[发明专利]一种新型可食性抗菌食品包装膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于食品包装领域，具体涉及一种新型可食性抗菌食品包装膜及其制备方法。

背景技术

目前，市场上的食品包装材料是以塑料化工材料（聚乙烯、聚氯乙烯）为主，虽然具有耐用、成本低和易成型等优点，但其不可降解性所引发的环境问题已引发人们的关注。人们对于食品包装材料要求已不仅限于包装，对其是否能保持食品的鲜度、降低食品的变质腐败提出了新的要求。目前，利用可持续性生物材料制成的食品包装材料具有无毒、无污染、可降解和可再生等优点，已成为研究的热点。

壳聚糖是食品工业废弃的甲壳类动物外壳中的几丁质通过脱乙酰作用而得到的产物。壳聚糖来源广泛，是一种天然的、无毒、高效的食品防腐剂，具有多种优良性能，同时也具有成膜性，可用于食品包装材料。研究表明分子量在30万以下的壳聚糖膜可在3个月内完全降解。明胶是胶原蛋白在酸碱、紫外、高温等条件下发生变性的产物，跟胶原蛋白具有同源性，与胶原蛋白的性质相近，在食品领域常用作乳化剂、胶冻剂、稳定剂、增稠剂等。壳聚糖膜强度高，韧性差，明胶膜吸湿性强，阻水性差，二者结合能提高复合膜的机械性能、阻气性、吸湿性等，两者之间存在较强的分子间作用力，具有良好的相容性；因此常配合用于制备食品包装膜。且壳聚糖与明胶具有来源广泛，价格低廉等优点。

目前得到的壳聚糖-明胶复合膜的抗菌性较低，主要是因为壳聚糖的抑菌防腐性受到分子的乙酰化程度、分子量及所处环境的限制。因此，可通过向壳聚糖溶液中添加多种物质，如蛋白、油酸、天然抗菌剂等来改良膜的抗菌性。肉桂精油具有很好的抑菌作用，其主要成分为肉桂醛，目前已被认可为一种食品风味添加剂，可作为一种有效的活性抗菌物质添加到复合膜中，提高复合膜的抗菌性。目前对改善壳聚糖膜的机械性能研究较为成熟，但肉桂精油对壳聚糖-明胶复合膜抗菌性能影响研究的却很少。

CN201510108913.X 提供了一种简单制备壳聚糖膜的方法，该发明通过将壳聚糖溶液挤压过滤、静置脱泡、旋转涂膜、恒温恒湿干燥制备壳聚糖膜。制备过程简单，但机械性能不佳，其拉伸强度≥170MPa，断裂伸长率>3.6％，强度大，延展性差，不合适作为食品包装材料，且所使用溶剂溶解壳聚糖不具备食品无害安全标准。CN201110291480.8公开了一种明胶/PHBV共混膜的制备方法，该发明将天然高分子材料明胶与合成高分子材料PHBV按一定的质量比例混合，流延成膜。该方法制备的共混膜成本低，操作简单，但其机械强度不佳，主要与明胶的相关性质有关。CN201510449344.5提供了一种制备明胶-壳聚糖复合膜的方法，通过将壳聚糖和明胶按一定比例混合，并加入增塑剂PEG200改善复合膜的延展性，加入转谷氨酰胺酶（TGase）进行交联增强分子间作用力，流延成膜。发明证实复合膜的水溶性、溶胀比、透水汽性降低，机械性能得到改善，但其抗菌性能并未提高，且操作过于复杂，耗时长。

发明内容

针对现有环保型食品包装膜机械强度不佳或抗菌性能差等问题，本发明提供了一种新型可食性抗菌食品包装膜及其制备方法。其原料壳聚糖、明胶、肉桂精油均属于食品级，可食，符合食品包装材料的原料要求；其抗菌效果显著高于市场的PE保鲜膜，原料来源广，成本低，操作简单，机械性能良好，抗菌效果明显；透光、透气等性能良好，具有一定的防紫外线功能，适合包装各种食品，符合市场的需求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型可食性抗菌食品包装膜，其组成成分为：壳聚糖1-2g，乙酸溶液1-2mL，明胶1-2g，甘油0.10-0.50%wt，0.04-0.16g吐温80，0.2-0.8%wt肉桂精油。

本发明的另一目的在于，提供一种上述新型可食性抗菌食品包装膜的制备方法，包括如下步骤：

（1）壳聚糖溶液的制备：将上述壳聚糖加入去离子水中，搅拌3-5min，使壳聚糖均匀分散后，边搅拌边滴加乙酸溶液，充分搅拌，得到1%w/v壳聚糖溶液；

（2）明胶溶液的制备：将明胶在冷水中膨胀15-30min后，于35℃条件下，磁力搅拌2h-5h溶解，制成1%w/v溶液；

（3）分别向壳聚糖和明胶溶液中加入0.10-0.50%wt甘油作为增塑剂，搅拌混合30min；

（4）将壳聚糖/甘油和明胶/甘油溶液以7:3-3:7的质量比混合，加入吐温80乳化剂，继续搅拌混合30min至均一；

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