[发明专利]一种能够完全生物降解的淀粉纳米抗菌复合薄膜的制备方法及所得产品和应用

说明书

本发明公开了一种能够完全生物降解的淀粉纳米抗菌复合薄膜的制备方法及所得产品和应用，其方法是：将蜡质玉米淀粉进行脱支处理，然后在高压反应釜中进行处理，得淀粉纳米粒子；将羟丙基木薯淀粉、甘油和水混合均匀，加热进行反应，反应后冷却，加入水杨酸搅拌混合，然后加入淀粉纳米粒子分散液，混合搅拌均匀，将所得混合物成膜、烘干，即得。本发明方法简单易操作，实用性强，通过加入水杨酸和蜡质玉米淀粉纳米粒子显著提高普通淀粉的抑菌性、机械性、阻隔性及其他性能，具有广泛的应用前景。本发明中淀粉为天然可再生资源，且来源丰富，生产成本低，制备得到的复合薄膜可以作为食品包装膜，具有可食用性、可降解性，废弃后对环境不造成污染。

技术领域

本发明涉及一种抑菌性、机械性和阻隔性能好、能够完全生物降解的淀粉纳米抗菌复合薄膜的制备方法，还涉及到该复合薄膜作为食品包装材料的应用。

背景技术

可食性包装膜能够减少食品的水分散失和营养成分消耗，防止微生物污染，有效延长食品的贮藏保鲜和销售期限，提高其商品价值与市场竞争力，已受到全世界的关注。在众多成膜基材中，淀粉产量丰富、来源广泛、价格低廉、具有资源可再生和生物降解优势，被人们看作是包装材料行业中最有前途的天然聚合物之一。同时，以淀粉为原料制备的食品包装膜具有水分、气体的选择通透性，可延长食品的货架期、改善食品食用的方便性、改善食品的感观、提高的食品质量，是一种具有良好发展前景的生物降解包装材料，受到食品生产者和消费者的共同欢迎。

目前可食用淀粉膜的原料多使用高直链淀粉，直链淀粉含量越高，形成的淀粉膜也越牢固、强韧，然而其价格偏高，来源少，不利于推广。而普通淀粉由于机械性能不佳，且具有较高的湿度敏感性，并且容易滋生细菌，影响食品的安全性和货架期，在实际应用中受到了一定的限制。因此，通过一定的方法改善普通淀粉膜的性能，提高其抑菌效果是十分必要的。

此外，单一材料的可食性膜由于其性能的影响，如单一成分的淀粉膜，亲水性强，机械性能和热封性差等，已经越来越不能满足各类食品的包装需求，因此，复合基可食性膜将是可食性膜发展的必然趋势，通过复配各种材料性能能够相互互补，使得可食性膜的性能得到大大提高。比如，与其他多糖或蛋白质、纳米材料等成膜材料进行复合，发挥各成膜材料的优势，来改善淀粉膜的性能。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种能够完全生物降解的淀粉纳米抗菌复合薄膜的制备方法，该方法工艺简单，所得复合薄膜抗菌能力强、机械性能强、阻水性能佳、透明度高，能够完全生物降解，不会对环境造成污染。

本发明具体技术方案如下：

一种能够完全生物降解的淀粉纳米抗菌复合薄膜的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）将蜡质玉米淀粉加入磷酸缓冲溶液中，然后加热糊化，将糊化后的样品冷却，加入普鲁兰酶进行脱支处理；

（2）脱支处理后，降至室温向混合物中加入无水乙醇搅拌反应，反应后离心、洗涤，所得沉淀干燥，得短支链淀粉；

（3）将短支链淀粉分散在水中，加入高压反应釜进行高温处理，然后离心洗涤，所得样品干燥，得淀粉纳米粒子；

（4）将羟丙基木薯淀粉、甘油和水混合均匀，加热进行反应，反应后冷却，加入水杨酸搅拌混合；

（5）将步骤（3）的淀粉纳米粒子分散于水中，然后加入步骤（4）的混合物中，混合搅拌均匀，将所得混合物成膜、烘干，得能够完全生物降解的淀粉纳米抗菌复合薄膜。

进一步的，步骤（1）中，所述磷酸缓冲溶液包括磷酸钠缓冲液（NaH₂PO₄和Na₂HPO₄）、磷酸钾缓冲液（K₂HPO₄和KH₂PO₄)等，其pH为4.4-4.9。