[发明专利]一种果蔬用羟基磷灰石/壳聚糖保鲜涂布纸的制备方法

说明书

本发明属于包装材料技术领域，具体涉及一种果蔬用羟基磷灰石/壳聚糖保鲜涂布纸的制备方法。本发明采用的可生物降解的壳聚糖为抑菌成分、以自制的可生物降解的季铵盐掺杂的羟基磷灰石为模板剂对壳聚糖进行负载和吸附制备出羟基磷灰石负载的壳聚糖材料，然后添加到PVA中形成PVA涂布液，涂布液涂布在纸上形成具有可生物降解的果蔬用羟基磷灰石/壳聚糖保鲜涂布纸。本发明制备的保鲜涂布纸可用于水蜜桃、樱桃、番茄等果蔬保鲜防腐。

技术领域

本发明属于包装材料技术领域，具体涉及一种果蔬用羟基磷灰石/壳聚糖保鲜涂布纸的制备方法。

背景技术

近年来，我国果蔬生产发展迅速，产量极为丰富。但是果蔬采摘后容易变质腐烂，严重影响果蔬的运输、贮存和食品品质，因此，果蔬的保鲜尤为重要。

保鲜纸作为一种绿色环保、易生物降解的保鲜材料，已成为国内外研究学者的研究重点。保鲜纸的制备是在纸基中加入保鲜剂或将其涂布于纸基表面，目前有二氧化氯保鲜纸、电气石保鲜纸、中草药保鲜纸和活性炭保鲜纸等相关研究。二氧化氯虽然安全，但是其气味难以被大众接受，而其它农药杀菌剂又存在一定的农药残留或者致癌致畸等风险，所以也不适合作为保鲜剂使用。

近年来国外研究出了一些新型浸渍或涂布型保鲜剂，如复合维生素C衍生物保鲜剂、磷蛋白类高分子蛋白质保鲜膜等，但由于成本的大幅提高并不适合大规模使用。

壳聚糖是一种具有良好生物相容性和生物可降解的大分子多糖,对人体无毒，可促进伤口愈合及组织重建，并具有广谱抗菌性；羟基磷灰石是天然骨中的主要无机相组成成分,具有优良的生物相容性、骨传导性和骨诱导性，将羟基磷灰石与壳聚糖结合用来制备具有抗菌性能的果蔬用防腐保鲜纸鲜有文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种果蔬用羟基磷灰石/壳聚糖保鲜涂布纸的制备方法，包括以下步骤：

1)凝胶法制备季铵盐掺杂的羟基磷灰石：

将无水硝酸钙16.4g(0.1mol)溶于400ml的水中，然后滴加0.5mol/L的氨水溶液调节pH至8.5-9.0，升温至40℃同时滴加30ml 2mol/L的磷酸氢二铵水溶液和20ml 20wt.％聚季铵盐-11的水溶液，滴加结束后升温至80℃搅拌反应4h，然后滴加醋酸水溶液调节pH至7.5-8.0，搅拌1h后；然后升温蒸干溶剂，得粉末状颗粒物；将粉末状颗粒物在氮气氛围下750-790℃煅烧2h得纳米球状季铵盐掺杂的羟基磷灰石；

2)羟基磷灰石负载的壳聚糖凝胶：将16.1g脱乙酰度大于95％的壳聚糖加到200ml1V％的醋酸水溶液中，50℃下搅拌至壳聚糖完全溶解得壳聚糖溶液；将0.05-0.15g纳米球状季铵盐掺杂的羟基磷灰石超声分散在200ml水中进行润胀2h，然后将壳聚糖溶液滴入季铵盐掺杂的羟基磷灰石的水分散液中，滴加结束后50℃下恒温搅拌24h，最后降温至室温，采用氢氧化钠调节体系pH至中性继续搅拌2h后抽滤，滤饼与60℃下干燥至恒重，然后研磨至粒径为3微米以下得羟基磷灰石负载的壳聚糖；本发明以纳米球状季铵盐掺杂的羟基磷灰石为模板对壳聚糖进行吸附，另外由于体系中含有部分醋酸，使羟基磷灰石表面部分得到溶蚀，使壳聚糖能够进入溶蚀的孔径内部，使壳聚糖能够缓慢从孔道中释放出来，起到长效抑菌的作用；制备过程中最后采用氢氧化钠对醋酸进行中和，起到了结束溶蚀的作用，保持了羟基磷灰石的骨架结构；

3)壳聚糖改性的PVA涂布液的制备：取10g聚乙烯醇17-92分散于200ml水中，升温至85℃至聚乙烯醇17-92完全溶解，然后加入0.05g羟基磷灰石负载壳聚糖、0.2g磷酸三丁酯搅拌24h，降温至室温加入3ml增塑剂丙三醇、0.2g交联剂2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷搅拌混合均匀，然后超声脱泡得壳聚糖改性的PVA涂布液；

4)取壳聚糖改性的PVA涂布液采用涂布机均匀的涂布于白卡纸单面，涂布结束后在50℃下干燥20min得果蔬用羟基磷灰石/壳聚糖保鲜涂布纸。