一种壳聚糖复合保鲜膜的制备方法技术

本发明专利技术公开一种壳聚糖复合保鲜膜的制备方法，包括以下步骤：将壳聚糖溶解于乙酸溶液中，加热至50‑65℃，搅拌至壳聚糖完全溶解得溶液A；将改性纳米碳晶分散于溶液A中，改性纳米碳晶的添加量为1%‑9%，再加入溶液A体积的0.2‑1%的增塑剂，搅拌、超声分散、静置，超声脱气10‑15min，得溶液B；将溶液B流延成膜，静置、干燥，干燥温度为35‑55℃；然后置于0.01‑0.02mol/L的NaOH溶液中浸泡0.5‑1h，用蒸馏水冲洗、揭膜、晒干，即得复合保鲜膜。本发明专利技术的壳聚糖保鲜膜具有较低的水蒸气透过系数，避免果蔬类水分的过度流失，具有较好的杀菌功能，抗菌持久性强，在1h内可以起到明显的杀菌作用，48h后对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率仍可达到90%以上，延长了果蔬的保鲜时间。

Preparation method of chitosan composite fresh-keeping film

The invention discloses a preparation method of a chitosan composite film, which comprises the following steps: dissolving chitosan in acetic acid solution, heating to 50 65 DEG C, stirring to completely dissolve chitosan solution A; modified carbon nano crystal dispersed in a solution of A, modified carbon nano crystal Tim the quantity is 1% 9%, adding A solution volume of 0.2 1% plasticizer, stirring and ultrasonic dispersion, static, ultrasonic degassing solution B 10 15min, B; the solution casting film, static, drying, drying temperature is 35 55 DEG C; and then placed in a solution of NaOH 0.01 0.02mol/L 0.5 1H, rinsed with distilled water, and dried to obtain the plastic film, composite film. The chitosan film of the invention has low water vapor permeability, to avoid excessive loss of fruit and vegetable water, has good antibacterial sterilization function, strong persistence in 1H can play a bactericidal effect obviously, after 48h of Escherichia coli and Staphylococcus aureus bacteria resistance rate can reach more than 90% extend the preservation time of fruits and vegetables.

【技术实现步骤摘要】
一种壳聚糖复合保鲜膜的制备方法
本专利技术属于可降解材料
，具体涉及一种壳聚糖复合保鲜膜的制备方法。
技术介绍
随着现代人们生活水平的不断提高，人们对食物的新鲜度的需求日益提高，而为将食物在一定期间保持一定的新鲜度，基于石化塑料的PE、PVC、PVDC等保鲜膜应运而生，其具有价格低廉、使用方便等优点，广泛应用于食品保鲜领域，但是上述材料均是不可降解的塑料，且安全性指数低、透气性差、易形成白色污染，并且在一定的介质和环境条件下，存在致癌的风险。壳聚糖是甲壳素的乙酰基被全部或者部分脱除后所得，具有良好的生物相容性、可降解性及成膜性，降解产物对人体无害，是一种环保的可食性保鲜材料，再者，壳聚糖是一种有机高分子抗菌剂，对细菌、霉菌、真菌、酵母菌具有明显的抑制作用，具有无毒、无味、耐酸碱等特性，壳聚糖膜对O2和CO2具有选择透过性，因此，具有隔氧透气的功能，对保鲜环境进行微调，抑制果蔬的有氧呼吸程度，对果蔬肉类具有一定保鲜作用。但壳聚糖是亲水性的多糖，容易吸湿，湿态机械强度差，单独的壳聚糖成膜时，材料的机械性能欠佳、脆性较大、抗水性差，对于后期食品的包装完整性不利，且壳聚糖耐热性差、抗菌持续性短，目前，通常是将壳聚糖通过物理或化学方法进行改性处理，例如，将壳聚糖与淀粉混合，可以提高膜的抗拉强度和断裂伸长率；壳聚糖与脂肪酸或黏土复合，可以提高膜的阻水性；将纳米SiO2添加到壳聚糖溶液中，制备成壳聚糖保鲜膜，提升膜的机械性能和水蒸气阻隔能力；将纳米TiO2和Ag添加到壳聚糖溶液中，制备成壳聚糖保鲜膜，可以大幅提高保鲜膜的抗菌能力。将纳米粒子与壳聚糖进行复合，可以弥补壳聚糖在成膜、实际应用中的缺陷，提高壳聚糖的性能，但SiO2提高壳聚糖保鲜膜的抗菌能力有限，纳米Ag属于活泼金属，容易发生氧化还原反应，进而导致壳聚糖的性能发生变化，TiO2属于光催化型的抗菌剂，需要在紫外光或者光刺激条件下才会激发其抗菌性，使用条件有限，再者，上述的纳米颗粒都极易团聚、分散困难。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种壳聚糖复合保鲜膜的制备方法。基于上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种壳聚糖复合保鲜膜的制备方法，包括以下步骤：1）将壳聚糖溶解于乙酸溶液中，加热至50-65℃，搅拌至壳聚糖完全溶解得溶液A；壳聚糖与乙酸溶液的用量比为(0.5-5.5)g︰100ml；2）将改性纳米碳晶分散于溶液A中，改性纳米碳晶的添加量为1%-9%，再加入溶液A体积的0.2-1%的增塑剂，搅拌、超声分散、静置，超声脱气10-15min，得溶液B；搅拌速度为500-600r/min，搅拌时间为1-1.5h，超声频率为35-45KHz，超声时间为10-15min；改性纳米碳晶的添加量为改性纳米碳晶与壳聚糖和改性纳米碳晶二者质量和之比；3）将步骤2)的溶液B流延成膜，静置1-1.5h、干燥，干燥温度为35-55℃；然后置于0.01-0.02mol/L的NaOH溶液中浸泡0.5-1h，用蒸馏水冲洗、揭膜、晒干，即得复合保鲜膜。所述改性纳米碳晶由以下方法制得：将纳米碳晶与硬质酸钠混合后，加入蒸馏水，加热至60-70℃，于搅拌转速3000-3500r/min下，搅拌10-20min后，离心30-40min，取沉淀物用去离子水反复离心洗涤，直至上清液pH=7，于80-90℃下，烘干得改性纳米碳晶；硬质酸钠、纳米碳晶、蒸馏水的用量为3g︰100g︰300ml，烘干时间为2-3h。所述乙酸溶液的体积分数为1%。所述增塑剂为丙三醇。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1)纳米碳晶具有很高的表面活性，容易吸附细菌，从而破坏细菌的生存环境，抑制了细菌的生长繁殖，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌杀菌效果显著，可作为抑菌活性成分，将其添加到壳聚糖保鲜膜中，两者起到协同作用，显著提高壳聚糖保鲜膜的抗菌性；纳米碳晶是一种无机物，环保、安全、无毒副作用，且具有疏水性能，纳米碳晶经改性后，将其添加到壳聚糖溶液中，能够提高膜的湿态拉伸强度和干态拉伸强度，增强了膜外包装时的韧性，解决了包装过程中膜易损坏的技术问题；2）本专利技术的壳聚糖保鲜膜具有较低的水蒸气透过系数，避免果蔬类水分的过度流失，具有较好的杀菌功能，抗菌持久性强，在1h内可以起到明显的杀菌作用，48h后对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率仍可达到90%以上，延长了果蔬的保鲜时间；本专利技术的壳聚糖保鲜膜可以降低氧气透过率，提高二氧化碳透过率，有效抑制果蔬类有氧呼吸，达到较好的保鲜效果；3）制备工艺简单、绿色环保，可广泛应用于肉制品、豆制品、糕点类、果蔬类的保鲜，适用推广应用。具体实施方式实施例1一种壳聚糖复合保鲜膜的制备方法，包括以下步骤：1）将0.5g壳聚糖溶解于100ml体积分数为1%的乙酸溶液中，加热至50℃，搅拌至壳聚糖完全溶解得溶液A；2）将改性纳米碳晶分散于溶液A中，改性纳米碳晶的添加量为1%，再加入溶液A体积的0.2%的增塑剂（丙三醇），搅拌、超声分散、静置，超声脱气10min，得溶液B；搅拌速度为500r/min，搅拌时间为1.5h，超声频率为35KHz，超声时间为15min；改性纳米碳晶的添加量为改性纳米碳晶与壳聚糖和改性纳米碳晶二者质量和之比；3）将步骤2)的溶液B注入水平静置的干净玻璃槽中流延成膜，静置1h、红外灯下干燥10min，干燥温度为35℃；然后置于0.01mol/L的NaOH溶液中浸泡0.5h，用蒸馏水冲洗、揭膜、25℃下晒干，即得复合保鲜膜。将制得的复合保鲜膜置于25±2℃、相对湿度为50±5%的恒温恒湿箱中保存。改性纳米碳晶由以下方法制得：将纳米碳晶与硬质酸钠混合后，加入蒸馏水，加热至60℃，于搅拌转速3000r/min下，搅拌10min后，于10000r/min下，离心30min，取沉淀物用去离子水反复离心洗涤，直至上清液pH=7，于90℃下，烘干2h得改性纳米碳晶；硬质酸钠、纳米碳晶、蒸馏水的用量为3g︰100g︰300ml。实施例2一种壳聚糖复合保鲜膜的制备方法，包括以下步骤：1）将5.5g壳聚糖溶解于100ml体积分数为1%的乙酸溶液中，加热至65℃，搅拌至壳聚糖完全溶解得溶液A；2）将改性纳米碳晶分散于溶液A中，改性纳米碳晶的添加量为9%，再加入溶液A体积的1%的增塑剂（丙三醇），搅拌、超声分散、静置，超声脱气15min，得溶液B；搅拌速度为600r/min，搅拌时间为1h，超声频率为45KHz，超声时间为10min；改性纳米碳晶的添加量为改性纳米碳晶与壳聚糖和改性纳米碳晶二者质量和之比；3）将步骤2)的溶液B注入水平静置的干净玻璃槽中流延成膜，静置1.5h、红外灯下干燥5min，干燥温度为55℃；然后置于0.02mol/L的NaOH溶液中浸泡1h，用蒸馏水冲洗、揭膜、25℃下晒干，即得复合保鲜膜。将制得的复合保鲜膜置于25±2℃、相对湿度为50±5%的恒温恒湿箱中保存。改性纳米碳晶由以下方法制得：将纳米碳晶与硬质酸钠混合后，加入蒸馏水，加热至70℃，于搅拌转速3500r/min下，搅拌20min后，于10000r/min下，离心40min，取沉淀物用去离子水反复离心洗涤，直至上清液pH=7，于80℃下，烘干3h得改性纳米碳晶；硬质酸钠、纳米碳晶、蒸馏水的用量为3g︰100g︰300ml本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种壳聚糖复合保鲜膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将壳聚糖溶解于乙酸溶液中，加热至50‑65℃，搅拌至壳聚糖完全溶解得溶液A；壳聚糖与乙酸溶液的用量比为(0.5‑5.5)g︰100ml；2）将改性纳米碳晶分散于溶液A中，改性纳米碳晶的添加量为1%‑9%，再加入溶液A体积的0.2‑1%的增塑剂，搅拌、超声分散、静置，超声脱气10‑15min，得溶液B；搅拌速度为500‑600r/min，搅拌时间为1‑1.5h，超声频率为35‑45KHz，超声时间为10‑15min；改性纳米碳晶的添加量为改性纳米碳晶与壳聚糖和改性纳米碳晶二者质量和之比；3）将步骤2) 的溶液B流延成膜，静置1‑1.5h、干燥，干燥温度为35‑55℃；然后置于0.01‑0.02mol/L的NaOH溶液中浸泡0.5‑1h，用蒸馏水冲洗、揭膜、晒干，即得复合保鲜膜。

【技术特征摘要】
1.一种壳聚糖复合保鲜膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将壳聚糖溶解于乙酸溶液中，加热至50-65℃，搅拌至壳聚糖完全溶解得溶液A；壳聚糖与乙酸溶液的用量比为(0.5-5.5)g︰100ml；2）将改性纳米碳晶分散于溶液A中，改性纳米碳晶的添加量为1%-9%，再加入溶液A体积的0.2-1%的增塑剂，搅拌、超声分散、静置，超声脱气10-15min，得溶液B；搅拌速度为500-600r/min，搅拌时间为1-1.5h，超声频率为35-45KHz，超声时间为10-15min；改性纳米碳晶的添加量为改性纳米碳晶与壳聚糖和改性纳米碳晶二者质量和之比；3）将步骤2)的溶液B流延成膜，静置1-1.5h、干燥，干燥温度为35-55℃；然后置于0.01-0.02mol...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永奇，李盟，武艳强，尹维召，文炯，王聪，穆小娜，
申请(专利权)人：郑州人造金刚石及制品工程技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41