[发明专利]一种果蔬抗菌保鲜纳米纤维膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种果蔬抗菌保鲜纳米纤维膜及其制备方法，制备方法包括以下步骤：（1）改性聚对苯二甲酸类原料的制备，（2）纤维膜母粒的制备，（3）改性薄膜料的制备，（4）抗菌保鲜纳米纤维膜的制备。本发明制得的纳米纤维膜力学强度较高，亲水性能良好，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抑制效果。通过与对照组相比显示出良好的保鲜抑菌效果，因此，本发明制得的纳米纤维膜在食品保鲜领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种果蔬抗菌保鲜纳米纤维膜及其制备方法。

背景技术

水果中的水分含量高，尤其是对于机械损伤的水果，微生物很容易在上面滋生，引起水果的腐烂变质，水果保鲜是保持水果新鲜的重要问题。保鲜膜是一种保持食品新鲜的薄膜，保鲜膜主要通过阻止灰尘、水分、气体和溶质等的迁移来防止食品在贮运过程中发生风味、质构等方面的变化，进而保证食品的质量，延长食品货架期。

对于高水分含量的果蔬食品，保鲜膜的吸湿透气性是评价保鲜膜品质的关键因素。近年来，功能型保鲜膜迅速发展，其中以纳米纤维膜材料作为保鲜膜的研究日益增加，纳米纤维材料能够在保证适量气体和水分透过的前提下有效阻隔滤除掉灰尘和有害微生物，表现出良好的发展前景。然而现有的纳米纤维膜机械性能较差，并且抗菌性也有待进一步提高。

发明内容

为了解决以上现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种果蔬抗菌保鲜纳米纤维膜及其制备方法，从而提高纳米纤维膜的抗菌保鲜性能。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种果蔬抗菌保鲜纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）改性聚对苯二甲酸类原料的制备

向聚对苯二甲酸类原料80-100份中加入5-10倍重量份的间甲酚溶液，然后加入10-25份的改性剂，在30-45℃的温度下搅拌反应45-60min，制得改性聚对苯二甲酸类原料；

（2）纤维膜母粒的制备

将25-50份步骤（1）制得的改性聚对苯二甲酸类原料加入体积比为1:4的二氯甲烷和三氟乙酸混合溶液中，在磁力搅拌的作用下溶解1-2h，将改性聚对苯二甲酸类原料配置成质量分数为10-18%的溶液；

向羧甲基纤维素包覆的纳米粉体30-50份中加入10-20倍重量份的水溶液，充分搅拌并加热至70-80℃，搅拌20-30min后在氮气保护的作用下加入引发剂，继续搅拌反应8-15min后再加入改性聚对苯二甲酸类原料溶液，继续反应2-4h，得到混合物A；

将混合物A、聚乳酸-羟基乙酸共聚物10-18份、聚乙烯醇4-8份、麦醇溶蛋白3-6份、氨基酸改性壳聚糖4-8份、聚乙烯吡咯烷酮5-12份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4-7份、聚六亚甲基胍磷酸盐3-7份、茶多酚4-8份在高混机进行充分混合，然后经双螺杆挤出机熔融塑化、挤出、过滤膜；

（3）改性薄膜料的制备

将马来酸酐接枝的高密度聚乙烯10-16份和步骤（2）制备的纤维膜母粒在高混机中高速混合均匀，备用；

（4）抗菌保鲜纳米纤维膜的制备

将步骤（3）制备的改性薄膜料在单螺杆挤出机中熔融塑化，依次通过计量泵、过滤器和熔体分配器共挤制备复合薄膜，再依次经过冷却、分切成条、第一次多辊热拉伸、红外烘箱加热、第二次多辊热拉伸、机械膜裂开纤、热定型制成抗菌过滤纤维膜。

进一步的，所述多辊热拉伸温度为95-120℃，第一个辊筒的线速度为12-28m/min，拉伸倍数为1.0-4.0；所述机械膜裂开纤使用的针辊的针密度为60-100针/cm。

进一步的，所述机械膜裂开纤使用针辊的所有针与薄膜运行方向的夹角为60-85°。