一种可降解包装膜及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种可降解包装膜的制备方法，由三角褐指藻残余料中提取多糖后，加入谷朊粉进行接枝反应，脱去气泡，将乳酸链球霉素溶解于植物精油中，加入体系，搅拌混合均匀后，均质，得到均一化溶液，成膜干燥，用缓冲液冲洗，干燥得到透明的可降解包装材料。本发明专利技术制得的可降解包装膜不仅具有极好的降解性能，且其还具有很好的保鲜性能，可用于食品包装中，且其力学性能极佳，抗菌性能极好，具有广阔的应用前景。应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种可降解包装膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及包装材料
，具体涉及一种可降解包装膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]在白色污染日益严重的今天，塑料包装材料给我们的生活带来便利的同时，也带来了严重的环境问题，构建生物可降解的食品包装材料逐渐成为热点问题。可食用膜是指以蛋白质、脂质和多糖等天然生物大分子为成膜基质，通过分子间相互作用而形成具有多孔网络结构的薄膜，是塑料薄膜的良好替代品，在食品包装材料中具有广泛的应用前景。
[0003]根据不同的作业环境对包装需求的不同，在高强度作业的环境下对包装材料的力学性能、耐磨损、抗氧化等性能的要求会更高，同时还应该保证包装材料的可降解性，但是现有的包装材料一般无法满足在高强度的环境下使用，其性能无法满足要求。
[0004]三角褐指藻(Phaeodactylumtricornutum)为真核单细胞海洋硅藻，生长速度快，适应范围广，富含丰富的蛋白质、脂肪、多糖、岩藻黄素等生物活性物质，可被制成药品、保健品、饲料等，在医药、食品、水产养殖等领域具有重要开发应用价值。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提出一种可降解包装膜及其制备方法，不仅具有极好的降解性能，且其还具有很好的保鲜性能，可用于食品包装中，且其力学性能极佳，抗菌性能极好。
[0006]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]本专利技术提供一种可降解包装膜的制备方法，包括以下步骤：由三角褐指藻残余料中提取多糖后，加入谷朊粉进行接枝反应，脱去气泡；将乳酸链球霉素加入硅烷偶联剂的乙醇溶液中，紫外灯照射30-50min反应，过滤，得到改性乳酸链球霉素；将改性乳酸链球霉素加入上述体系中，搅拌混合均匀后，均质，得到均一化溶液，成膜干燥，用缓冲液冲洗，干燥得到透明的可降解包装材料。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述三角褐指藻残余料为将三角褐指藻进行岩藻黄素提取后洗净、干燥得到的三角褐指藻残余料，含水量不高于5％。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，具体包括以下步骤：
[0010]S1.将三角褐指藻残余料加入缓冲液中浸泡后，降温后结冰，整体用球磨机研磨破壁，加热至沸提取，过滤，滤液中加入乙醇，得到沉淀过滤，滤渣溶于水中，经过超滤截取分子量在100-300万道尔顿的多糖分子，浓缩，得到三角褐指藻多糖溶液；
[0011]S2.向步骤S1得到的三角褐指藻多糖溶液中加入谷朊粉，搅拌混合均匀，微波加热反应，脱去气泡，过滤，产物反复用缓冲液冲洗；
[0012]S3.将乳酸链球霉素加入硅烷偶联剂的乙醇溶液中，紫外灯照射30-50min反应，过滤，得到改性乳酸链球霉素；
[0013]S4.将步骤S2中产物加入水中，并加入步骤S3得到的改性乳酸链球霉素，搅拌混合均匀，均质后得到均一化溶液，常温干燥成膜，反复用水冲洗，置于40-50℃中干燥至恒重，
得到可降解包装膜。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，步骤S1中所述三角褐指藻残余料与缓冲液的固液比为1:(5-10)g/mL，降温至-20℃保持1-2h直至结冰；所述超滤的方法为二次超滤，第一次超滤膜孔径为100万道尔顿，第二次超滤膜孔径为300万道尔顿。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，步骤S2中所述三角褐指藻多糖溶液和谷朊粉的质量比为100：(15-30)；所述微波加热功率为1000-2000W，加热温度至90-100℃，反应时间为1-3h。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，步骤S3中所述乳酸链球霉素和硅烷偶联剂的乙醇溶液质量体积比为1：(2-4)；所述硅烷偶联剂的乙醇溶液中硅烷偶联剂的质量分数为2.5-5wt％，其余为乙醇。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，具体包括以下步骤：
[0018]S1.将三角褐指藻残余料加入pH＝6-8的缓冲液中，固液比为1:(5-10)g/mL，浸泡10-15h后，降温至-20℃，保持1-2h直至结冰，整体用球磨机研磨破壁至1000目以下，加热至沸提取0.5-2h，过滤，滤液中加入等体积无水乙醇，得到沉淀过滤，滤渣溶于水中，经过二次超滤，第一次超滤膜孔径为100万道尔顿，第二次超滤膜孔径为300万道尔顿，截取分子量在100-300万道尔顿的多糖分子，浓缩，得到三角褐指藻多糖溶液，相对密度为1.5-2；
[0019]S2.向100重量份的步骤S1得到的三角褐指藻多糖溶液中加入15-30重量份的谷朊粉，搅拌混合均匀，微波加热反应，微波加热功率为1000-2000W，加热温度至90-100℃，反应时间为1-3h，置于真空度为0.01-0.1MPa的真空干燥箱中脱气5-7min以脱去气泡，过滤，产物反复用pH为6-8的缓冲液冲洗；
[0020]S3.将1重量份乳酸链球霉素加入2-4体积份硅烷偶联剂的乙醇溶液中，硅烷偶联剂的乙醇溶液中硅烷偶联剂的质量分数为2.5-5wt％，其余为乙醇，紫外灯照射30-50min反应，过滤，得到改性乳酸链球霉素；
[0021]S4.将步骤S2中产物加入水中，固液比为1:(1-3)g/mL，并加入全部的步骤S3得到的改性乳酸链球霉素，搅拌混合均匀，10000-12000r/min均质1-3min后得到均一化溶液，常温干燥成膜，反复用水冲洗，置于40-50℃中干燥至恒重，得到可降解包装膜。
[0022]作为本专利技术的进一步改进，所硅烷偶联剂为带有氨基或巯基的硅烷偶联剂，选自KH550、KH580、KH590、KH602、KH792中的一种或几种混合；所述缓冲液选自磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、磷酸氢二钾-柠檬酸缓冲液、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液、乙酸-乙酸钠缓冲液、磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液或磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓缓冲液中的一种。
[0023]本专利技术进一步保护一种上述的制备方法制得的可降解包装膜。
[0024]作为本专利技术的进一步改进，所述包装膜拉伸强度为34.32-38.24Mpa，断裂伸长率为8.63-10.69％。
[0025]本专利技术具有如下有益效果：三角褐指藻含有丰富的多糖分子，且将目前三角褐指藻主要用于提取其中的EPA和盐藻黄素，其残余料常常用作饲料或者舍弃，浪费资源，本专利技术将三角褐指藻的残余料进一步加工提取其分子量在100-300万道尔顿的多糖分子，该分子量的多糖结构均一度较好，易于与蛋白质进行接枝共聚反应，得到交联度更广的高分子结构，且力学性能较好，吸水性能佳；
[0026]三角褐指藻多糖的提取相较于传统的反复冻融法，本专利技术采用冷冻后结冰球磨的方法进行破壁，藻具有很厚的细胞壁，采用普通粉碎以及球磨的方法难以将其直接破壁，将
骤冷至-20℃时，细胞内的溶液瞬时结冰，形成冰刀，在球磨的过程中会刺破细胞壁，从而使得细胞内的多糖溶出，与胞外多糖混合，加热至沸后，大分子多糖快速提取出来溶解至水中，加入乙醇，沉淀出多糖后进一步采用二次超滤法得到分子量在100-300万道尔顿的多糖；
[0027]本专利技术将乳酸链球菌素通过硅烷偶联剂改性，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解包装膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：由三角褐指藻残余料中提取多糖后，加入谷朊粉进行接枝反应，脱去气泡；将乳酸链球霉素加入硅烷偶联剂的乙醇溶液中，紫外灯照射30-50min反应，过滤，得到改性乳酸链球霉素；将改性乳酸链球霉素加入上述体系中，搅拌混合均匀后，均质，得到均一化溶液，成膜干燥，用缓冲液冲洗，干燥得到透明的可降解包装材料。2.根据权利要求1所述一种可降解包装材料的制备方法，其特征在于，所述三角褐指藻残余料为将三角褐指藻进行岩藻黄素提取后洗净、干燥得到的三角褐指藻残余料，含水量不高于5％。3.根据权利要求1所述一种可降解包装膜的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1.将三角褐指藻残余料加入缓冲液中浸泡后，降温后结冰，整体用球磨机研磨破壁，加热至沸提取，过滤，滤液中加入乙醇，得到沉淀过滤，滤渣溶于水中，经过超滤截取分子量在100-300万道尔顿的多糖分子，浓缩，得到三角褐指藻多糖溶液；S2.向步骤S1得到的三角褐指藻多糖溶液中加入谷朊粉，搅拌混合均匀，微波加热反应，脱去气泡，过滤，产物反复用缓冲液冲洗；S3.将乳酸链球霉素加入硅烷偶联剂的乙醇溶液中，紫外灯照射30-50min反应，过滤，得到改性乳酸链球霉素；S4.将步骤S2中产物加入水中，并加入步骤S3得到的改性乳酸链球霉素，搅拌混合均匀，均质后得到均一化溶液，常温干燥成膜，反复用水冲洗，置于40-50℃中干燥至恒重，得到可降解包装膜。4.根据权利要求3所述一种可降解包装膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述三角褐指藻残余料与缓冲液的固液比为1:(5-10)g/mL，降温至-20℃保持1-2h直至结冰；所述超滤的方法为二次超滤，第一次超滤膜孔径为100万道尔顿，第二次超滤膜孔径为300万道尔顿。5.根据权利要求3所述一种可降解包装膜的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述三角褐指藻多糖溶液和谷朊粉的质量比为100：(15-30)；所述微波加热功率为1000-2000W，加热温度至90-100℃，反应时间为1-3h。6.根据权利要求3所述一种可降解包装膜的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述乳酸链球霉素和硅烷偶联剂的乙醇溶液质量体积比为1：(2-4)；所述硅烷偶联剂的乙醇溶液中硅烷偶联剂的质量分数为2.5-5wt％...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：杭州鹿扬科技有限公司，
类型：发明
国别省市：