[發明專利]一種新型可食性抗菌食品包裝膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201710013317.2
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN106750580A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 付才力
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C08L5/08
• 分類號: C08L5/08;C08L89/00;C08L91/00;C08K5/053;C08J5/18;B65D65/46
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于食品包裝領域，具體涉及一種新型可食性抗菌食品包裝膜及其制備方法。

背景技術

目前，市場上的食品包裝材料是以塑料化工材料（聚乙烯、聚氯乙烯）為主，雖然具有耐用、成本低和易成型等優點，但其不可降解性所引發的環境問題已引發人們的關注。人們對于食品包裝材料要求已不僅限于包裝，對其是否能保持食品的鮮度、降低食品的變質腐敗提出了新的要求。目前，利用可持續性生物材料制成的食品包裝材料具有無毒、無污染、可降解和可再生等優點，已成為研究的熱點。

殼聚糖是食品工業廢棄的甲殼類動物外殼中的幾丁質通過脫乙酰作用而得到的產物。殼聚糖來源廣泛，是一種天然的、無毒、高效的食品防腐劑，具有多種優良性能，同時也具有成膜性，可用于食品包裝材料。研究表明分子量在30萬以下的殼聚糖膜可在3個月內完全降解。明膠是膠原蛋白在酸堿、紫外、高溫等條件下發生變性的產物，跟膠原蛋白具有同源性，與膠原蛋白的性質相近，在食品領域常用作乳化劑、膠凍劑、穩定劑、增稠劑等。殼聚糖膜強度高，韌性差，明膠膜吸濕性強，阻水性差，二者結合能提高復合膜的機械性能、阻氣性、吸濕性等，兩者之間存在較強的分子間作用力，具有良好的相容性；因此常配合用于制備食品包裝膜。且殼聚糖與明膠具有來源廣泛，價格低廉等優點。

目前得到的殼聚糖-明膠復合膜的抗菌性較低，主要是因為殼聚糖的抑菌防腐性受到分子的乙酰化程度、分子量及所處環境的限制。因此，可通過向殼聚糖溶液中添加多種物質，如蛋白、油酸、天然抗菌劑等來改良膜的抗菌性。肉桂精油具有很好的抑菌作用，其主要成分為肉桂醛，目前已被認可為一種食品風味添加劑，可作為一種有效的活性抗菌物質添加到復合膜中，提高復合膜的抗菌性。目前對改善殼聚糖膜的機械性能研究較為成熟，但肉桂精油對殼聚糖-明膠復合膜抗菌性能影響研究的卻很少。

CN201510108913.X 提供了一種簡單制備殼聚糖膜的方法，該發明通過將殼聚糖溶液擠壓過濾、靜置脫泡、旋轉涂膜、恒溫恒濕干燥制備殼聚糖膜。制備過程簡單，但機械性能不佳，其拉伸強度≥170MPa，斷裂伸長率>3.6％，強度大，延展性差，不合適作為食品包裝材料，且所使用溶劑溶解殼聚糖不具備食品無害安全標準。CN201110291480.8公開了一種明膠/PHBV共混膜的制備方法，該發明將天然高分子材料明膠與合成高分子材料PHBV按一定的質量比例混合，流延成膜。該方法制備的共混膜成本低，操作簡單，但其機械強度不佳，主要與明膠的相關性質有關。CN201510449344.5提供了一種制備明膠-殼聚糖復合膜的方法，通過將殼聚糖和明膠按一定比例混合，并加入增塑劑PEG200改善復合膜的延展性，加入轉谷氨酰胺酶（TGase）進行交聯增強分子間作用力，流延成膜。發明證實復合膜的水溶性、溶脹比、透水汽性降低，機械性能得到改善，但其抗菌性能并未提高，且操作過于復雜，耗時長。

發明內容

針對現有環保型食品包裝膜機械強度不佳或抗菌性能差等問題，本發明提供了一種新型可食性抗菌食品包裝膜及其制備方法。其原料殼聚糖、明膠、肉桂精油均屬于食品級，可食，符合食品包裝材料的原料要求；其抗菌效果顯著高于市場的PE保鮮膜，原料來源廣，成本低，操作簡單，機械性能良好，抗菌效果明顯；透光、透氣等性能良好，具有一定的防紫外線功能，適合包裝各種食品，符合市場的需求。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種新型可食性抗菌食品包裝膜，其組成成分為：殼聚糖1-2g，乙酸溶液1-2mL，明膠1-2g，甘油0.10-0.50%wt，0.04-0.16g吐溫80，0.2-0.8%wt肉桂精油。

本發明的另一目的在于，提供一種上述新型可食性抗菌食品包裝膜的制備方法，包括如下步驟：

（1）殼聚糖溶液的制備：將上述殼聚糖加入去離子水中，攪拌3-5min，使殼聚糖均勻分散后，邊攪拌邊滴加乙酸溶液，充分攪拌，得到1%w/v殼聚糖溶液；

（2）明膠溶液的制備：將明膠在冷水中膨脹15-30min后，于35℃條件下，磁力攪拌2h-5h溶解，制成1%w/v溶液；

（3）分別向殼聚糖和明膠溶液中加入0.10-0.50%wt甘油作為增塑劑，攪拌混合30min；

（4）將殼聚糖/甘油和明膠/甘油溶液以7:3-3:7的質量比混合，加入吐溫80乳化劑，繼續攪拌混合30min至均一；

（5）加入肉桂精油到混合液中，用高速分散乳化機13000rpm下均質3-5min，使其充分分散在混合溶液中，得到復合膜液；