[发明专利]一种具有光热抗菌功能的可降解冷冻食品包装膜生产方法

说明书

本发明涉及一种具有光热抗菌功能的可降解冷冻食品包装膜生产方法，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、加入增塑剂和抗菌剂，经脱气、铸膜后得到AX基膜；通过光热剂喷涂和表面疏水修饰，制得一种具有光热抗菌功能的可降解冷冻食品包装膜。本发明技术生产的包装膜具有抗菌、光热解冻、降低冻结烧和可降解的功能，可应用于冷冻食品包装。本发明具有制备易、成本低、绿色安全、光热解冻等特点。

一、技术领域

本发明涉及一种具有光热抗菌功能的可降解冷冻食品包装膜生产方法，属于食品包装材料领域。

二、背景技术

塑料是目前食品包装的一种主要材料，但塑料包装的大量使用和其难降解性导致了严重的“白色污染”，对生态环境造成了极大的压力。可降解生物包装材料是目前食品包装的主要研究方向。冷冻保藏是一种广泛应用的食品保藏手段，可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，然而冷冻带来的冻结烧效应会导致食品品质退化，限制了冷冻食品行业的发展。对于冷冻食品而言，嗜冷微生物是降低食品品质、威胁人体健康的主要元凶，其中以李斯特菌最为严重。李斯特菌作为最致命的耐冷病原体之一，在2～10℃也能生长繁殖，造成了大量食物中毒和致死事件。此外，由于食品表面的蒸汽压与食品接触的空气的水蒸气压存在差异，会导致食品表面的冰晶升华，造成冷冻食品水分散失，包装内空气相对湿度升高，温度波动时包装内侧水汽凝结成冰，时间一长，不仅会引发冻结烧效应，还会导致食品与包装材料粘连。

小麦麸皮富含膳食纤维，其中的阿拉伯木聚糖(AX)可被生物降解，具有安全、环保、成本低等优点，在添加增塑剂后具有良好的成膜性能和机械性能。阿魏酸己酯是一类具有生物活性的酚酸酯类，对单增李斯特菌具有很强的抑制作用，并具有浓度与时间效应。同时酚酸酯还具有抗氧化作用。多巴胺作为一种生物相容性很好的物质，在碱性溶液中可以发生氧化自聚合，形成聚多巴胺，从而牢固的粘附于物体表面。此外，聚多巴胺不仅具有超强的黏附性能，还能作为一种光热剂，在近红外光的照射下将光能转化为热能。李斯特菌对热敏感，配合阿魏酸己酯的抗菌性能，从而实现解冻和协同杀菌的目的。用近红外光照射聚多巴胺纳米颗粒溶液，能使溶液在5分钟内升温接近50℃。利用粒径不同的烷基化SiO₂可构建一种类似荷花粗糙表面的疏水结构，加上烷基化SiO₂的低能烷基基团可以形成一个具有良好疏水性的膜表面，减轻食物与包装粘连，同时还可降低冻结烧效应。

专利(公开号CN110343282A，公开日2019年10月18日)公开了“一种超疏水性纳米纤维素纤维膜”，其用纤维素纳米纤维制备膜材料，将纳米纤维素膜反复多次浸入改性后的超疏水纳米SiO₂的溶液，得到一种具有超疏水性的纳米纤维素膜。但该膜仅具有疏水性，不具备抗菌和光热特性。本发明则在疏水表面的基础上增加了阿魏酸己酯抗菌和聚多巴胺光热解冻的功能，还具有绿色环保、制作成本低、操作简单等优点。专利(公开号CN207859654U，公开日2018年9月14日)公开了“一种新型抗菌冷冻食品包装膜”，其用防冻层、多层共挤抗菌层、柔性层、机械强度载体层、清洁功能层叠加，得到一种具有抗菌性能的冷冻食品包装材料。本发明将抗菌剂直接加入AX基膜，仅需在表面进行修饰即可实现所需的抗菌和冷冻需求，具有成本低、制备简单的优点。

本发明以小麦麸皮中提取的AX为主要原料，加入增塑剂和抗菌剂，经脱气、铸膜，得到AX基膜；在AX基膜上喷涂光热剂，并固定二氧化硅，制得一种具有光热抗菌功能的可降解冷冻食品包装膜。该膜具有可降解、抗菌、光热解冻和降低冻结烧等作用，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光热抗菌功能的可降解冷冻食品包装膜生产方法，经AX基膜制备、光热剂喷涂和表面疏水修饰，从而实现抗菌、光热解冻、降低冻结烧和可降解的功能。

技术方案