一种壳聚糖基被动气调保鲜膜、制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供一种壳聚糖基被动气调保鲜膜、制备方法及其应用，其是基于壳聚糖掺杂空心微球木质素和改性沸石制备得到的可降解食品包装材料，具体是使用天然木质素为原材料通过其与不同极性溶剂的界面作用力形成空心微球木质素，以天然斜发沸石为原材料通过醋酸钠溶液改性形成改性沸石，并基于壳聚糖，通过溶剂热法，在氢键和静电作用下，共混制备得到掺杂空心微球木质素和改性沸石的壳聚糖基可降解食品包装材料，所述壳聚糖基被动气调保鲜膜可用于食品包装，其抗氧化性、抑菌性、紫外线遮蔽功能良好，也具有较高的二氧化碳/氧气选择透过率和适当水蒸气透过率等，对果蔬、奶酪、肉制品等食品的保鲜效果良好。等食品的保鲜效果良好。等食品的保鲜效果良好。

【技术实现步骤摘要】
一种壳聚糖基被动气调保鲜膜、制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于食品包装领域，具体涉及一种壳聚糖基被动气调保鲜膜、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]由于货架期短，世界上每年约有三分之一的食物被浪费。水果、蔬菜、生鲜肉制品等食品在生产加工、运输等过程中较易腐烂，伴随着食物腐败，二氧化碳、二氧化硫等气体和有毒物质不断产生并排放到环境中，对环境安全也是一种直接威胁。新鲜食品的腐烂是一个非常复杂的过程，包括失水、呼吸代谢、微生物生长和衰老等。延长生鲜食品货架期的方法分为化学方法和物理方法，主要包括添加防腐剂、涂蜡、辐照、冷藏、热处理和气调包装等。过度使用防腐剂可能导致有毒物质的生物积累；热处理和辐照虽然可以减少微生物的增殖，但处理后加速食品的成熟是不可避免的，如紫外线辐照可杀死食物中的部分微生物，也会使食物中蛋白质变性，加速了食物的腐败；冷藏虽在一定程度上可以延长生鲜食品的保鲜期，但是冷藏过程中易出现盐析效应和冻烧现象，且成本较高；涂蜡虽在一定程度上改变了食品的色泽，降低了蒸腾作用，延长了货架期，但是部分化学危害因子难免会在食品表面残留，如工业蜡中的铅、汞等。
[0003]大多数生鲜食品的腐败机制均和包装材料内部的气体分子组成密切相关，如水蒸气、氧气和二氧化碳，合适的气体环境可有效地减缓食品中微生物的生理代谢作用，抑制细菌增殖，达到食品保鲜的目的。因此，气调包装成为当前食品包装领域的研究热点。气调方式主要分为MA(Modified Atmosphere，被动气调)和CA(Control Atmosphere，主动气调)，其中CA主要采用气调库，人为干扰及创造低氧气和高二氧化碳的食品储存条件(控温+充二氧化碳等)，对设施要求高且消耗大，能够快速达到生鲜食品保鲜所需的理想环境，但是此理想环境随着时间的变化，也极易被破坏，且气调所需的大型气体调节设施，在多数落后地区是不现实的。MA主要依赖于食品包装材料自身，促使生鲜食品自身动态地调节储存条件，需要一定时间才能达到生鲜食品储存所需的理想环境，但是其可以建立生鲜食品、包装膜及大气之间的动态平衡，从而更好地抑制微生物增长，保鲜时间更长久。所以，一种具有高二氧化碳/氧气选择透过率和适当水蒸气透过率的生鲜食品气调保鲜膜是当下食品保鲜领域所亟需的。
[0004]专利技术专利一种木质素基氢键有机骨架纳米材料及其制备方法、应用(CN202111170483)中公布了一种基于聚丙烯腈和木质素基氢键有机骨架纳米材料的食品气调保鲜膜，得到了较为理想的果蔬效果，但是聚丙烯腈的难降解及木质素氢键有机骨架纳米材料的复杂制备过程、制备成本高等因素直接制约了其市场化及工业化进程。
[0005]因此一种价格低廉、制备过程简便且可降解的生鲜食品气调保鲜膜是食品保鲜领域亟待解决的关键问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种壳聚糖基被动气调保鲜膜，其是基于壳聚糖掺杂空心微球木质素和改性沸石制备得到的可降解食品包装材料，具体是使用天然木质素为原材料通过其与不同极性的溶剂的界面作用力形成空心微球木质素，以天然斜发沸石为原材料通过醋酸钠溶液改性形成改性沸石，并基于壳聚糖，通过溶剂热法，在氢键和静电作用下，共混制备得到掺杂空心微球木质素和改性沸石的壳聚糖基可降解食品包装材料。
[0007]所述壳聚糖基被动气调保鲜膜用于食品包装，其抗氧化性、抑菌性、紫外线遮蔽功能良好，也具有较高的二氧化碳/氧气选择透过率和适当水蒸气透过率等，对果蔬、奶酪、肉制品等食品的保鲜效果良好。
[0008]本专利技术的目的通过如下技术方案实现。
[0009]一种壳聚糖基被动气调保鲜膜，其特征在于，所述壳聚糖基可降解食品包装材料的制备方法的步骤如下：
[0010]步骤一、将天然木质素溶解后滴加正己烷、环己烷或四氢呋喃中的一种制备空心微球木质素；将天然沸石通过醋酸钠溶液改性制备谁的改性沸石；
[0011]步骤二、将空心微球木质素溶解后加入到壳聚糖乙酸溶液中混合均匀；再继续加入改性沸石，混合均匀得到膜液；
[0012]步骤三、将膜液平铺到容器内水分蒸发后得到壳聚糖基被动气调保鲜膜。
[0013]作为本专利技术更优的技术方案，所述空心微球木质素的制备方法如下：
[0014]将0.0014g
‑
0.0052g木质素分散于8ml pH值为8
‑
10的碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、氢氧化钠或氢氧化钾溶液中的一种，超声均质后，滴加正己烷、环己烷或四氢呋喃中的一种，静置分层后去除上层有机相，得到空心微球木质素溶液，冷冻干燥后得到空心微球木质素。
[0015]作为本专利技术更优的技术方案，所述改性沸石的制备方法如下：将1.0
‑
9.0g天然斜发沸石分散于99.8mL蒸馏水中，搅拌后加入0.02mL冰醋酸和0.05
‑
0.15g氢氧化钠，超声均质后搅拌，在60
‑
90℃的水浴中加热4h，真空抽滤后，采用蒸馏水将所得固体洗至pH为6.5至7.5，60℃真空干燥后得到改性沸石。
[0016]作为本专利技术更优的技术方案，所述壳聚糖乙酸溶液制备方法如下：将壳聚糖加入到乙酸中，并搅拌使其完全均质化，得到壳聚糖乙酸溶液。
[0017]作为本专利技术更优的技术方案，所述膜液制备过程具体如下：将0.0014g
‑
0.0052g空心微球木质素溶解于8ml碳酸钠溶液中，碳酸钠溶液pH为8
‑
10，并超声至完全溶解后，将其加入到壳聚糖乙酸溶液中，磁性搅拌使其充分混合，继续加入0.006g
‑
0.036g的改性沸石，磁性搅拌使其充分混合得到膜液，然后将膜液平铺于容器中，在70℃条件下烘干至水分完全蒸发，所得薄膜即为壳聚糖基被动气调保鲜膜；所述壳聚糖乙酸溶液是将0.24g壳聚糖加入到12mL乙酸中，乙酸分析纯浓度为2％。
[0018]作为本专利技术更优的技术方案，将0.0040g木质素分散于8ml碳酸钠溶液中，碳酸钠溶液pH值为8；超声均质后，以5
‑
15mL/h的速率滴加80mL正己烷，静置分层后去除上层有机相，得到空心微球木质素溶液，冷冻干燥后得到空心微球木质素。
[0019]作为本专利技术更优的技术方案，所述正己烷的滴加速率是10mL/h。
[0020]作为本专利技术更优的技术方案，所述天然沸石投料量为5.0g，所述氢氧化钠投料量
为0.10g。
[0021]作为本专利技术更优的技术方案，所述水浴温度为90℃。
[0022]作为本专利技术更优的技术方案，所述空心微球木质素投料量为0.0014g，改性沸石投料量为0.018g。
[0023]本专利技术还有一个目的是提供所述壳聚糖基被动气调保鲜膜作为可降解食品包装材料的应用。
[0024]有益效果：
[0025]本专利技术提供的壳聚糖基被动气调保鲜膜具有较高的二氧化碳与氧气选择性透过率，同时具备一定的紫外线遮蔽功能，也具备较强的抗氧化和抑菌效果，生物安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种壳聚糖基被动气调保鲜膜，其特征在于，所述壳聚糖基可降解食品包装材料的制备方法的步骤如下：步骤一、将天然木质素溶解后滴加正己烷、环己烷或四氢呋喃中的一种制备空心微球木质素；将天然沸石通过醋酸钠溶液制备改性沸石；步骤二、将空心微球木质素溶解后加入到壳聚糖乙酸溶液中混合均匀；再继续加入改性沸石，混合均匀得到膜液；步骤三、将膜液平铺到容器内水分蒸发后得到壳聚糖基被动气调保鲜膜。2.如权利要求1所述壳聚糖基被动气调保鲜膜，其特征在于，所述空心微球木质素的制备方法如下：将0.0014g
‑
0.0052g木质素分散于8mlpH值为8
‑
10的碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、氢氧化钠或氢氧化钾溶液中的一种，超声均质后，以5
‑
15mL/h的速率滴加正己烷、环己烷或四氢呋喃中的一种，静置分层后去除上层有机相，得到空心微球木质素溶液，冷冻干燥后得到空心微球木质素。3.如权利要求1所述壳聚糖基被动气调保鲜膜，其特征在于，所述改性沸石的制备方法如下：将1.0
‑
9.0g天然斜发沸石分散于99.8mL蒸馏水中，搅拌后加入0.02mL冰醋酸和0.05
‑
0.15g氢氧化钠，超声均质后搅拌，在60
‑
90℃的水浴中加热4h，真空抽滤后，采用蒸馏水将所得固体洗至pH为6.5至7.5，60℃真空干燥后得到改性沸石。4.如权利要求1所述壳聚糖基被动气调保鲜膜，其特征在于，所述壳聚糖乙酸溶液制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小鹏，李占超，张佳丽，丰瑞，赵改名，高晓平，闫爽，崔文明，周霞，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：