【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于改性淀粉/聚氨酯基新型复合膜材料合成方法，具体涉及一种改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜及其制备方法和应用。
技术介绍
1、食品包装是食品商品的组成部分，它起着保护食品免受外部环境影响的作用，因此食品包装材料在食品的生产、储存和销售等环节有着重要的作用。目前，90％以上的食品包装膜是源于石油基原料的合成塑料，主要问题是其难以生物降解，已经造成了很大的环境污染。在探索减少环境污染和降低废弃包装处置成本的过程中，寻求一种在特定环境下短期内可被微生物分解处理的包装材料，替代不可生物降解的石油基聚合物材料是目前研究的热点，也是食品生产企业的迫切需要。
2、目前，生物降解塑料包装膜引起了人们的广泛关注和研究，其中以淀粉作为生物质降解材料制备的食品包装膜受到了人们的关注。与其它可生物降解的天然高分子材料相比，淀粉具有来源广泛、价格低廉、易生物降解的优点，因而淀粉在可生物降解材料领域具有巨大的发展前景。所以用淀粉与合成高分子材料复合制备的可降解包装膜有许多独特的性能，从而提升淀粉基降解塑料在实际运用中的价值。boonsuk p.等人制备了一系列聚乙烯醇/木薯淀粉复合膜材料，当聚乙烯醇:淀粉:甘油比例为7:3:1时，复合膜力学拉伸强度达到了约25mpa。(boonsuk p，et al.modified cassava starch/poly(vinyl alcohol)blend films plasticized by glycerol:structure and properties[j].journal ofa
3、针对现有的复合膜食品包装材料合成方法成本高，难以生物降解的技术问题，急需找到一种新的低成本，环保，成膜性高的复合指示膜材料，用作食品包装材料，同时为生物质材料实现高附加值利用提供新的思路。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种改性淀粉/聚氨酯基新型复合指示膜材料及其制备方法和应用，以解决现有的复合膜食品包装材料合成方法成本高，难以生物降解的技术问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、本专利技术公开了一种改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜，改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜的结构式为：
4、
5、本专利技术还公开了上述改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜的制备方法，包括以下步骤：
6、1)将桑葚破碎物与提取剂加热搅拌反应后，避光旋蒸，冻干后得到桑葚花青素粉；
7、2)将淀粉、乙酸乙酯、吡啶和丙烯酰氯混合搅拌均匀，经抽滤、洗涤、真空干燥，得到丙烯酸酯化淀粉；
8、3)将水，甘油和步骤2)制得的丙烯酸酯化淀粉混合搅拌进行糊化反应，得到丙烯酸酯化淀粉糊化物，再加入聚氨酯溶液、d-葡萄糖醛酸内酯和步骤1)得到的桑葚花青素粉制得的桑葚花青素溶液，搅拌均匀，倒入模具流延成膜，烘干，得到改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜。
9、优选地，步骤1)中，桑葚破碎物：提取剂的质量份数比为(1～1.5):(10～15)，提取剂为质量百分数为60％～70％的乙醇溶液。
10、优选地，步骤1)中，加热搅拌反应的条件为50～70℃水浴中加热搅拌3～4小时；避光旋蒸的温度为60～70℃。
11、优选地，步骤2)中，淀粉：乙酸乙酯：吡啶：丙烯酰氯的质量份数比为(5～15)：(30～50)：(0.5～1.5)：(0.1～1)。
12、优选地，步骤2)中，真空干燥的条件为50～80℃下真空干燥2～4小时；淀粉为小麦淀粉、土豆淀粉、玉米淀粉或木薯淀粉；淀粉分子量为16000～500000；丙烯酰氯为分析纯，纯度大于99.0％。
13、优选地，步骤3)中，水：甘油：丙烯酸酯化淀粉：聚氨酯溶液：d-葡萄糖醛酸内酯：桑葚花青素溶液的质量份数比为(20～30)：(0.1～0.8)：(1～2)：(0.3～2)：(0.05～0.3)：(1～2)。
14、优选地，步骤3)中，糊化反应的条件为90～95℃保温反应60～80min。
15、优选地，步骤3)中，聚氨酯溶液的质量百分数为30％～40％；桑葚花青素溶液的质量百分数为0.5％。
16、本专利技术还公开了上述改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜在制备食品包装膜中的应用。
17、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
18、本专利技术公开了一种改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜，该改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜易降解、成膜性好、强度高、可以显色表示食品品质变化，改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜中的聚氨酯可有效提高复合膜的抗菌性能和稳定性能，同时复合膜结合了淀粉的优点，具有较好的生物降解性能和力学性能，可进一步推动可降解塑料膜的发展。
19、本专利技术还公开了上述改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜的制备方法，用淀粉作为基础材料，用丙烯酰氯对淀粉进行酯化改性，用d-葡萄糖醛酸内酯作为交联剂，与聚氨酯、甘油、花青素进行复合制备功能复合膜改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜，该改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜具有较高力学性能，生物亲和性和酸碱指示功能。本专利技术选用淀粉和聚氨酯为主要原料，聚氨酯具有良好的生物相容性，易加工，吸水率低，有良好的稳定性和力学性能，且易于成膜。使用丙烯酰氯对淀粉进行酯化改性，改性后的酰氯淀粉具有了酯基官能团，具有更好的糊化能力和成膜性。通过添加了桑葚花青素具有ph敏感性，用于食品保鲜指示膜可以通过膜不同颜色变化来判断食品的腐败变质程度。通过添加具有良好生物相容性高分子聚氨酯(pu)进一步增强淀粉聚氨酯膜的机械、力学等性能使复合型淀粉聚氨酯膜柔韧性、力学强度进一步增强，拉伸强度可达39.6mpa。在成膜过程中淀粉中的羟基和聚氨酯的氨基之间具有较好的反应能力，在复合过程中会发生一定程度的化学交联反应，这种化学结构的特点使改性的淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜获得良好力学性能。该改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜能够在不同ph缓冲溶液中呈现不同的颜色变化，能够利用其颜色变化表示食品的腐败变质的情况及其腐败变质的程度。此外，还具有良好的降解性能、力学性能、生物相容性能及指示与食品腐败变质相关的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜，其特征在于，改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜的结构式为：
2.权利要求1所述改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述桑葚破碎物：提取剂的质量份数比为(1～1.5):(10～15)，所述提取剂为质量百分数为60％～70％的乙醇溶液。
4.根据权利要求2所述改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述加热搅拌反应的条件为50～70℃水浴中加热搅拌3～4小时；所述避光旋蒸的温度为60～70℃。
5.根据权利要求2所述改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述淀粉：乙酸乙酯：吡啶：丙烯酰氯的质量份数比为(5～15)：(30～50)：(0.5～1.5)：(0.1～1)。
6.根据权利要求2所述改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述真空干燥的条件为50～80℃下真
7.根据权利要求2所述改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述水：甘油：丙烯酸酯化淀粉：聚氨酯溶液：D-葡萄糖醛酸内酯：桑葚花青素溶液的质量份数比为(20～30)：(0.1～0.8)：(1～2)：(0.3～2)：(0.05～0.3)：(1～2)。
8.根据权利要求2所述改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述糊化反应的条件为90～95℃保温反应60～80min。
9.根据权利要求2所述改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述聚氨酯溶液的质量百分数为30％～40％；桑葚花青素溶液的质量百分数为0.5％。
10.权利要求1所述改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜在制备食品包装膜中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜，其特征在于，改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜的结构式为：
2.权利要求1所述改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述桑葚破碎物：提取剂的质量份数比为(1～1.5):(10～15)，所述提取剂为质量百分数为60％～70％的乙醇溶液。
4.根据权利要求2所述改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述加热搅拌反应的条件为50～70℃水浴中加热搅拌3～4小时；所述避光旋蒸的温度为60～70℃。
5.根据权利要求2所述改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述淀粉：乙酸乙酯：吡啶：丙烯酰氯的质量份数比为(5～15)：(30～50)：(0.5～1.5)：(0.1～1)。
6.根据权利要求2所述改性淀粉/聚氨酯/花青素复合指示膜的制备方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕生华，慕妍璐，危得全，刘瑾茹，何婷香，左晶晶，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。