[發明專利]一種pH響應智能抗菌生物質基包裝膜的制備方法

有效

• 申請號: 202211132237.6
• 申請日: 2022-09-16
• 公開（公告）號: CN115322421B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 吳敏;孟青;王彩霞;鄒東城;魯鵬;宋雪萍;尹勇軍
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L1/02;C08L3/02;C08L89/00;C08K9/10;C08K5/07;B01J13/14;B65D65/38
• 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pH響應智能抗菌生物質基包裝膜的制備方法，該方法通過將pH響應聚合物氨基功能化的甲基丙烯酸酯、交聯劑1，6?己二醇二丙烯酸、光引發劑2?芐基?2?二甲基氨基?1?(4?嗎啉苯基)丁酮和抗菌劑桂皮醛混合作為油相，以氧化纖維素納米晶(TOCNC)懸浮液為水相，油相與水相混合并經高速剪切乳化得到水包油型Pickering乳液，然后利用紫外光照射乳液引發pH響應聚合物與交聯劑的界面光聚合反應制得pH響應微膠囊，最后將其加入到生物質基成膜基材中，采用澆鑄法制得pH響應智能抗菌生物質包裝膜。本發明制備方法簡單、環保、低毒，得到的包裝膜具有良好的pH刺激響應性能，實現智能抗菌，從而節省抗菌劑用量，減少抗菌劑對食品品質影響。

技術領域

本發明涉及一種薄膜的制備方法，具體一種pH響應智能抗菌生物質基包裝膜的制備方法。

背景技術

食品微生物污染及食源性疾病是導致食品安全問題的重要原因。減少食品腐敗變質、保障食品質量安全已成為重要的國計民生問題。抗菌包裝是指在包裝表面涂覆或添加一定量的抗菌劑，通過抗菌劑接觸或擴散到食品表面來抑制微生物生長的包裝。抗菌包裝能抑制微生物生長，保護食品品質和延長貨架壽命，但是其對食品的保護效果與抗菌劑自身的抗菌能力、抗菌劑在包裝中的保留量以及抗菌劑的釋放速率密切相關。

目前的抗菌包裝不能實現響應環境pH刺激釋放抗菌劑，不具有智能抗菌性能，過多的抗菌劑會對食品品質造成影響，因此，應用效果不理想。

而傳統的石油基塑料包裝因質輕價廉，具有良好的密封能力而在食品包裝行業占據著重要地位，但石油基塑料帶來了嚴重的能源危機和白色污染等問題。因此，開發一種采用生物質基材料制作，且具有智能抗菌性能的環保型綠色包裝膜具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種pH響應智能抗菌生物質基包裝膜的制備方法，該制備方法工藝簡單、環保，而且制得的包裝膜能響應環境pH刺激釋放抗菌劑，實現智能抗菌性能。

本發明如下技術方案解決上述技術問題：

本發明一種pH響應智能抗菌生物質基包裝膜的制備方法，包括如下操作步驟：

(1)將pH響應聚合物氨基功能化的甲基丙烯酸酯、交聯劑1，6-己二醇二丙烯酸、光引發劑2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉苯基)丁酮和抗菌劑桂皮醛，按質量比為180～240:70～120:9:120進行混合，然后于室溫下以200～400rpm的速度磁力攪拌3～5min得到混合油，作為Pickering乳液的油相；

(2)將氧化纖維素納米晶(TOCNC)懸浮液加入到去離子水中，室溫下以600～800rpm速度磁力攪拌1～3h，配置成質量濃度為1.0～1.5％的TOCNC懸浮液，作為Pickering乳液的水相；

(3)將步驟(1)制得的油相和步驟(2)制得的水相進行混合，配置成油相含量為5.0～7.5％的分散體系，然后使用高速剪切乳化機室溫下以8000rpm～12000rpm速度剪切乳化，乳化時間為2～4min，得到水包油型Pickering乳液；

(4)用純度99.9％的氮氣以3～5L/min的流速吹掃步驟(3)制得的Pickering乳液4～8min，排除乳液中的空氣，然后使用紫外光固化機照射Pickering乳液，引發油相中氨基功能化的甲基丙烯酸酯與交聯劑1，6-己二醇二丙烯酸發生界面光聚合反應，反應后的乳液體系用去離子水以3000～5000rpm速度離心洗滌兩次，每次1～3min，將離心后的沉淀物在25～35℃條件下干燥24～48h，得到pH響應抗菌微膠囊；

(5)將0.15～0.60g步驟(4)的pH響應抗菌微膠囊加入至絕干質量為0.35～0.50g的生物質基成膜基材中，室溫下以200～400rpm的轉速磁力攪拌20～40min，使微膠囊均勻分散得到成膜液，將成膜液澆鑄在正方形的聚四氟乙烯模具中，25～35℃條件下干燥24～48h，得到pH響應智能抗菌生物基包裝膜。