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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于活性功能包装材料,具体涉及一种多功能食品保鲜包装复合膜及其制备方法。
技术介绍
1、现有技术中,多采用塑料保鲜膜对果蔬等进行保存。然而塑料保鲜膜存在空气隔离性差、保鲜期短、污染环境等问题。随着废弃物引起的环境问题的日益严重,以及消费者对包装需求的增加,可生物降解和可食用的膜受到了人们的广泛关注。(industrial cropsandproducts,2021,171,113898)。聚乙烯醇(pva)是无毒和可生物降解的,具有良好的化学性和低廉的成本,能作为用于包装应用的优良成膜聚合物,但其阻隔性和微生物抗性较弱,可能影响食品的质量和安全(journal ofmaterials research and technology,2020,9(2),2477-2486)。因此,pva材料的性能需要进行改进,增强其作为理想食品包装材料的适用性。
2、工业中常将木质纤维素生物质利用强碱性物质,如氢氧化钠、硫化钠等处理后,制备纸等产品,遗留下富含木质素、部分纤维素和半纤维素的废水-碱性黑液,不仅造成了资源的浪费,还对环境构成威胁。现有技术中,虽有利用碱性黑液中纤维素、木质素制备聚合物材料的应用,但是往往需要额外的预处理(如微生物降解),这些方法往往存在成本高、效率低、复杂和所得材料性能不佳等问题。因此,如何有效利用碱性黑液,将其转化为具有实用价值的产品,是当前面临的技术挑战之一。
3、本专利技术旨在提供一种利用碱性黑液制备生物降解保鲜包装复合膜及其制备方法,制备出性能优良、环保的保鲜包装膜产品,不仅
技术实现思路
1、为了克服现有技术存在的不足,本专利技术的目的是提供一种多功能食品保鲜包装复合膜及其制备方法,开发具有成本效益和简单的生物质转化技术以获得高价值产品,实现碱性黑液的资源化利用。本专利技术能够屏蔽100%的紫外线-可见光,抑制细菌的生长,具有良好的抗氧化活性,能够耐腐蚀和阻隔水蒸气。本专利技术在食品包装、果蔬保鲜等方面有广阔的应用前景。
2、本专利技术通过以下技术实现上述目的,具体包括如下步骤:
3、(1)将聚乙烯醇(pva)、去离子水混合,在80-95℃下搅拌至聚乙烯醇完全溶解,然后加入丙三醇溶液,搅拌15-30min,得到pva溶液;
4、(2)向pva溶液中加入硝酸银(agno3),避光搅拌均匀,得pva-agno3混合溶液;
5、(3)将碱性黑液(bl)加入pva-agno3混合溶液,避光搅拌,即得pva-bl-agnps混合溶液;
6、(4)将pva-bl-agnps混合溶液倒入模具,在35℃恒温箱中干燥形成多功能食品保鲜包装复合膜。
7、进一步地,所述步骤(1)中,pva溶液中聚乙烯醇浓度为1.0-3.0wt%。
8、进一步地,所述步骤(1)中,丙三醇溶液中丙三醇、水的体积比为1:4,丙三醇溶液、pva溶液的体积比为1:15-1:35。
9、进一步地,所述步骤(2)中,pva-agno3混合溶液中硝酸银的浓度为0.5-15.0g/l。
10、进一步地,所述步骤(3)中,pva-bl-agnps混合溶液中碱性黑液的体积浓度为1.0-10.0%;所述避光搅拌时间为10-15h。
11、进一步地,所述步骤(3)中,碱性黑液的制备方法,具体步骤如下:
12、将木质纤维素生物质用粉碎机进行粉碎,使用粉碎后的木质纤维素生物质粉末作为原料,将粉末放入聚四氟乙烯内衬反应釜中,加入预处理液,反应釜在油浴中进行预处理;冰浴降温后,用滤筛分离得到液体馏分,即富含木质素的碱性黑液(black liquor,bl)直接使用,无需额外处理。
13、进一步地,所述木质纤维素生物质来源包括杨木、玉米秸秆、麦草、锯木屑。
14、进一步地,所述预处理液的成分为naoh、na2s和na2co3;naoh浓度为10.0-15.0g/l,na2s浓度为35.0-45.0g/l,na2co3浓度为55.0-65.0g/l。
15、进一步地,所述木质纤维素生物质粉末和预处理液的质量比为1:8-1:12;预处理温度为150-200℃,预处理时间为1-3h。
16、本专利技术提供一种由上述制备方法所制备得到的多功能食品保鲜包装复合膜。
17、本专利技术产生的有益效果是:
18、本专利技术通过简单高效的预处理方法将废弃生物质转化为有价值的产品。本专利技术利用预处理木质纤维素生物质分离出碱性黑液后,与硝酸银、聚乙烯醇和丙三醇混合,通过碱性黑液还原银离子形成银纳米颗粒,开发一种致密无裂纹、绿色安全、对环境友好的多功能食品保鲜包装复合膜,其合成过程不需要高能量和复杂的设备,容易扩大生产规模并获得大量纳米颗粒,能抑制细菌生长,有良好的抗氧化和耐腐蚀性能,能够屏蔽水蒸气和紫外-可见光,有良好的生物相容性,将其应用于食品包装中,可减少光诱发的食物损伤,延长食品的保质期,在抗菌食品保鲜包装中具有很大的应用前景。
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1.一种多功能食品保鲜包装复合膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的多功能食品保鲜包装复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述加热搅拌温度为80-95℃。
3.根据权利要求1所述的多功能食品保鲜包装复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述PVA溶液中聚乙烯醇浓度为为1.0-3.0wt%;
4.根据权利要求1所述的多功能食品保鲜包装复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述PVA-AgNO3混合溶液中硝酸银浓度为0.5-15.0g/L。
5.根据权利要求1所述的多功能食品保鲜包装复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述碱性黑液与PVA-BL-AgNPs混合溶液的体积比为1.0-10.0%;
6.根据权利要求1所述的多功能食品保鲜包装复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述碱性黑液的制备方法,包括如下步骤:
7.根据权利要求6所述的多功能食品保鲜包装复合膜的制备方法,其特征在于,所述木质纤维素生物质来源包括杨木、玉米秸秆、麦草、锯木屑。
8.根据
9.根据权利要求6所述的多功能食品保鲜包装复合膜的制备方法,其特征在于,所述预处理温度为150-200℃,预处理时间为1-3h。
10.一种多功能食品保鲜包装复合膜,其特征在于,由上述权利要求1-9所述的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种多功能食品保鲜包装复合膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的多功能食品保鲜包装复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述加热搅拌温度为80-95℃。
3.根据权利要求1所述的多功能食品保鲜包装复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述pva溶液中聚乙烯醇浓度为为1.0-3.0wt%;
4.根据权利要求1所述的多功能食品保鲜包装复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述pva-agno3混合溶液中硝酸银浓度为0.5-15.0g/l。
5.根据权利要求1所述的多功能食品保鲜包装复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述碱性黑液与pva-bl-agnps混合溶液的体积比为1.0-10.0%;
6.根据权利要求1所述的多功能食品保鲜...
【专利技术属性】
技术研发人员:何玉财,杨丹,顾鑫宇,冯芊,孔令辉,杨启桢,张智超,唐卫,胡蝶,魏亚男,樊博,
申请(专利权)人:常州大学,
类型:发明
国别省市:
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