[發明專利]一種具有光熱抗菌功能的可降解冷凍食品包裝膜生產方法

有效

• 申請號: 202111460539.1
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN114058055B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 王沛;王光正;顧振新;楊潤強;姜東
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: C08J7/04
• 分類號: C08J7/04;C08L5/00;C09D163/02;C09D7/62
• 代理公司: 南京業騰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32321
• 代理人: 董存壁

本發明涉及一種具有光熱抗菌功能的可降解冷凍食品包裝膜生產方法，屬于食品包裝材料領域。其特征在于以小麥麩皮為主要原料，經阿拉伯木聚糖(AX)提取、加入增塑劑和抗菌劑，經脫氣、鑄膜后得到AX基膜；通過光熱劑噴涂和表面疏水修飾，制得一種具有光熱抗菌功能的可降解冷凍食品包裝膜。本發明技術生產的包裝膜具有抗菌、光熱解凍、降低凍結燒和可降解的功能，可應用于冷凍食品包裝。本發明具有制備易、成本低、綠色安全、光熱解凍等特點。

一、技術領域

本發明涉及一種具有光熱抗菌功能的可降解冷凍食品包裝膜生產方法，屬于食品包裝材料領域。

二、背景技術

塑料是目前食品包裝的一種主要材料，但塑料包裝的大量使用和其難降解性導致了嚴重的“白色污染”，對生態環境造成了極大的壓力。可降解生物包裝材料是目前食品包裝的主要研究方向。冷凍保藏是一種廣泛應用的食品保藏手段，可抑制食品中微生物的生長繁殖和酶的活性，極大限度的保留食品中的營養成分，從而延長食品貨架期，然而冷凍帶來的凍結燒效應會導致食品品質退化，限制了冷凍食品行業的發展。對于冷凍食品而言，嗜冷微生物是降低食品品質、威脅人體健康的主要元兇，其中以李斯特菌最為嚴重。李斯特菌作為最致命的耐冷病原體之一，在2～10℃也能生長繁殖，造成了大量食物中毒和致死事件。此外，由于食品表面的蒸汽壓與食品接觸的空氣的水蒸氣壓存在差異，會導致食品表面的冰晶升華，造成冷凍食品水分散失，包裝內空氣相對濕度升高，溫度波動時包裝內側水汽凝結成冰，時間一長，不僅會引發凍結燒效應，還會導致食品與包裝材料粘連。

小麥麩皮富含膳食纖維，其中的阿拉伯木聚糖(AX)可被生物降解，具有安全、環保、成本低等優點，在添加增塑劑后具有良好的成膜性能和機械性能。阿魏酸己酯是一類具有生物活性的酚酸酯類，對單增李斯特菌具有很強的抑制作用，并具有濃度與時間效應。同時酚酸酯還具有抗氧化作用。多巴胺作為一種生物相容性很好的物質，在堿性溶液中可以發生氧化自聚合，形成聚多巴胺，從而牢固的粘附于物體表面。此外，聚多巴胺不僅具有超強的黏附性能，還能作為一種光熱劑，在近紅外光的照射下將光能轉化為熱能。李斯特菌對熱敏感，配合阿魏酸己酯的抗菌性能，從而實現解凍和協同殺菌的目的。用近紅外光照射聚多巴胺納米顆粒溶液，能使溶液在5分鐘內升溫接近50℃。利用粒徑不同的烷基化SiO₂可構建一種類似荷花粗糙表面的疏水結構，加上烷基化SiO₂的低能烷基基團可以形成一個具有良好疏水性的膜表面，減輕食物與包裝粘連，同時還可降低凍結燒效應。

專利(公開號CN110343282A，公開日2019年10月18日)公開了“一種超疏水性納米纖維素纖維膜”，其用纖維素納米纖維制備膜材料，將納米纖維素膜反復多次浸入改性后的超疏水納米SiO₂的溶液，得到一種具有超疏水性的納米纖維素膜。但該膜僅具有疏水性，不具備抗菌和光熱特性。本發明則在疏水表面的基礎上增加了阿魏酸己酯抗菌和聚多巴胺光熱解凍的功能，還具有綠色環保、制作成本低、操作簡單等優點。專利(公開號CN207859654U，公開日2018年9月14日)公開了“一種新型抗菌冷凍食品包裝膜”，其用防凍層、多層共擠抗菌層、柔性層、機械強度載體層、清潔功能層疊加，得到一種具有抗菌性能的冷凍食品包裝材料。本發明將抗菌劑直接加入AX基膜，僅需在表面進行修飾即可實現所需的抗菌和冷凍需求，具有成本低、制備簡單的優點。

本發明以小麥麩皮中提取的AX為主要原料，加入增塑劑和抗菌劑，經脫氣、鑄膜，得到AX基膜；在AX基膜上噴涂光熱劑，并固定二氧化硅，制得一種具有光熱抗菌功能的可降解冷凍食品包裝膜。該膜具有可降解、抗菌、光熱解凍和降低凍結燒等作用，可作為包裝材料應用于冷凍食品。

三、發明內容

技術問題

本發明目的在于提供一種具有光熱抗菌功能的可降解冷凍食品包裝膜生產方法，經AX基膜制備、光熱劑噴涂和表面疏水修飾，從而實現抗菌、光熱解凍、降低凍結燒和可降解的功能。

技術方案