一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，包括以下制备步骤：(1)按质量份数计将5-10份玉米醇溶蛋白溶于70-90份80％乙醇中，搅拌使其充分溶解，得玉米醇溶蛋白溶液；(2)将少量水加入到质量份数5-25份活性钙中，得活性钙水合物；(3)将玉米醇溶蛋白溶液和活性钙水合物混合得混合液，向混合液中添加1-2份增塑剂和0.2-2份植物精油，混合得膜液；(4)超声均质、细化；(5)脱气；(6)流延成型；(7)干燥、揭膜。本发明制备的保鲜包装膜，具有优良的抗菌性和抗氧化性，机械性能强，阻隔性能高；而且原料易得，加工工艺简单易行，成本低、无毒、安全性好。

说明书

技术领域

本发明属于食品包装材料技术领域，具体涉及一种具有抗菌和抗氧化功能的 保鲜包装膜的制备方法。

背景技术

塑料是以高分子树脂为主要材料，添加各种助剂后，在一定的温度和压力下 具有延展性，冷却后可以固定其形状的一类材料。塑料因其质地柔软、透明度好 和使用方便等特点，成为包装的首选材料，但是塑料包装材料造成的资源浪费及 其难降解废弃后造成的环境污染日趋严重，人们对商品的包装，特别是对食品和 药品的包装提出了更高的要求。利用天然高分子制成的环境友好生物聚合材料越 来越受到重视。其中，可食性膜、可降解性膜以其原料来源广泛、可食和无污染 等优点，成为食品、药品和包装等领域研究的一大热点，并取得了一定的成果。

用于制备可食性、可降解性膜的材料主要有：脂类、蛋白质、多糖等。但是 蛋白质和淀粉等材料本身容易滋生微生物，而且有些被包装材料容易发生各种氧 化反应，因此具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜将倍受人们的青睐。但由于合 成的抗菌剂和抗氧化剂具有一定的毒副作用，随着人们安全意识的增强，来自天 然的、无毒的抗菌性和抗氧化性材料越来越受到重视。玉米醇溶蛋白在醇水溶液 中，成无规则线团结构，但溶剂蒸发后成一种透明、有光泽的薄膜，具有防潮、 隔氧、抗紫外线、保香、阻油、防静电等特性。活性钙是以贝壳、蛋壳等经煅烧 而得，具有较强的抗菌抑菌性；植物精油如丁香油、牛至油、肉桂油和芥末油等 被证实具有很好的抗菌性和抗氧化性能。因此，通过一定的方法，将其添加到包 装膜材中，可制备无毒副作用、并具有抗菌性和抗氧化性的保鲜包装膜。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种具有抗菌和抗氧化功能的保 鲜包装膜的制备方法，该方法制备的保鲜包装膜具有优良的抗菌和抗氧化性，较 好的机械强度和阻湿性。

为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：

一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)玉米醇溶蛋白溶液的制备：按质量份数计将5-10份玉米醇溶蛋白溶于 70-90份80％乙醇中，搅拌使其充分溶解，得玉米醇溶蛋白溶液；

(2)活性钙水合物的制备：按与步骤(1)相同的质量份数计取5-25份活 性钙，将少量水加入到活性钙中，使其吸水，得活性钙水合物；活性钙取自食品 工业生产过程中的废弃物，蛋壳、贝壳等，将其在900～1200℃下煅烧2～3小 时而得，粒径50μm以下，由于活性钙易吸水，为减少对成膜液及包装食品的影 响，因此用少量水加入到活性钙中，使其吸水，得活性钙水合物；

(3)添加增塑剂和植物精油：将玉米醇溶蛋白溶液和活性钙水合物混合得 混合液，然后按与步骤(1)相同的质量份数向混合液中添加1-2份增塑剂和0.2-2 份植物精油，混合，得膜液；

(4)超声均质、细化：用超声波均质机对步骤(3)的膜液进行均质乳化， 使膜液中各种成分充分混合，并使油状的植物精油均匀分散在膜液中；

(5)脱气：将均质好的膜液放入真空脱气机中进行脱气3-4次，除去膜液 中的气体；

(6)流延成型：将脱气完的膜液倒入成膜器，成膜器的规格30cm×30cm， 每个玻璃板置入膜液280mL，流延成型；

(7)干燥、揭膜：将流延后的玻璃板放入热风干燥箱内干燥，待干燥后揭 膜，即得保鲜包装膜。

步骤(3)中所述的增塑剂为甘油或山梨醇。

步骤(3)中所述的植物精油为丁香油、牛至油、肉桂油和芥末油中的一种 或多种。丁香油、牛至油、肉桂油和芥末油具有很好的抗菌性和抗氧化性能。

步骤(4)中所述的超声波均质细化时，超声波功率为200W～500W，温度为 20℃～50℃，间歇超声时间为3min～15min。使油状的植物精油均匀分散在膜液 中。

步骤(7)中所述的干燥揭膜，是将流延后的玻璃板先放入50℃～70℃热风 干燥箱内干燥2h～10h，再置于相对湿度为45％～55％、温度为20℃～30℃环境 中，晾干1h～10h，然后揭膜，即得保鲜包装膜。

与已有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明是以玉米醇溶蛋白、活性钙为原料，通过添加增塑剂，并负载植物精 油，借助超声波技术对溶液进行均质、细化，然后将溶液倒入成膜器中，烘干， 得保鲜包装膜。本发明制备的保鲜包装膜，具有优良的抗菌性和抗氧化性，而且 原料易得，加工工艺简单易行，成本低、无毒、安全性好，利用本发明的保鲜包 装膜包装食品，有效降低食品的菌落总数。

(1)本发明充分利用了醇溶蛋白的成膜性质，加入增塑剂，增强了保鲜包 装膜的强度和阻湿性；玉米醇溶蛋白在醇水溶液中，成无规则线团结构，但溶剂 蒸发后成一种透明、有光泽的薄膜，具有防潮、隔氧、抗紫外线、保香、阻油、 防静电等特性；

(2)本发明的活性钙由食品工业生产过程中的废弃物，蛋壳、贝壳等经煅 烧而得，活性钙具有较强的抗菌抑菌性能，而且降低了污染物对环境的破坏，使 资源再生利用；

(3)本发明中的植物精油，赋予膜材料优良的抑菌性能及抗氧化性能；

(4)本发明使用的超声均质、细化方式，节省时间，且能耗比高压均质方 法要低，成膜液稳定。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不仅限于这些实施例， 在未脱离本发明宗旨的前提下，所作的任何改进均落在本发明的保护范围之内。

实施例1：

一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，该保鲜包装膜包括以 下质量份的组分：玉米醇溶蛋白为5份，活性钙为5份，80％乙醇为88.5份，甘 油1份，丁香油0.5份。具体步骤如下：

(1)玉米醇溶蛋白溶液的制备：将玉米醇溶蛋白溶于80％乙醇中，搅拌使 其充分溶解，得玉米醇溶蛋白溶液；

(2)活性钙水合物的制备：将食品工业生产过程中的废弃物，蛋壳、贝壳 等，在1000℃下煅烧3小时得活性钙，粒径在50μm以下，将少量水加入到活 性钙中，使其吸水，得活性钙水合物；

(3)添加增塑剂和植物精油：将玉米醇溶蛋白溶液和活性钙水合物混合得 混合液，然后向混合液中添加甘油和丁香油，混合，得膜液；

(4)超声均质、细化：用超声波均质机对步骤(3)的膜液进行均质乳化， 超声波功率为200W，温度为50℃，间歇超声时间为5min，使膜液中各种成分充 分混合，并使油状的丁香油均匀分散在膜液中；

(5)脱气：将均质好的膜液放入真空脱气机中进行脱气3次，除去膜液中 的气体；

(6)流延成型：将脱气完的膜液倒入成膜器，成膜器的规格30cm×30cm， 每个玻璃板置入膜液280mL，流延成型；

(7)干燥、揭膜：将流延后的玻璃板先放入50℃热风干燥箱内干燥10h， 再置于相对湿度为45％、温度为20℃环境中，晾干3h，然后揭膜，即得保鲜包 装膜。

利用本实施例制备的保鲜包装膜包装鲜切甘蓝，常温贮藏72h，菌落总数为 3.7Log CFU/g。将鲜切甘蓝用现有技术的塑料膜包装，同等环境条件下，常温贮 藏48h，菌落总数为7.5Log CFU/g，超出国家标准。

菌落总数测定：参照GB/T4789.2进行。

实施例2：

一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，该保鲜包装膜包括以 下质量份的组分：玉米醇溶蛋白为10份，活性钙为10份，80％乙醇为77.5份， 山梨醇2份，芥末油0.5份。具体步骤如下：

(1)玉米醇溶蛋白溶液的制备：将玉米醇溶蛋白溶于80％乙醇中，搅拌使 其充分溶解，得玉米醇溶蛋白溶液；

(2)活性钙水合物的制备：将食品工业生产过程中的废弃物，蛋壳、贝壳 等，在1200℃下煅烧2小时得活性钙，粒径在50μm以下，将少量水加入到活 性钙中，使其吸水，得活性钙水合物；

(3)添加增塑剂和植物精油：将玉米醇溶蛋白溶液和活性钙水合物混合得 混合液，然后向混合液中添加山梨醇和芥末油，混合，得膜液；

(4)超声均质、细化：用超声波均质机对步骤(3)的膜液进行均质乳化， 超声波功率为300W，温度为40℃，间歇超声时间为10min，使膜液中各种成分 充分混合，并使油状的植芥末油均匀分散在膜液中；

(5)脱气：将均质好的膜液放入真空脱气机中进行脱气4次，除去膜液中 的气体；

(6)流延成型：将脱气完的膜液倒入成膜器，成膜器的规格30cm×30cm， 每个玻璃板置入膜液280mL，流延成型；

(7)干燥、揭膜：将流延后的玻璃板先放入60℃热风干燥箱内干燥6h， 再置于相对湿度为50％、温度为25℃环境中，晾干5h，然后揭膜，即得保鲜包 装膜。

利用本实施例制备的保鲜包装膜包装鲜绿豆芽，常温贮藏48h，菌落总数为 3.6Log CFU/g。将新鲜绿豆芽用现有技术的塑料膜包装，同等环境条件下，常温 贮藏24h，菌落总数为5.4Log CFU/g，超出国家标准。

菌落总数测定：参照GB/T4789.2进行。

实施例3：

一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，该保鲜包装膜包括以 下质量份的组分：玉米醇溶蛋白为5份，活性钙为20份，80％乙醇为73份，甘 油1.5份，牛至油0.5份。具体步骤如下：

(1)玉米醇溶蛋白溶液的制备：将玉米醇溶蛋白溶于80％乙醇中，搅拌使 其充分溶解，得玉米醇溶蛋白溶液；

(2)活性钙水合物的制备：将食品工业生产过程中的废弃物，蛋壳、贝壳 等，将其在900℃下煅烧3小时得活性钙，粒径在50μm以下，用少量水加入到 活性钙中，使其吸水，得活性钙水合物；

(3)添加增塑剂和植物精油：将玉米醇溶蛋白溶液和活性钙水合物混合得 混合液，然后向混合液中添加甘油和牛至油，混合，得膜液；

(4)超声均质、细化：用超声波均质机对步骤(3)的膜液进行均质乳化， 超声波功率为500W，温度为50℃，间歇超声时间为15min，使膜液中各种成分 充分混合，并使油状的牛至油均匀分散在膜液中；

(5)脱气：将均质好的膜液放入真空脱气机中进行脱气4次，除去膜液中 的气体；

(6)流延成型：将脱气完的膜液倒入成膜器，成膜器的规格30cm×30cm， 每个玻璃板置入膜液280mL，流延成型；

(7)干燥、揭膜：将流延后的玻璃板先放入70℃热风干燥箱内干燥2h， 再置于相对湿度为55％、温度为30℃环境中，晾干10h，然后揭膜，即得保鲜包 装膜。

利用本实施例制备的保鲜包装膜包装新鲜草莓，常温贮藏48h，菌落总数为 3.7Log CFU/g。将新鲜草莓用现有技术的塑料膜包装，同等环境条件下，常温贮 藏24h，菌落总数为5.4Log CFU/g，超出国家标准(5Log CFU/g)。

菌落总数测定：参照GB/T4789.2进行。

实施例4：

一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，该保鲜包装膜包括以 下质量份的组分：玉米醇溶蛋白为8份，活性钙为16份，80％乙醇为74份，甘 油1份，丁香油0.5份，肉桂油0.5份。具体步骤如下：

(1)玉米醇溶蛋白溶液的制备：将玉米醇溶蛋白溶于80％乙醇中，搅拌使 其充分溶解，得玉米醇溶蛋白溶液；

(2)活性钙水合物的制备：将食品工业生产过程中的废弃物，蛋壳、贝壳 等，将其在1000℃下煅烧3小时得活性钙，粒径在50μm以下，用少量水加入 到活性钙中，使其吸水，得活性钙水合物；

(3)添加增塑剂和植物精油：将玉米醇溶蛋白溶液和活性钙水合物混合得 混合液，然后向混合液中添加甘油、丁香油和肉桂油，混合，得膜液；

(4)超声均质、细化：用超声波均质机对步骤(3)的膜液进行均质乳化， 超声波功率为400W，温度为40℃，间歇超声时间为10min，使膜液中各种成分 充分混合，并使油状的丁香油、肉桂油均匀分散在膜液中；

(5)脱气：将均质好的膜液放入真空脱气机中进行脱气4次，除去膜液中 的气体；

(6)流延成型：将脱气完的膜液倒入成膜器，成膜器的规格30cm×30cm， 每个玻璃板置入膜液280mL，流延成型；

(7)干燥、揭膜：将流延后的玻璃板先放入60℃热风干燥箱内干燥8h， 再置于相对湿度为45％、温度为30℃环境中，晾干5h，然后揭膜，即得保鲜包 装膜。

利用本实施例制备的保鲜包装膜包装干豆腐，常温贮藏48h，菌落总数为 3.2Log CFU/g。将干豆腐用塑料膜包装，同等环境条件下，常温贮藏24h，菌落 总数为5.4Log CFU/g，超出国家标准。

菌落总数测定：参照GB/T4789.2进行。

实施例5：

一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，该保鲜包装膜包括以 下质量份的组分：玉米醇溶蛋白为5份，活性钙为5份，80％乙醇为86份，甘油 2份，丁香油1份，牛至油1份。具体步骤如下：

(1)玉米醇溶蛋白溶液的制备：将玉米醇溶蛋白溶于80％乙醇中，搅拌使 其充分溶解，得玉米醇溶蛋白溶液；

(2)活性钙水合物的制备：将食品工业生产过程中的废弃物，蛋壳、贝壳 等，将其在1200℃下煅烧2小时得活性钙，粒径在50μm以下，用少量水加入 到活性钙中，使其吸水，得活性钙水合物；

(3)添加增塑剂和植物精油：将玉米醇溶蛋白溶液和活性钙水合物混合得 混合液，然后向混合液中添加甘油、丁香油和牛至油，混合，得膜液；

(4)超声均质、细化：用超声波均质机对步骤(3)的膜液进行均质乳化， 超声波功率为300W，温度为30℃，间歇超声时间为12min，使膜液中各种成分 充分混合，并使油状的丁香油、牛至油均匀分散在膜液中；

(5)脱气：将均质好的膜液放入真空脱气机中进行脱气3次，除去膜液中 的气体；

(6)流延成型：将脱气完的膜液倒入成膜器，成膜器的规格30cm×30cm， 每个玻璃板置入膜液280mL，流延成型；

(7)干燥、揭膜：将流延后的玻璃板先放入70℃热风干燥箱内干燥2h， 再置于相对湿度为50％、温度为30℃环境中，晾干6h，然后揭膜，即得保鲜包 装膜。

利用本实施例制备的保鲜包装膜包装新鲜鸡蛋，常温贮藏14天，哈夫单位 为68，鸡蛋等级为A；将新鲜鸡蛋用塑料膜包装，同等环境条件下，常温14天， 哈夫单位为35，鸡蛋等级为B；

哈夫单位是反映鸡蛋新鲜度的一个重要指标。检测时先称量蛋重，然后将鸡 蛋敲开轻倒在水平的玻璃板上，利用游标卡尺测量蛋黄周围浓蛋白的高度，选取 3点取其平均值。根据蛋白高度与蛋重，按照下列公式计算鸡蛋的哈夫单位(HU)。

HU＝lg(H-1.7×m^0.37+7.6)×100

式中：H为蛋白高度/mm；m为蛋质量/g。

鸡蛋通过哈夫单位的大小确定为4个等级：AA级(72以上)、A级(71～ 60)、B级(59～31)、C级(30以下)。

实施例6：

一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，该保鲜包装膜包括以 下质量份的组分：玉米醇溶蛋白为8份，活性钙为10份，80％乙醇为80份，甘 油1份，丁香油1份。具体步骤如下：

(1)玉米醇溶蛋白溶液的制备：将玉米醇溶蛋白溶于80％乙醇中，搅拌使 其充分溶解，得玉米醇溶蛋白溶液；

(2)活性钙水合物的制备：将食品工业生产过程中的废弃物，蛋壳、贝壳 等，将其在1000℃下煅烧3小时得活性钙，粒径在50μm以下，用少量水加入 到活性钙中，使其吸水，得活性钙水合物；

(3)添加增塑剂和植物精油：将玉米醇溶蛋白溶液和活性钙水合物混合得 混合液，然后向混合液中添加甘油和丁香油，混合，得膜液；

(4)超声均质、细化：用超声波均质机对步骤(3)的膜液进行均质乳化， 超声波功率为200W，温度为50℃，间歇超声时间为15min，使膜液中各种成分 充分混合，并使油状的丁香油均匀分散在膜液中；

(5)脱气：将均质好的膜液放入真空脱气机中进行脱气3次，除去膜液中 的气体；

(6)流延成型：将脱气完的膜液倒入成膜器，成膜器的规格30cm×30cm， 每个玻璃板置入膜液280mL，流延成型；

(7)干燥、揭膜：将流延后的玻璃板先放入50℃热风干燥箱内干燥10h， 再置于相对湿度为45％、温度为30℃环境中，晾干8h，然后揭膜，即得保鲜包 装膜。

利用本实施例制备的保鲜包装膜包装香肠，常温贮藏48h，菌落总数为 3.2Log CFU/g。将香肠用塑料膜包装，同等环境条件下，常温贮藏48h，菌落总 数为6.4Log CFU/g，超出国家标准。

菌落总数测定：参照GB/T4789.2进行。