本发明专利技术涉及一种具有抗菌功能的海洋多糖多层复合包装膜及其制备方法，属于高分子材料及食品包装领域。它利用了聚阳离子电解质壳聚糖与聚阴离子电解质海藻酸钠的静电作用形成三层聚电解质复合膜，并在中间一层膜添加天然抗菌剂丁香油制备而成。该包装膜制备方法简单，所得的包装膜机械性能良好，优于低密度聚乙烯薄膜，能满足食品包装的一般要求；同时具有优良的抗菌缓释性能，能有效延长食品货架期，可用于肉类、切分果蔬等多种食品的保鲜包装。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有抗菌功能的海洋多糖多层复合包装膜及其制备方法，属于高 分子材料及食品包装领域。
技术介绍
传统的食品包装膜主要是聚乙烯、聚丙烯等合成塑料，这些材料以石油工业为基 础，加重了世界能源危机，不符合低碳经济的发展趋势和要求；同时，由于其不能被生物降 解，已造成了严重的环境污染。因此，利用储量丰富的天然高分子生物材料制备可生物降解 包装膜，具有重要的现实意义。壳聚糖和海藻酸钠均属于海洋多糖，来源广泛，价格低廉，且 成膜性能优良，利用这两种天然高分子物质制备可生物降解复合包装膜，国内外还未有报 道。微生物不仅导致食品腐败变质，更为严重的是，某些致病菌污染过的食品会导致 食物中毒，危害人们的健康。抗菌包装通过在包装材料中添加抗菌剂从而控制微生物的繁 殖。抗菌剂从包装材料中释放的速率对抗菌效果具有重要影响。传统的方法是直接将抗菌 成分添加到聚合物材料中，抗菌剂释放较快，达不到长期延缓食品腐败变质的目的。因此， 需要采取更合理的技术以延缓抗菌剂从包装材料中的释放速率，以最终达到延长食品货架 期的目的。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述两方面问题提供一种具有抗菌功能的海洋多糖多层复合包 装膜及其制备方法。该包装膜利用海洋多糖海藻酸钠和壳聚糖优良的成膜性能以及成本低 廉的优势，选取天然抗菌剂丁香油，结合聚电解质复合物和多层膜两种有效的缓释技术，制 备的包装膜机械强度良好，并可延缓食品的腐败变质，能有效延长食品货架期。本专利技术提供的技术方案是一种具有抗菌功能的海洋多糖多层复合包装膜，其制 备工艺包括以下两部分(一 )制膜过程，包装膜的基本组成及其重量百分比分别为抗菌剂1 10%、增 塑剂25 30%、海藻酸钠10 40%、壳聚糖30 60% ；( 二 )固化过程，固化剂的基本组成为柠檬酸钠和氯化钙的水溶液，其质量浓度 分别为3 15%、1 7%。所述的抗菌剂为丁香油，其丁香酚含量不低于85%。所述的增塑剂为甘油。所述的海藻酸钠为粘度为200 800之间的任何一种。所述的壳聚糖为脱乙酰度为65 95%、分子量为5万 50万之间的任何一种。本专利技术提供一种具有抗菌功能的海洋多糖多层复合包装膜的制备方法，具体包括 以下流程(1)将所述的壳聚糖溶于冰乙酸水溶液中，加入所述的增塑剂，搅拌均勻后静置过3夜使其完全溶解，得到壳聚糖-增塑剂的冰乙酸水溶液(记A液)；(2)将所述的抗菌剂溶于食用酒精中，搅拌使其完全溶解，得到抗菌剂-食用酒精 溶液；(3)将所述的海藻酸钠溶液水中，加入所述的增塑剂，磁力搅拌使其完全溶解，然 后加入抗菌剂-食用酒精溶液，磁力搅拌至混合均勻，得到海藻酸钠-增塑剂-抗菌剂溶液 (记B液)；(4)将所述的固化剂溶于水，得到固化剂溶液；(5)将A液浇铸于模具中，干燥蒸发除去部分溶剂，形成壳聚糖膜；然后在该壳聚 糖膜上浇铸一层B液，干燥蒸发除去部分溶剂后再浇铸A液，干燥后即形成了三层复合膜； 将模具放入盛有上述固化剂溶液的水槽中固化；将模具取出，用水冲洗膜表面多余的固化 剂，干燥完全后将复合膜揭下，即得到具有抗菌功能的海洋多糖多层复合包装膜。本专利技术的优点是(1)壳聚糖、海藻酸钠为海洋来源多糖，成膜性能优良，且来源广泛，成本低，在自 然界中可被生物降解，不会产生环境污染问题；(2) 丁香油是一种天然抗菌剂，与合成抗菌剂，如山梨酸钾、苯甲酸钠、没食子酸丙 酯等相比，具有食用安全性高的优点；(3)该包装膜具有缓释效果；(4)制备方法简单，制备的包装膜无色或呈淡黄色，透明，机械强度和柔韧性好，能 满足食品的一般包装要求。具体实施例方式实例1 一种具有抗菌功能的海洋多糖多层复合包装膜，其基本组成为6. 7%丁 香油、26. 7%甘油、22. 2%海藻酸钠、44. 4%壳聚糖。该包装膜的制备方法如下取0. 5mL冰乙酸，加入到IOOmL水中，搅拌，得到冰乙酸水溶液；取Ig壳聚糖、0. 4g 甘油，将其加入到上述冰乙酸水溶液中，搅拌均勻后静置过夜使其完全溶解，抽真空去除气 泡，得到壳聚糖-甘油的冰乙酸水溶液(记A液)；取0.3g丁香油，加入到IOmL食用酒精中， 搅拌，得到丁香油-食用酒精溶液；取Ig海藻酸钠、0. 4g甘油，将其加入到IOOmL水溶液， 磁力搅拌使其完全溶解后，再加入上述丁香油-食用酒精溶液，磁力搅拌至混合均勻，得到 海藻酸钠-甘油-丁香油溶液(记B液)；取IOg柠檬酸钠和5g氯化钙，溶于IOOmL水中， 得到固化剂溶液；先在模具上浇铸50mL A液，置于40°C烘箱中干燥lh，蒸发除去部分溶剂， 形成壳聚糖膜；然后在该壳聚糖膜上浇铸50mL B液，置于40°C烘箱中干燥1. 5h，蒸发除去 部分溶剂后再浇铸50mL A液，置于40°C烘箱中干燥他使膜完全干燥，即形成三层复合膜； 将模具放入含有上述固化剂溶液的水槽中固化；将模具取出，用水冲洗复合膜表面以除去 多余的固化剂溶液，置于40°C烘箱中干燥完全，揭膜，即制备得到一种具有抗菌功能的海洋 多糖多层复合包装膜。实例2 —种具有抗菌功能的海洋多糖多层复合包装膜，其基本组成为1. 2%丁 香油、28. 2%甘油、23. 5%海藻酸钠、47. 壳聚糖。该包装膜的制备方法如下除丁香油-食用酒精溶液制备时是取0. 05g 丁香油，固化剂溶液制备时是取5g柠 檬酸钠和3g氯化钙，其余与实例1相同。实例3 —种具有抗菌功能的海洋多糖多层复合包装膜，其基本组成为4. 丁 香油、27. 4%甘油、13. 7%海藻酸钠、54. 8%壳聚糖。该包装膜的制备方法如下除固化剂溶液制备时是取15g柠檬酸钠和Ig氯化钙，B液的浇铸量为25mL，其余 与实例1相同。实例4 一种具有抗菌功能的海洋多糖多层复合包装膜，其基本组成为9. 7%丁 香油、25. 7%甘油、32. 3%海藻酸钠、32. 3%壳聚糖。该包装膜的制备方法如下除固化剂溶液制备时是取3g柠檬酸钠和7g氯化钙，B液的浇铸量为IOOmL外，其 余与实例1相同。权利要求1.一种具有抗菌功能的海洋多糖多层复合包装膜，其特征在于，该包装膜利用聚阳离 子电解质壳聚糖与聚阴离子电解质海藻酸钠的静电作用形成三层聚电解质复合膜，同时在 中间一层膜添加天然抗菌剂丁香油，最后通过固化交联工艺制备而成。2.权利要求1所述的包装膜，其基本组成为抗菌剂丁香油1 10%、增塑剂甘油25 30%、海藻酸钠10 40%、壳聚糖30 60%。3.权利要求1所述的固化交联工艺，其固化剂的基本组成为3 15%柠檬酸钠和1 氯化钙。4.根据权利要求书2所述的海藻酸钠为粘度为200 800之间的任何一种。5.根据权利要求书2所述的壳聚糖为脱乙酰度为65% 95%、分子量为5万 50万 之间的任何一种。6.权利要求1所述的包装膜，其制备方法如下(1)将所述的壳聚糖溶于冰乙酸水溶液中，加入所述的增塑剂，搅拌均勻后静置过夜使 其完全溶解，得到壳聚糖-增塑剂的冰乙酸水溶液(记A液)；(2)将所述的抗菌剂溶于食用酒精中，搅拌使其完全溶解，得到抗菌剂-食用酒精溶液；(3)将所述的海藻酸钠溶液水中，加入所述的增塑剂，磁力搅拌使其完全溶解，然后加 入抗菌剂-食用酒精溶液，磁力搅拌至混合均勻，得到海藻酸钠-增塑剂-抗菌剂溶液(记 B液)；(4)将所述的固化剂溶于本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种具有抗菌功能的海洋多糖多层复合包装膜，其特征在于，该包装膜利用聚阳离子电解质壳聚糖与聚阴离子电解质海藻酸钠的静电作用形成三层聚电解质复合膜，同时在中间一层膜添加天然抗菌剂丁香油，最后通过固化交联工艺制备而成。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪东风，高美玲，杨伟，徐莹，孙继鹏，樊燕，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：95
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