渣单独成膜性较差，不能直接形成膜材料，CN104059239A公开了一种用茶渣制作保鲜膜的方法，以茶渣为原料，通过碱液提取、漆酶水解和超滤纯化获取低分子量半纤维素，然后在半纤维素溶液中添加塑性剂制备机械强力较高和易降解的半纤维素保鲜膜，然而面临漆酶价格高，茶渣半纤维素提取率及纯度较低，增塑剂用量大等问题，此专利技术目的仅在于从茶渣中制备较低分子量的半纤维素和半纤维素保鲜膜。因此，如何通过外来分子与茶渣间的相互作用而制备出新型的茶渣保鲜膜材料，从而达到有效利用生物质废弃物又能延长食品保鲜期，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种茶渣/纤维素保鲜膜的制备方法，本方法制得的茶渣/纤维素保鲜膜可广泛用于食品的贮藏保鲜，具有低成本、工艺简单、保鲜效果好、易降解、无污染等优点。离子液体是一种新型的绿色溶剂体系，其具有物理和化学性质稳定、无毒无污染、不挥发、溶解性强、易与产物分离、易回收及可循环使用等特点，在高聚物溶解、化学合成、生物催化及萃取分离等领域被作为传统挥发性溶剂的理想替代品，为纤维素、蛋白质、多糖等生物质的溶解与应用开辟了新途径。本专利技术茶渣/纤维素保鲜膜的制备方法，是以废弃茶渣为主要原料，采用离子液体共溶解茶渣和碱溶胀纤维素，再加入可食性增塑剂获得混合膜液，涂布后固化成型，得到茶渣/纤维素保鲜膜。本专利技术茶渣/纤维素保鲜膜的制备方法，包括如下步骤：步骤1：将茶渣置于70～80℃去离子水中浸泡3～4h，除去可溶性色素，然后在80～100℃下干燥3～5h，粉碎后过150目筛得到茶渣粉；步骤2：将步骤1所得茶渣粉按照0.5～1.5wt％的浓度加入离子液体中，90～120℃下搅拌溶解2～4h，然后加入碱溶胀纤维素，80～100℃下搅拌30min～120min，得到茶渣和纤维素混合膜液；步骤2中，所述碱溶胀纤维素是通过如下方法制备获得：先将纤维素粉碎后过80目筛，然后置于2.2～4.8mol/L的氢氧化钠溶液中于25～45℃下浸泡20～60min，然后用去离子水洗涤并压榨除去碱液，获得碱溶胀纤维素。步骤2中，碱溶胀纤维素与茶渣粉的质量比为2∶8～8∶2。步骤2中，所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-甲基咪唑醋酸盐、1,3-二甲基咪唑醋酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐、甘氨酸盐酸盐/1-丁基-3-甲基咪唑氯盐或1-乙基-3-甲基咪唑溴盐。步骤3：按照质量浓度为0.2～0.6％的添加量将可食性增塑剂加入到茶渣和纤维素混合膜液中，加热至40～50℃搅拌混合均匀，离心脱泡，将所得混合膜液倾倒在表面铺有聚四氟乙烯薄板的玻璃板上，用自动涂布器制得厚度为0.7～1.8mm的均匀薄膜，再浸入固化剂中于20～30℃浸泡8～10h后凝固成型并将离子液体完全析出，用去离子水清洗6～8次，然后于30～45℃干燥4～6h，得到茶渣/纤维素保鲜膜。步骤3中，所述可食性增塑剂为甘油、聚乙二醇、山梨醇、木糖醇中的一种或几种。步骤3中，离心脱泡时的离心速率为3500～5000r/min，离心时间为10～25min。步骤3中，所述固化剂由无水乙醇或甲醇与去离子水按体积比5∶5～7∶3构成。与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：1、本专利技术使用废弃茶渣为主要原料制备茶渣/纤维素保鲜膜，茶渣来源广泛且可再生，为茶叶深加工生产中废弃物的综合利用提供了新途径，消除了茶渣废弃物的环境污染，解决了茶渣生物质回收利用的难题。2、本专利技术所用的茶渣和纤维素均为环保可降解的天然生物质材料，制成的茶渣/纤维素保鲜膜生物降解性好，安全卫生，在潮湿的自然环境中6个月便可自然降解，生成二氧化碳和水。同时，茶渣中含有的多种有效成分使复合保鲜膜具有抗氧化、抑菌、防霉、吸附异味等作用，能显著延长食品保存期和新鲜度。另外，添加的甘油、聚乙二醇、山梨醇、木糖醇等可食性增塑剂无毒、无公害被大量用于食品工业中，可增加茶渣/纤维素混合膜液的成膜性及均匀性，提高复合膜的柔软性和力学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种茶渣/纤维素保鲜膜的制备方法，其特征在于：是以废弃茶渣为主要原料，采用离子液体共溶解茶渣和碱溶胀纤维素，再加入可食性增塑剂获得混合膜液，涂布后固化成型，得到茶渣/纤维素保鲜膜。

【技术特征摘要】
1.一种茶渣/纤维素保鲜膜的制备方法，其特征在于：是以废弃茶渣为主要原料，采用离子液体共溶解茶渣和碱溶胀纤维素，再加入可食性增塑剂获得混合膜液，涂布后固化成型，得到茶渣/纤维素保鲜膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：将茶渣置于70～80℃去离子水中浸泡3～4h，除去可溶性色素，然后在80～100℃下干燥3～5h，粉碎后过150目筛得到茶渣粉；步骤2：将步骤1所得茶渣粉按照0.5～1.5wt％的浓度加入离子液体中，90～120℃下搅拌溶解2～4h，然后加入碱溶胀纤维素，80～100℃下搅拌30min～120min，得到茶渣和纤维素混合膜液；步骤3：按照质量浓度为0.2～0.6％的添加量将可食性增塑剂加入到茶渣和纤维素混合膜液中，加热至40～50℃搅拌混合均匀，离心脱泡，将所得混合膜液倾倒在表面铺有聚四氟乙烯薄板的玻璃板上，用自动涂布器制得厚度为0.7～1.8mm的均匀薄膜，再浸入固化剂中于20～30℃浸泡8～10h后凝固成型并将离子液体完全析出，用去离子水清洗6～8次，然后于30～45℃干燥4～6h，得到茶渣/纤维素保鲜膜。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：许云辉，宛晓春，王云霞，庞慧敏，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34