[發明專利]一種復合海藻多糖基雙層包裝薄膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010325689.0
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111440344B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 劉楊;章斌;王歡歡;滕博;張杰良;鐘名其;倫鏡盛
• 申請（專利權）人: 汕頭大學
• 主分類號: C08J7/04
• 分類號: C08J7/04;C08J7/048;C08J5/18;C08J3/24;C08L5/12;C08L5/04;C08L91/00;C08K3/16;B65D81/24;C08B37/12
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 朱繼超

本發明公開了一種復合海藻多糖基雙層包裝薄膜及其制備方法和應用，制備流程主要包括：先將瓊膠、海藻酸鈉、甘油溶解于水后成膜溶液，一部分成膜溶液與精油、吐溫80制得成膜乳液，一部分成膜溶液與氯化鈣溶液制得交聯溶液；然后將成膜乳液低溫干燥制得內層薄膜，再將交聯溶液平鋪于已干燥好的內層薄膜表面，再次低溫干燥即得雙層抗菌薄膜。本發明制備方法簡單、成本低、原料易得；所制備的海藻酸鈉?瓊膠?生姜精油復合抗菌薄膜主要通過非共價鍵物理交聯而成，膜基質具有明顯的多孔結構，致密連續的外層膜可有效減緩精油的揮發釋放，從而更好地提高抗菌膜的防腐保鮮效果。

技術領域

本發明屬于食品包裝與保鮮技術領域，具體涉及一種復合海藻多糖基雙層包裝薄膜及其制備方法和應用。

背景技術

目前全球塑料消費量超過2億噸，年增長率約為5％，是原油應用量最大的領域之一；這些石化基塑料具有良好的機械性能、阻隔性能、熱密封性等特性，常用作包裝材料，如聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等。但由于石化基塑料包裝材料不完全可回收、幾乎或完全不能生物降解，從而帶來嚴重的環境和生態問題。因此，各國消費者和市場對安全、可生物降解、環境友好的綠色材料用于包裝的需求越來越大，也是包裝材料領域發展的必然趨勢。

海藻多糖來源廣、成本低、安全無毒，具有良好的生物可降解和生物相容性，可作為生物基包裝薄膜材料開發與制備的良好原料來源；且已越來越多地替代合成高分子聚合物用于以植物精油為抗菌成分的活性包裝薄膜的開發并用于食品防腐保鮮領域。

為降低精油在薄膜中的釋放/揮發速率，目前多采用不同多糖原料的共混進行薄膜制備；但這種方式所制薄膜仍存在阻隔性能加以改善的空間，以及其它如和機械性能等待改善的地方。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述的技術問題，具體采用以下技術方案：

一種復合海藻多糖基雙層包裝薄膜的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、在65～80℃的水浴條件下，將海藻酸鈉、瓊膠、甘油溶解于水后制得成膜溶液；

步驟二、取部分冷卻至35～40℃的成膜溶液記作A溶液，與無水乙醇、精油、乳化劑混合，均質，制得成膜乳液；取部分成膜溶液記作B溶液，與無機鹽溶液混合交聯，制得交聯溶液；

步驟三、將成膜乳液澆鑄于聚丙烯平板或聚四氟乙烯板上，于30～35℃的條件下干燥制得內層膜；

步驟四、將交聯溶液脫氣消泡處理后平鋪在內層膜的表面，于30～35℃的條件下干燥即得所述復合海藻多糖基雙層包裝薄膜；

所述乳化劑為吐溫80、吐溫20和吐溫60中的至少一種；所述無機鹽溶液包括鈣離子、鋅離子、鋇離子和鋁離子中的至少一種；所述精油為生姜精油、檸檬精油、薄荷精油和薰衣草精油中的至少一種。優選乳化劑為吐溫80，其溶血作用相比最弱，乳化性相比更強；優選精油為生姜精油，使用生姜精油所制得的本發明的雙層包裝薄膜抑菌效果最好。

在一些優選的實施情況中，所述瓊膠通過以下步驟制得：將龍須菜干制后打成粉末，過60～100目篩，按照1g:(8～14)mL的比例加入無水乙醇浸泡28～36h，然后去乙醇后自然風干，采用熱水回流法進行提取，將熱水回流提取所得的提取液的溫度在280～360min內降至-5～-10℃，并保持12～20h。然后室溫下復溶，離心，取下層膠狀物并在300～400min內降至-5～-10℃，并保持12～24h，然后真空冷凍干燥，制得所述瓊膠。本發明自制的瓊膠中含有一定量的瓊脂果膠，一方面，可使薄膜更好地成型并能順利從聚丙烯板或聚四氟乙烯平板上將干制的薄膜剝落；另一方面，瓊脂果膠的存在更好地與Ca²⁺等離子進行交聯，從而增強薄膜的力學性能。