本發(fā)明涉及食品包裝材料領(lǐng)域，具體涉及一種可降解抗菌食品包裝材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

微生物腐敗是影響食品變質(zhì)的一項(xiàng)重要原因，有資料顯示，在果蔬行業(yè)，我國(guó)一年果蔬腐爛損失750億，占整個(gè)行業(yè)產(chǎn)值的30％以上。這與國(guó)際市場(chǎng)比較還是有較大的差異的，其中一個(gè)很大的原因就是包裝不善，影響出口，且由于包裝功能達(dá)不到要求，不利于流通消費(fèi)而導(dǎo)致?lián)p失嚴(yán)重。目前市場(chǎng)上的包裝材料，帶有功能性的比較少見(jiàn)，我們?cè)诔谐Ｒ?jiàn)的普通聚乙烯保鮮膜，僅僅通過(guò)簡(jiǎn)單的覆蓋隔離起到保濕、隔絕氧氣以降低果蔬呼吸消耗糖分的作用，并不能真正起到抗菌的效果。

環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展是我國(guó)一項(xiàng)重要的戰(zhàn)略目標(biāo)，傳統(tǒng)的包裝材料以石油等化工原料加工制成，并不具有生物活性，其廢棄物要經(jīng)過(guò)200年才可完全降解，對(duì)環(huán)境傷害大，易形成了“白色污染”。因此，在環(huán)保理念盛行的今天，一種環(huán)保型可降解的抗菌包裝材料應(yīng)運(yùn)而生。

聚乳酸(polylacticacid，pla)是一種生物可降解材料，國(guó)外早在20世紀(jì)30年代就開(kāi)始了對(duì)其研究，它是以玉米、小麥、土豆、甜菜等天然植物及其蓮、葉、根等有機(jī)廢棄物為原料，經(jīng)發(fā)酵聚合而成，廢棄的聚乳酸制品能在自然條件下完全降解成二氧化碳和水，并重新進(jìn)入生態(tài)循環(huán)，其降解中間產(chǎn)物也是人體正常的代謝產(chǎn)物，不存在毒副作用隱患，因此，是一種具有優(yōu)良生物相容性和降解性的脂肪族聚酯類(lèi)高分子材料，此外，pla在食品包裝上面的應(yīng)用已經(jīng)得到美國(guó)fda的認(rèn)可。

麝香草酚(thymol)，別名百里酚、5-甲基-2-異丙基酚，是一種單萜酚，極易溶于乙醇、乙醚、醋酸、氯仿和苯中。主要存在于唇形科百里香屬植物中，是百里香屬植物揮發(fā)油的主要成分，具有宜人香氣。在對(duì)麝香草酚體外抑菌活性的研究中發(fā)現(xiàn)，麝香草酚對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌、變形桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜熱乳酸鏈球菌、異常漢遜氏酵母、釀酒酵母、黑曲霉、黃曲霉，10種常見(jiàn)污染菌均有一定抑制作用，其最低抑菌濃度分別為10、20、20、40、40、40、80、40、80、160μg/ml。這說(shuō)明麝香草酚具有很廣的抑菌譜。

檸檬酸三丁酯作為一種新型“綠色”環(huán)保塑料增塑劑，具有較好的生物可降解性，無(wú)毒無(wú)味，是一種無(wú)色透明高沸點(diǎn)液體，與多數(shù)有機(jī)溶劑互溶，不與塑料發(fā)生反應(yīng)，可替代鄰苯二甲酸酯類(lèi)傳統(tǒng)增塑劑。將其添加到聚合物體系中能使聚合物體系的塑性增加，改善在成型加工時(shí)樹(shù)脂的流動(dòng)性，賦予制品柔軟性的功能性產(chǎn)品。廣泛用于食品及醫(yī)藥儀器包裝、化妝品、日用品、玩具、軍用品等領(lǐng)域。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中功能性包裝材料比較少見(jiàn)以及環(huán)保的需求，本發(fā)明的目的是提供一種可降解抗菌食品包裝材料，解決因包裝不善帶來(lái)的問(wèn)題，以期能有效抑制食品腐敗菌的生長(zhǎng)，延長(zhǎng)食品貯藏期，并解決“白色污染”，降低對(duì)環(huán)境的傷害；本發(fā)明同時(shí)提供該材料的制備方法，該方法簡(jiǎn)單易操作，以便實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，發(fā)明人提供如下技術(shù)方案：

一種可降解抗菌食品包裝材料，由基材聚乳酸及助劑麝香草酚和檸檬酸三丁酯采用流延法工藝制備而成，其中：麝香草酚用量為聚乳酸重量的5％-10％、檸檬酸三丁酯用量為聚乳酸重量的3％-7％。

本發(fā)明采用聚乳酸作為載體，選擇具有廣泛抑菌譜的麝香草酚作為抗菌劑，并添加具有較好生物降解性的檸檬酸三丁酯作為增塑劑，經(jīng)溶液共混后流延成膜，進(jìn)一步再經(jīng)熱封機(jī)熱封獲得包裝袋。本發(fā)明的包裝袋表面光潔度和透明性好，物理機(jī)械性能良好，采用聚乳酸作為載體，具有完全生物可降解功能，對(duì)環(huán)境壓力小，此外，選用的麝香草酚是一種天然植物精油，無(wú)毒，安全，抑菌譜廣。經(jīng)過(guò)本發(fā)明包裝袋包裝過(guò)的果蔬產(chǎn)品，在貨架流通期內(nèi)，可減少有害微生物的污染，降低果蔬失水萎蔫，減緩衰老，一定程度上能起到延長(zhǎng)貨架期的作用，提高經(jīng)濟(jì)效益。

作為優(yōu)選方案，根據(jù)本發(fā)明所述的一種可降解抗菌食品包裝材料，其中，所述的聚乳酸采用8052d型聚乳酸。

作為優(yōu)選方案，根據(jù)本發(fā)明所述的一種可降解抗菌食品包裝材料，其中，所述的流延法工藝流延成膜，薄膜的厚度為0.040-0.049mm。

本發(fā)明還提供了上述一種可降解抗菌食品包裝材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將聚乳酸真空干燥至恒重；

(2)將步驟(1)中得到的物料采用溶液共混法溶于二氯甲烷中；

(3)在步驟(2)得到的溶液中加入一定量的麝香草酚及檸檬酸三丁酯，麝香草酚用量為聚乳酸重量的5％-10％、檸檬酸三丁酯用量為聚乳酸重量的3％-7％，待麝香草酚及檸檬酸三丁酯溶解后，在室溫下通過(guò)磁力攪拌器使其分散均勻；

(4)將步驟(3)中得到的分散均勻的溶液倒入玻璃模具中，自然干燥，再將所得抗菌膜轉(zhuǎn)移至真空干燥箱中，干燥至恒重。

作為優(yōu)選方案，根據(jù)本發(fā)明所述的一種可降解抗菌食品包裝材料的制備方法，其中，所述的步驟(4)得到的抗菌膜進(jìn)一步再經(jīng)熱封機(jī)熱封獲得包裝袋。

作為優(yōu)選方案，根據(jù)本發(fā)明所述的一種可降解抗菌食品包裝材料的制備方法，其中，所述的步驟(4)中的抗菌膜的厚度為0.040-0.049mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1.具有較好的物理化學(xué)性能

本發(fā)明所述新型抗菌包裝可完全生物降解，具有拉伸強(qiáng)度高，透明性好等特點(diǎn)，能有效抑制食品腐敗菌的生長(zhǎng)，延長(zhǎng)食品貯藏期。一定程度上能起到延長(zhǎng)貨架期的作用，提高經(jīng)濟(jì)效益。

2.具有較好的應(yīng)用效果

實(shí)驗(yàn)表明本發(fā)明的包裝能顯著延緩貯藏期果實(shí)腐敗，因此，該包裝在果實(shí)防腐保鮮中具有較好的應(yīng)用前景。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，更具體地說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施并不局限于下面的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發(fā)明保護(hù)范圍。

在本發(fā)明中，若非特指，所有的份、百分比均為重量單位，所有的設(shè)備和原料等均可從市場(chǎng)購(gòu)得或是本行業(yè)常用的。若無(wú)特別指明，實(shí)施例采用的方法為本領(lǐng)域通用技術(shù)。

實(shí)施例1

一種可降解抗菌型食品包裝袋，其組成組分為1重量份的8052d型聚乳酸、0.07重量份的麝香草酚和0.05重量份的檸檬酸三丁酯。

所述可降解抗菌食品包裝袋的制備方法，包括以下步驟：

(1)將聚乳酸顆粒在70℃下真空干燥至恒重；

(2)稱(chēng)取1重量份數(shù)的步驟(1)中得到的物料，采用溶液共混法，將聚乳酸顆粒溶于20重量份數(shù)的二氯甲烷中；

(3)在步驟(2)得到的溶液中加入0.07重量份數(shù)的麝香草酚及0.05重量份數(shù)的檸檬酸三丁酯，待麝香草酚和檸檬酸三丁酯溶解后，在室溫下通過(guò)磁力攪拌器攪拌使其分散均勻；

(4)將步驟(3)中得到的分散均勻的溶液倒入玻璃模具中，自然干燥24h，再將所得抗菌膜轉(zhuǎn)移至真空干燥箱中，70℃下干燥至恒重；

(5)再在熱封機(jī)上，在100℃的溫度下，將抗菌膜熱封成包裝袋。

本實(shí)施例生物可降解抗菌食品包裝袋材料厚度按gb/t6672-2001測(cè)試，拉伸性能按gb/t1040.3-2006測(cè)試。結(jié)果為：食品包裝袋厚度為0.041mm，拉伸強(qiáng)度為30.68mpa，斷裂伸長(zhǎng)率為180.63％。

以藍(lán)莓包裝為例，將實(shí)施例1的濃度為7％的抗菌包裝袋應(yīng)用在藍(lán)莓上，并貯藏于0℃條件下，以pe包裝為對(duì)照，研究發(fā)現(xiàn)，pe包裝貯藏18d時(shí)果實(shí)出現(xiàn)腐爛，而本發(fā)明的抗菌包裝貯藏36d仍能保持100％的好果率。說(shuō)明本發(fā)明的包裝能顯著延緩貯藏期果實(shí)腐敗。

實(shí)施例2

一種可降解抗菌型食品包裝袋，其組成組分為1重量份的8052d型聚乳酸、0.05重量份的麝香草酚和0.07重量份的檸檬酸三丁酯。制備方法參照實(shí)施例1。

本實(shí)施例生物可降解抗菌性食品包裝袋材料厚度按gb/t6672-2001測(cè)試，拉伸性能按gb/t1040.3-2006測(cè)試。結(jié)果為：食品包裝袋厚度為0.049mm，拉伸強(qiáng)度為40.61mpa，斷裂伸長(zhǎng)率為74.43％。

經(jīng)檢測(cè)，能達(dá)到與實(shí)施例1一樣的技術(shù)效果，此處不再贅述。

實(shí)施例3

一種可降解抗菌型食品包裝袋，其組成組分為1重量份的8052d型聚乳酸、0.1重量份的麝香草酚和0.03重量份的檸檬酸三丁酯。制備方法參照實(shí)施例1。

本實(shí)施例生物可降解抗菌性食品包裝袋材料厚度按gb/t6672-2001測(cè)試，拉伸性能按gb/t1040.3-2006測(cè)試。結(jié)果為：食品包裝袋厚度為0.040mm，拉伸強(qiáng)度為15.24mpa，斷裂伸長(zhǎng)率為258.81％。

經(jīng)檢測(cè)，能達(dá)到與實(shí)施例1一樣的技術(shù)效果，此處不再贅述。