[發明專利]一種抗菌透氣生物質基包裝膜的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202211098296.6
• 申請日: 2022-09-08
• 公開（公告）號: CN115636985B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 魯鵬;吳敏;楊健;周志龍;劉儀晴;閉馨元
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: C08L1/02
• 分類號: C08L1/02;C08L3/02;C08L89/00;C08K7/26;C08K9/12;C08J5/18;B65D65/02;B65D81/24;B65D85/34
• 代理公司: 北京市盈科律師事務所 11344
• 代理人: 劉小萍

本發明公開了一種抗菌透氣生物質基包裝膜的制備方法及其應用，該方法利用硅藻土作為功能結構原料，通過對其預處理得到潔凈的硅藻土，再將潔凈的硅藻土與4?嗎啉乙磺酸緩沖液、聚乙烯亞胺混合處理，得到吸附PEI的硅藻土，再將吸附PEI的硅藻土與生物質基成膜液結合得到抗菌透氣生物質基包裝膜。本發明方法得到的包裝膜具有優異的抗菌性能和氧氣、二氧化碳透過性能，用于新鮮果蔬的包裝，會抑制微生物的生長，在包裝內果蔬的呼吸作用驅動下，包裝內環境保持一個較低的氧氣和較高的二氧化碳濃度，在保證果蔬不進行無氧呼吸的前提下，降低果蔬有氧呼吸強度，抑制其新陳代謝，達到保護果蔬品質，延長果蔬貨架壽命的目的，也有利于擴展聚乙烯亞胺和硅藻土在包裝材料領域的應用。

技術領域

本發明涉及一種薄膜的制備方法，具體是一種抗菌透氣生物質基包裝膜的制備方法及其應用。

背景技術

新鮮的水果和蔬菜是極易腐爛食品，我國每年有將近30％生鮮果蔬因采摘后處理、貯藏和運輸不當而腐敗變質，造成大量的浪費。新鮮果蔬采摘后仍然進行著以呼吸作用為主導的新陳代謝活動，消耗大量營養物質，同時微生物的生長繁殖也會導致果蔬的腐敗變質，在科學技術高速發展的今天，果蔬保鮮仍是一個難題。貯藏過程中，在保證果蔬不進行無氧呼吸的前提下減緩果蔬的有氧呼吸強度，可以有效抑制其新陳代謝，達到保鮮的目的。而傳統的石油基塑料包裝材料不僅沒有抑菌性而且透氣性較差，果蔬塑料包裝內易滋生細菌造成產品腐敗，袋內外環境氣體的交換也很難進行，從而無法為果蔬維持低強度的有氧呼吸提供一個較低的氧氣濃度和較高二氧化碳濃度的有利氣氛條件，甚至造成果蔬的無氧呼吸，加速果蔬的腐爛變質，不適宜包裝果蔬。并且，石油基的包裝材料廢棄后無法降解，對環境造成嚴重的危害。因此，開發具有良好抑菌性能和良好氣體透過性的生物質基包裝膜對于果蔬的保鮮貯藏和減少包裝廢棄物對環境的污染有著重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種抗菌透氣生物質基包裝膜的制備方法及其應用，該制備方法利用聚乙烯亞胺對天然多孔材料硅藻土進行功能化，再將功能化的硅藻土與生物質成膜基材結合制備成抗菌透氣生物質基包裝膜，使包裝膜具有優異的抗菌性能和氧氣、二氧化碳透過性能。

本發明以如下技術方案解決上述技術問題：

本發明抗菌透氣生物質基包裝膜的制備方法，包括如下操作步驟：

(1)將硅藻土分散在無水乙醇中，使用200～800目的標準篩過篩，再將分離出的濾液靜置，待硅藻土沉降后除去上清液，然后放入50～80℃的烘箱中烘干24～48h，得到預除雜的硅藻土；所述硅藻土與無水乙醇的用量配比為10～25g硅藻土:1L無水乙醇；

(2)將預除雜的硅藻土加入到刻蝕液中，于50～80℃下以200～400rpm的速度磁力攪拌30～60min，以徹底清洗硅藻土上的有機雜質，然后使用去離子水離心洗滌3～5次后得到去除有機雜質的硅藻土，將去除有機雜質的硅藻土分散至濃度為3～5M的HCl中，并置于水浴鍋中于60～80℃下孵育12～18h，然后用去離子水離心洗滌，最后將硅藻土放置在冷凍干燥機中，在溫度﹣40～-80℃、真空度10～20Pa條件下干燥48～72h，得到潔凈的硅藻土；所述預除雜的硅藻土、刻蝕液與HCl用量按質量：體積：體積＝5～15g:100～250mL:200～500mL；

(3)將潔凈的硅藻土、濃度為0.1M的4-嗎啉乙磺酸(MES)緩沖液和聚乙烯亞胺(PEI)按1g:50mL:3g的比例混合，于室溫下以200～500rpm的轉速磁力攪拌48～72h，以使PEI充分吸附在硅藻土上，然后先用去離子水離心洗滌3次，再使用截留分子量8000～10000D的透析袋將吸附有PEI的硅藻土在流動的去離子水中透析24～72h，以去除4-嗎啉乙磺酸和未吸附的聚乙烯亞胺，最后將硅藻土放入冷凍干燥機中，在-40～-80℃溫度、真空度10～20Pa條件下的冷凍干燥48～72h，得到吸附PEI的硅藻土；