[发明专利]一种具有加速冷冻功能的环保型食品包装膜生产技术

说明书

本发明涉及一种具有加速冷冻功能的环保型食品包装膜生产技术，属于食品包装材料领域。其特征在于以小麦麸皮为主要原料，经阿拉伯木聚糖(AX)提取、改性、铸膜后得到AX基膜；通过光控疏水修饰和固定冰成核剂实现膜的表面功能化，制得一种具有加速冷冻功能的环保型食品包装膜。本发明生产出的包装膜具有防冰抗污、加速冷冻和可降解的功能，可作为包装材料应用于冷冻食品。

一、技术领域

本发明涉及一种具有加速冷冻功能的环保型食品包装膜生产技术，属于食品包装材料领域。

二、背景技术

塑料膜材料包装性能好、制造成本低，目前仍是使用范围最广、用量最大的食品包装材料，但塑料的难降解特性对生态环境造成了极大压力。可降解的生物聚合物在包装材料中具有良好的应用前景，其中多糖作为一种代表性的生物基材料，具有优越的可降解性。但多糖类聚合物制备的膜材料亲水性较强，且机械性能较差，在加入塑化剂后虽然机械性能得到一定改善，但膜的亲水性增加，难以在高湿度的环境中使用。冷冻保藏作为广泛应用的一种食品保藏手段，可以抑制食品中微生物的生长繁殖和酶的活性，极大限度的保留食品中的营养成分，从而延长食品货架期，然而冷冻带来的冰晶形成效应会导致食品品质退化，限制了冷冻食品行业的发展。根据冻结时间的不同冻结方式可分为速冻与缓冻，速冻可以较快的速度通过最大冰晶生成带，形成微小冰晶，减小对细胞的伤害，最大程度保持食品的口感和品质，但是速冻对电能的消耗很大，加上我国目前处于电力紧缺的状态，对电力系统的负担较大。超疏水表面具有抗污和自清洁的作用，但超疏水表面的水滴冷凝成冰的速度会减慢，导致食品冷冻速度变慢。因此，开发一种具有加速冷冻功能的环保型冷冻食品包装膜十分必要。

小麦麸皮中的阿拉伯木聚糖(AX)是一种可降解的多糖物质，具有绿色环保、产量大、成本低、可再生等优点，AX经共价改性后具有良好的疏水性和成膜性能。利用光控反应可以在膜的表面固定低能烷基基团，从而形成超疏水表面，减轻食物和冰晶与包装的粘连。有研究表明，α-Al₂O₃本身就具有一定的导热性能，高结晶度α-Al₂O₃还有助于水分子定向排列，从而加速冰晶的生成。

专利(公开号CN211280029U，公开日2020年8月18日)公开了“一种可降解的塑料膜”，其用高强度淀粉复合膜、聚光薄膜、热稳定薄膜和抗菌层制备了一种可降解塑料膜，但该膜材料功能单一。本发明对AX进行改性，再通过光控修饰即可实现超疏水表面，此外还具有加速冷冻的作用。专利(公开号CN212046286U，公开日2020年4月23日)公开了“一种具有超疏水功能的聚丙烯薄膜”，其用聚丙烯层、抗菌层、抗紫外线层及疏水层，得到一种具有疏水、防水的食品包装材料。本发明将AX进行改性后制膜，在表面进行简单修饰即可实现超疏水表面，操作简单，绿色环保。

本发明以小麦麸皮为主要原料，经AX提取、改性、铸膜后得到AX基膜；通过光控疏水修饰和固定α-Al₂O₃冰核，得到一种具有加速冷冻功能的环保型食品包装膜。该膜具有防冰抗污、加速冷冻和可降解等作用，可作为包装材料应用于冷冻食品。

三、发明内容

技术问题

本发明目的在于提供一种具有加速冷冻功能的环保型冷冻食品包装膜生产技术，经AX改性、基膜制备、光控疏水修饰和冰成核剂固定，从而实现防冰抗污和加速冷冻的功能。

技术方案

本发明的技术方案概述如下：以小麦麸皮为主要原料，经阿拉伯木聚糖(AX)提取、改性、铸膜后得到AX基膜；通过光控疏水修饰和α-Al₂O₃冰核固定，制得所需食品包装膜材料，具体步骤包括：