一种抑菌、防震、吸潮的可降解食品保鲜垫及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种抑菌、防震、吸潮的可降解食品保鲜垫及其制备方法。所述抑菌、防震、吸潮的可降解食品保鲜垫的制备方法包括在抗菌PLA/淀粉发泡材料表面喷洒天然抗菌剂，再将抗菌PLA/淀粉发泡材料用打孔聚乳酸薄膜包覆，即得。本发明专利技术提供的保鲜垫具有内外双重抗菌效果，内部抗菌剂缓慢释放，外部抗菌剂通过挥发或与食品接触迅速发挥作用，兼顾了抗菌的时效性与长效性，具有广谱的抗菌能力，不仅可以抑制微生物的繁殖，减少食品腐败，延长产品储存期，还具有一定的吸水性和防震性，保证产品品质；同时本发明专利技术提供的保鲜垫又是一种绿色、安全、环境友好型的全生物可降解材料，具有十分广阔的应用前景。

A kind of biodegradable food fresh-keeping pad with bacteriostasis, shockproof and moisture absorption and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种抑菌、防震、吸潮的可降解食品保鲜垫及其制备方法
本专利技术属于发泡塑料
，具体涉及一种抑菌、防震、吸潮的可降解食品保鲜垫及其制备方法。
技术介绍
目前，我国的物流运输体系不完善，应用于市场的保鲜技术比较单一。日益增长的生鲜食品生产量同不充分、不配套、不完善的保鲜技术手段之间的矛盾逐渐凸显。以猪肉为例，农业部发布的《中国猪肉流通损耗分析》显示，猪肉在储藏、运输、销售三个环节的损耗率分别为3.98％、0.24％、1.46％；再如，我国果蔬年产量超过10亿吨，损耗率却接近20％，是发达国家的5倍之多，果蔬损耗产值高达2000亿元，中国的生鲜食品损耗率高居世界第一。近年来，随着社会经济的发展和生活水平的提高，人们越来越注重食品的新鲜程度和卫生质量。新鲜度高的产品一般货架期较短，易受微生物污染发生腐败变质，对保鲜条件要求比较严格。因此，必须采取有效的保鲜方法来阻止这种变化的发生。保鲜垫以其方便、有效的特点倍受人们的关注。开发一种具有抑菌、防震、吸潮功能的食品保鲜垫，应用于冷鲜肉类、海鲜类食品的运输与销售环节，可以抑制微生物的生长繁殖、吸附渗出汁液，保证产品品质；应用于果蔬的运输环节，减少果蔬腐败变质、缓解运输颠簸导致的果蔬损坏、减少浪费，具有十分重要的社会经济效益。发泡材料具有质轻、冲击强度高、比强度高、隔热隔音性好、吸湿性能较强等许多优异的性能，采用发泡技术制备保鲜垫可以降低制品密度，并具有一定的缓冲减震作用，有利于果蔬等食品的销售、运输和储藏，同时也为消费者储存生鲜肉提供了便利。聚乳酸(PLA)是一种生物可降解材料，具有较高的强度和模量，被认为是具有巨大潜力的环境友好型材料。聚乳酸发泡材料除了具备普通发泡材料的特点外，还可完全降解。但是，由于纯聚乳酸发泡材料发泡率底、泡孔形态差、泡孔分布不均匀、成本较高，很难具备市场竞争力；此外，PLA呈线性聚合，几乎没有侧链活性基团，这样的结构特征导致其耐热性和机械强度较差，应用范围十分受限。淀粉是一种来源广泛、价格低廉、可以完全生物降解的可再生资源，具有良好的发泡性能。开发淀粉基生物降解发泡材料，并替代传统的塑料发泡材料，既能节约石油资源，又能改善产品的环境友好性。以淀粉为原料生产的发泡材料，还具有一定的吸水性，可以吸附肉类、海产品渗出的汁液，有利于产品的保鲜。作为两种最具有潜力的绿色可降解高分子，淀粉与聚乳酸复合材料的研究早已展开。其研究目的主要是降低生产成本，改善PLA/淀粉的界面相容性，从而改善机械性能，最终取代市面上的石油高分子。目前改善两者相容性有三种方法：增塑剂改性、交联剂改性、接枝共聚物改性。增塑剂改性是通过加入增塑剂使淀粉变构为热塑性淀粉，一方面提高材料的韧性，另一方面改善PLA/淀粉的相容性；交联剂改性能够起到扩链的作用，将聚乳酸的羟基与淀粉的羟基通过反应剂连接起来，增加两者的相容性，提高材料拉伸强度；接枝共聚物改性是通过将PLA或与PLA相容性较好的可降解塑料与淀粉进行接枝作为PLA和淀粉的相容剂，提高其拉伸强度，提高断裂伸长率。埃洛石纳米管(HNTs)是一种天然的硅酸盐材料，常为多壁中空管状结构，且两端开口；具备生物相容性、相对疏水性、良好的分散性、高吸附性等性能，是一种环境友好的新型纳米材料，被广泛应用于药物载体、污水处理、生物检测等多个领域。HNTs具有纳米中空管状结构、高的比表面积和较高的吸附性，各种微粒可以容易地负载在HNTs上，其外表面或内腔可以直接沉积金属粒子制备纳米复合材料。与其他纳米载体材料相比，HNTs价格低廉、绿色环保，并且具有较高的生物相容性和机械强度，是一种新型低成本的控释载体材料。埃洛石纳米管作为抗菌剂的载体有以下优点：一方面，埃洛石纳米管具有纳米中空管状结构、较大的比表面积，所以具有较强的吸附能力，作为抗菌剂纳米Ag等的载体，能起到很好的缓释作用；另一方面，研究表明HNTs/聚合物复合材料往往具有更高的机械强度、更好的加工性能以及热稳定性。将埃洛石纳米管加入到聚合物中，利用其分散或界面作用等，可以提高PLA/淀粉发泡材料的机械性能、热力学性能。专利CN101385478B公开了一种冷却肉保鲜膜垫的制备方法，将天然保鲜剂配成溶液，喷洒到吸水纸上，干燥整形后装入刺孔的聚乙烯薄膜，封合即制成保鲜垫膜。该方法制备方法工艺简单、易操作，但是保鲜的持久性不佳，保鲜剂添加到吸水纸中不利于其长效稳定地发挥作用，并且此方法利用的原料不可降解，如果大量生产流通投入市场则会加重“白色污染”的问题。专利CN101156620A公开了一种食品保鲜垫，可释放出具有保鲜、防腐、除臭等多种作用的二氧化碳和二氧化氯气体，还包含液体吸收材料用于吸收肉类渗出的液体，达到抑菌防腐作用。但是气体释放后会迅速扩散到空气中，作用时间短，很难在食品周围形成抑菌氛围，保鲜效果有一定局限性。专利CN101935440A公开了一种具有抗菌活性控释功能的淀粉/聚乳酸共混抗菌活性包装材料的制备方法，通过控制各种原料的比例以及加料次序，控制抗菌剂和相容剂的分散相，实现抗菌剂的控制释放与材料力学性能的提升；但是添加的天然抗菌剂耐热性较差，虽然能够控制释放抗菌剂，在高温条件下，抗菌剂本身的抗菌活性部分丧失，抗菌效果降低，不能长效使用。专利CN101983568公开了一种埃洛石载银抗菌剂及其制备方法，首先将埃洛石活化、干燥，然后添加到硝酸银溶液中进行反应，经过搅拌、过滤、干燥，得到埃洛石载银抗菌剂，抗菌效果好、广谱抗菌、具有一定缓释性、具有良好的耐热性。但是通过直接水浴加热并搅拌的方式只能使少量的银负载到HNTs上，此方法的负载率较低。专利CN109627558A公开了一种防雾保鲜膜，原料中添加了尿素活化纳米埃洛石负载3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钠，先用双氧水对纳米埃洛石进行预处理，然后在电阻炉中煅烧，与尿素溶液混合搅拌，将溶有3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钠的浸渍液添加到反应釜内反应，经抽滤、干燥得到纳米埃洛石复合物。该方法制备流程繁琐，实验条件较为苛刻，难以实现规模化生产。专利CN109486211A公开了一种酪蛋白基包装薄膜及其制备方法和在腊肉保鲜中的应用，以酪蛋白作为成膜基质，添加埃洛石纳米管、交联剂、增塑剂和防腐剂涂膜成型获得。此专利技术中埃洛石纳米管的作用是包装薄膜的增强材料，增强薄膜的物理性能，未涉及负载抗菌剂的功能。
技术实现思路
本专利技术提供了一种抑菌、防震、吸潮的可降解食品保鲜垫及其制备方法。本专利技术提供的保鲜垫具有内外双重抗菌效果，兼顾了抗菌的时效性与长效性，具有广谱的抗菌能力还具有一定的吸水性和防震性，保证产品品质。本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种抑菌、防震、吸潮的可降解食品保鲜垫的制备方法，包括在抗菌PLA/淀粉发泡材料表面喷洒天然抗菌剂，再将抗菌PLA/淀粉发泡材料用打孔聚乳酸薄膜包覆。所述抗菌PLA/淀粉发泡材料包括下述重量份的原料：PLA75～85份、淀粉15～25份、HNTs-抗菌剂复合材料1～3份、发泡剂0.5～2份、增容剂2-5份。...

【技术保护点】
1.一种抑菌、防震、吸潮的可降解食品保鲜垫的制备方法，其特征在于，包括在抗菌PLA/淀粉发泡材料表面喷洒天然抗菌剂，再将抗菌PLA/淀粉发泡材料用打孔聚乳酸薄膜包覆。/n

【技术特征摘要】
1.一种抑菌、防震、吸潮的可降解食品保鲜垫的制备方法，其特征在于，包括在抗菌PLA/淀粉发泡材料表面喷洒天然抗菌剂，再将抗菌PLA/淀粉发泡材料用打孔聚乳酸薄膜包覆。


2.根据权利要求1所述抑菌、防震、吸潮的可降解食品保鲜垫的制备方法，其特征在于，所述抗菌PLA/淀粉发泡材料包括下述重量份的原料：PLA75～85份、淀粉15～25份、HNTs-抗菌剂复合材料1～3份、发泡剂0.5～2份、增容剂2-5份。


3.根据权利要求2所述抑菌、防震、吸潮的可降解食品保鲜垫的制备方法，其特征在于，所述抗菌PLA/淀粉发泡材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将PLA颗粒、淀粉分别干燥，冷却后混合均匀，得到混合颗粒；
(2)将发泡剂、HNTs-抗菌剂复合材料和增容剂混合后加入到混合颗粒中，搅拌混匀，得到混合材料；
(3)将混合材料加入双螺杆挤出机中挤出发泡，冷却定型后得到抗菌PLA/淀粉发泡材料。


4.根据权利要求2所述抑菌、防震、吸潮的可降解食品保鲜垫的制备方法，其特征在于，所述抗菌剂所述HNTs-抗菌剂复合材料，以埃洛石纳米管作为抗菌剂的载体，所述抗菌剂包括纳米粒子抗菌剂和/或有机抗菌剂。


5.根据权利要求4所述抑菌、防震、吸潮的可降解食品保鲜垫的制备方法，其特征在于，所述纳米粒子抗菌剂包括纳米Ag、纳米TiO2、纳米ZnO、纳米MgO、纳米CaCO3中的一种或多种...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立，李逸，康勇锋，施文正，樊敏，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：上海;31