本发明涉及包装材料领域，具体涉及一种抗菌包装薄膜材料及其制备方法。
背景技术：
近年来，食品质量和安全问题频发，目前已受到了社会的广泛关注，活性包装作为一种新的食品包装和保鲜技术已逐步发展起来，由于其特殊的活性功能，活性包装在用以保障食品安全，延长食品的货架期上都得到了研究与发展。而食品腐败指在微生物和其他因素共同作用下，使其感官性状和化学成分发生改变，降低或完全丧失食用价值的过程，在食品的贮藏和运输过程中，微生物的污染及食品的营养成份的氧化是食品贮藏和运输过程中发生腐败变质的两个主要因素。包装作为食品贮藏保鲜的重要手段，适当的包装在食品和储运和销售过程中必不可少。而功能性包装材料如抗菌包装材料，能够有效地抑制微生物的污染，维持食品品质、延长食品的保质期，提高食品的安全性，具有广阔的发展空间和市场价值。
技术实现要素：
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种抗菌包装薄膜材料，具有良好的透湿性，力学性能佳，同时本薄膜还具有非常好的抗菌性能，有明显的抑菌效果。
技术方案：一种抗菌包装薄膜材料，由以下成分以重量份制备而成：玉米醇溶蛋白4-7份、β-环糊精1-3份、壳聚糖2-4份、羟乙基纤维素1-2份、海藻酸钠1-2份、八角茴香精油0.4-0.7份、百里香精油0.3-0.5份、桂皮油0.2-0.4份、环氧大豆油0.5-1份、酪朊酸钠1-3份、硬脂酰富马酸钠0.4-0.8份、磷脂酰胆碱0.5-1份、无水乙醇60-80份、乙酸1-2份、去离子水115-230份。
进一步优选的，所述的一种抗菌包装薄膜材料，由以下成分以重量份制备而成：玉米醇溶蛋白5-6份、β-环糊精1.5-2.5份、壳聚糖2.5-3.5份、羟乙基纤维素1.2-1.8份、海藻酸钠1.3-1.8份、八角茴香精油0.5-0.6份、百里香精油0.35-0.45份、桂皮油0.25-0.35份、环氧大豆油0.6-0.9份、酪朊酸钠1.5-2.5份、硬脂酰富马酸钠0.5-0.7份、磷脂酰胆碱0.6-0.9份、无水乙醇65-75份、乙酸1.3-1.8份、去离子水130-210份。
上述抗菌包装薄膜材料的制备方法包括以下步骤：
（1） 将壳聚糖、乙酸和100-200份去离子水混合，用磁力搅拌机在温度60-65℃下搅拌70-90分钟；
（2） 将玉米醇溶蛋白、羟乙基纤维素、无水乙醇和剩余去离子水混合搅拌30-50分钟；
（3） 将上述两种溶液混合，并加入β-环糊精、海藻酸钠、酪朊酸钠、八角茴香精油、百里香精油、桂皮油、硬脂酰富马酸钠和磷脂酰胆碱，用磁力搅拌机在转速250-300r/min下搅拌50-80分钟；
（4） 加入环氧大豆油，继续搅拌30-60分钟后进行脱气处理；
（5） 将制备好的液体流延至塑料平板上，在温度55-60℃下进行干燥即得。
进一步的，所述的一种抗菌包装薄膜材料的制备方法，所述的步骤（1）中温度为62℃，搅拌时间为75-85分钟。
进一步的，所述的一种抗菌包装薄膜材料的制备方法，所述的步骤（2）中搅拌时间为40分钟。
进一步的，所述的一种抗菌包装薄膜材料的制备方法，所述的步骤（3）中转速为260-290r/min，搅拌时间为60-70分钟。
进一步的，所述的一种抗菌包装薄膜材料的制备方法，所述的步骤（5）中温度为57℃。
有益效果：本发明的抗菌包装薄膜材料具有良好的透湿性，水蒸气透过系数可达3.868×10-10g/(m∙s∙Pa)，力学性能佳，其抗拉强度和断裂伸长率最高分别可达3.63MPa和22.5%，同时本薄膜还具有非常好的抗菌性能，对大肠杆菌抑菌圈直径可达24.26mm，具有明显的抑菌效果。
具体实施方式
实施例1
一种抗菌包装薄膜材料，由以下成分以重量份制备而成：玉米醇溶蛋白4份、β-环糊精1份、壳聚糖2份、羟乙基纤维素1份、海藻酸钠1份、八角茴香精油0.4份、百里香精油0.3份、桂皮油0.2份、环氧大豆油0.5份、酪朊酸钠1份、硬脂酰富马酸钠0.4份、磷脂酰胆碱0.5份、无水乙醇60份、乙酸1份、去离子水115份。
上述抗菌包装薄膜材料的制备方法为：（1）将壳聚糖、乙酸和100份去离子水混合，用磁力搅拌机在温度60℃下搅拌70分钟；（2）将玉米醇溶蛋白、羟乙基纤维素、无水乙醇和剩余去离子水混合搅拌30分钟；（3）将上述两种溶液混合，并加入β-环糊精、海藻酸钠、酪朊酸钠、八角茴香精油、百里香精油、桂皮油、硬脂酰富马酸钠和磷脂酰胆碱，用磁力搅拌机在转速250r/min下搅拌50分钟；（4）加入环氧大豆油，继续搅拌30分钟后进行脱气处理；（5）将制备好的液体流延至塑料平板上，在温度55℃下进行干燥即得。
实施例2
一种抗菌包装薄膜材料，由以下成分以重量份制备而成：玉米醇溶蛋白5份、β-环糊精1.5份、壳聚糖2.5份、羟乙基纤维素1.2份、海藻酸钠1.3份、八角茴香精油0.5份、百里香精油0.35份、桂皮油0.25份、环氧大豆油0.6份、酪朊酸钠1.5份、硬脂酰富马酸钠0.5份、磷脂酰胆碱0.6份、无水乙醇65份、乙酸1.3份、去离子水130份。
上述抗菌包装薄膜材料的制备方法为：（1）将壳聚糖、乙酸和125份去离子水混合，用磁力搅拌机在温度62℃下搅拌75分钟；（2）将玉米醇溶蛋白、羟乙基纤维素、无水乙醇和剩余去离子水混合搅拌35分钟；（3）将上述两种溶液混合，并加入β-环糊精、海藻酸钠、酪朊酸钠、八角茴香精油、百里香精油、桂皮油、硬脂酰富马酸钠和磷脂酰胆碱，用磁力搅拌机在转速260r/min下搅拌60分钟；（4）加入环氧大豆油，继续搅拌40分钟后进行脱气处理；（5）将制备好的液体流延至塑料平板上，在温度57℃下进行干燥即得。
实施例3
一种抗菌包装薄膜材料，由以下成分以重量份制备而成：玉米醇溶蛋白5.5份、β-环糊精2份、壳聚糖3份、羟乙基纤维素1.5份、海藻酸钠1.5份、八角茴香精油0.55份、百里香精油0.4份、桂皮油0.3份、环氧大豆油0.75份、酪朊酸钠2份、硬脂酰富马酸钠0.6份、磷脂酰胆碱0.75份、无水乙醇70份、乙酸1.5份、去离子水170份。
上述抗菌包装薄膜材料的制备方法为：（1）将壳聚糖、乙酸和150份去离子水混合，用磁力搅拌机在温度62℃下搅拌80分钟；（2）将玉米醇溶蛋白、羟乙基纤维素、无水乙醇和剩余去离子水混合搅拌40分钟；（3）将上述两种溶液混合，并加入β-环糊精、海藻酸钠、酪朊酸钠、八角茴香精油、百里香精油、桂皮油、硬脂酰富马酸钠和磷脂酰胆碱，用磁力搅拌机在转速275r/min下搅拌65分钟；（4）加入环氧大豆油，继续搅拌45分钟后进行脱气处理；（5）将制备好的液体流延至塑料平板上，在温度57℃下进行干燥即得。
实施例4
一种抗菌包装薄膜材料，由以下成分以重量份制备而成：玉米醇溶蛋白6份、β-环糊精2.5份、壳聚糖3.5份、羟乙基纤维素1.8份、海藻酸钠1.8份、八角茴香精油0.6份、百里香精油0.45份、桂皮油0.35份、环氧大豆油0.9份、酪朊酸钠2.5份、硬脂酰富马酸钠0.7份、磷脂酰胆碱0.9份、无水乙醇75份、乙酸1.8份、去离子水210份。
上述抗菌包装薄膜材料的制备方法为：（1）将壳聚糖、乙酸和175份去离子水混合，用磁力搅拌机在温度64℃下搅拌85分钟；（2）将玉米醇溶蛋白、羟乙基纤维素、无水乙醇和剩余去离子水混合搅拌45分钟；（3）将上述两种溶液混合，并加入β-环糊精、海藻酸钠、酪朊酸钠、八角茴香精油、百里香精油、桂皮油、硬脂酰富马酸钠和磷脂酰胆碱，用磁力搅拌机在转速290r/min下搅拌70分钟；（4）加入环氧大豆油，继续搅拌50分钟后进行脱气处理；（5）将制备好的液体流延至塑料平板上，在温度58℃下进行干燥即得。
实施例5
一种抗菌包装薄膜材料，由以下成分以重量份制备而成：玉米醇溶蛋白7份、β-环糊精3份、壳聚糖4份、羟乙基纤维素2份、海藻酸钠2份、八角茴香精油0.7份、百里香精油0.5份、桂皮油0.4份、环氧大豆油1份、酪朊酸钠3份、硬脂酰富马酸钠0.8份、磷脂酰胆碱1份、无水乙醇80份、乙酸2份、去离子水230份。
上述抗菌包装薄膜材料的制备方法为：（1）将壳聚糖、乙酸和200份去离子水混合，用磁力搅拌机在温度65℃下搅拌90分钟；（2）将玉米醇溶蛋白、羟乙基纤维素、无水乙醇和剩余去离子水混合搅拌50分钟；（3）将上述两种溶液混合，并加入β-环糊精、海藻酸钠、酪朊酸钠、八角茴香精油、百里香精油、桂皮油、硬脂酰富马酸钠和磷脂酰胆碱，用磁力搅拌机在转速300r/min下搅拌80分钟；（4）加入环氧大豆油，继续搅拌60分钟后进行脱气处理；（5）将制备好的液体流延至塑料平板上，在温度60℃下进行干燥即得。
对比例1
本实施例与实施例2的区别在于不含有八角茴香精油和百里香精油。具体地说是：
一种抗菌包装薄膜材料，由以下成分以重量份制备而成：玉米醇溶蛋白5份、β-环糊精1.5份、壳聚糖2.5份、羟乙基纤维素1.2份、海藻酸钠1.3份、桂皮油0.25份、环氧大豆油0.6份、酪朊酸钠1.5份、硬脂酰富马酸钠0.5份、磷脂酰胆碱0.6份、无水乙醇65份、乙酸1.3份、去离子水130份。
上述抗菌包装薄膜材料的制备方法为：（1）将壳聚糖、乙酸和125份去离子水混合，用磁力搅拌机在温度62℃下搅拌75分钟；（2）将玉米醇溶蛋白、羟乙基纤维素、无水乙醇和剩余去离子水混合搅拌35分钟；（3）将上述两种溶液混合，并加入β-环糊精、海藻酸钠、酪朊酸钠、桂皮油、硬脂酰富马酸钠和磷脂酰胆碱，用磁力搅拌机在转速260r/min下搅拌60分钟；（4）加入环氧大豆油，继续搅拌40分钟后进行脱气处理；（5）将制备好的液体流延至塑料平板上，在温度57℃下进行干燥即得。
对比例2
本实施例与实施例2的区别在于不含有羟乙基纤维素和海藻酸钠。具体地说是：
一种抗菌包装薄膜材料，由以下成分以重量份制备而成：玉米醇溶蛋白5份、β-环糊精1.5份、壳聚糖2.5份、八角茴香精油0.5份、百里香精油0.35份、桂皮油0.25份、环氧大豆油0.6份、酪朊酸钠1.5份、硬脂酰富马酸钠0.5份、磷脂酰胆碱0.6份、无水乙醇65份、乙酸1.3份、去离子水130份。
上述抗菌包装薄膜材料的制备方法为：（1）将壳聚糖、乙酸和125份去离子水混合，用磁力搅拌机在温度62℃下搅拌75分钟；（2）将玉米醇溶蛋白、无水乙醇和剩余去离子水混合搅拌35分钟；（3）将上述两种溶液混合，并加入β-环糊精、酪朊酸钠、八角茴香精油、百里香精油、桂皮油、硬脂酰富马酸钠和磷脂酰胆碱，用磁力搅拌机在转速260r/min下搅拌60分钟；（4）加入环氧大豆油，继续搅拌40分钟后进行脱气处理；（5）将制备好的液体流延至塑料平板上，在温度57℃下进行干燥即得。
本发明材料具有良好的透湿性，水蒸气透过系数可达3.868×10-10g/(m∙s∙Pa)，力学性能佳，其抗拉强度和断裂伸长率最高分别可达3.63MPa和22.5%，同时本薄膜还具有非常好的抗菌性能，对大肠杆菌抑菌圈直径可达24.26mm，具有明显的抑菌效果。对比例1中不含有八角茴香精油和百里香精油，水蒸气透过系数有所提高，可能是与精油本身是脂溶性而非水溶性有关，大肠杆菌抑菌圈直径明显减小，说明八角茴香精油和百里香精油对于本薄膜材料抑菌性的提高有较大的作用。对比例2中不含有羟乙基纤维素和海藻酸钠，其抗拉强度和断裂伸长率有所下降，说明其对本薄膜材料的力学性能的提高有较大的作用。
表1 抗菌包装薄膜材料的部分性能指标