本发明涉及包装材料领域，具体涉及一种抗菌防雾包装材料及其制备方法。
背景技术：
防雾包装材料是一种防止水汽在材料表面形成结雾以致影响其透明度的功能性包装材料。在我们的日常生活中，新鲜果蔬、鲜花、冷鲜肉等生鲜类商品大都需要有一层包装，而由于这些生物的呼吸作用，或温度的影响，很容易使包装内外温度产生差异，导致出现雾气，而雾气的出现，则很大的影响了美观，且人们在购买时看不清里面的产品，导致失去了购买的欲望。因此，研究开发能够有效的防雾，同时还具有抗菌效果，延长产品保质期的包装材料具有重要的意义和经济价值。
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防雾包装材料，具有卓越的防雾效果，抗菌性佳，同时力学性能也很好。
技术方案：一种抗菌防雾包装材料，由以下成分以重量份制备而成：改性鸡爪胶原蛋白5-7份、聚乙烯醇10-20份、壳聚糖2-5份、绢云母2-3份、纳米二氧化钛2-5份、百里香精油微球1-2份、聚乙烯吡咯烷酮3-5份、山梨糖醇1-3份、表面活性剂2-3份、豆粉2-3份、葡萄糖接枝羽毛蛋白0.5-1份、聚丙烯酸2-4份、乙酸1-2份、蒸馏水100-150份。
进一步的，所述的一种抗菌防雾包装材料，由以下成分以重量份制备而成：改性鸡爪胶原蛋白6份、聚乙烯醇15份、壳聚糖4份、绢云母2.5份、纳米二氧化钛4份、百里香精油微球1.5份、聚乙烯吡咯烷酮4份、山梨糖醇2份、表面活性剂2.5份、豆粉2.5份、葡萄糖接枝羽毛蛋白0.8份、聚丙烯酸3份、乙酸1.5份、蒸馏水130份。
进一步的，所述改性鸡爪胶原蛋白的制备方法为：
(1)取20份鸡爪胶原蛋白，加入50份去离子水，加热至温度为40-50℃，搅拌至溶解；
(2)转移至带有回流冷凝管、电动搅拌器、氮气保护装置的四口烧瓶中，升温至70-80℃，加入丙烯酸丁酯和苯乙烯，缓慢搅拌30-40min；
(3)加入偶氮二异丁腈反应2-2.5h，自然冷却至室温即得。
进一步的，所述壳聚糖脱乙酰度为95％。
进一步的，所述百里香精油微球的制备方法：
第一步：取2-5份乙基纤维素，加入40-60份80％乙醇，搅拌溶解；
第二步：加入5-10份百里香精油和2％的甘油，充分搅拌均匀；
第三步：再加入1wt％滑石粉，搅拌均匀；
第四步：喷雾干燥即得，进料速度为3ml/min，进风温度为100℃，雾化压力为100kpa。
进一步的，所述表面活性剂为磷脂酰胆碱、硬脂酰乳酸钙、蓖麻油、月桂酸单甘油酯、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠中的一种或几种。
进一步的，所述葡萄糖接枝羽毛蛋白的制备方法为：
步骤(1)：将羽毛蛋白和葡萄糖以质量比为1:1的量溶解于蒸馏水中，用磁力搅拌机搅拌30-40min；
步骤(2)：置于-60℃下预冻6h，放入冷冻干燥机中真空干燥得冻干粉；
步骤(3)：将装冻干粉的铝盒置于底部盛有饱和kbr溶液的干燥器内，放入干燥箱中，在温度55℃，相对湿度79％下反应即得。
上述的一种抗菌防雾包装材料的制备方法包括以下步骤：
第一步：将壳聚糖溶解于乙酸和50-100份蒸馏水配置的溶液中，加入聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇，在转速200-300r/min下搅拌5-10min，得溶液a；
第二步：将改性鸡爪胶原蛋白、葡萄糖接枝羽毛蛋白、山梨糖醇、豆粉和20-30份蒸馏水混合搅拌10-20min，得溶液b；
第三步：将绢云母、纳米二氧化钛、百里香精油微球、表面活性剂、聚丙烯酸和剩余蒸馏水混合，加热至70-80℃，搅拌5-10min，冷却得溶液c；
第四步：将溶液a、溶液b、溶液c和剩余组分混合，搅拌混匀，4℃静止过夜脱除气泡即得。
有益效果：
1.鸡爪胶原蛋白改性后成膜性强，同时利于提高包装材料的力学性能。
2.绢云母、纳米二氧化钛、山梨糖醇和豆粉形成一个复合的防雾化体系，有效的提高材料的防雾性能。
3.壳聚糖、纳米二氧化钛、百里香精油微球在抗菌的基础上，壳聚糖具有很好的成膜性，纳米二氧化钛具有很好的防雾性。
4.本发明材料具有卓越的防雾效果，透光率高达95.1％，60℃初滴时间最短为286.2s，10滴所花平均时间为88.1s，防雾性佳，对于大肠杆菌的抑制效果好，抗菌性佳，同时，其力学性能也很好。
具体实施方式
实施例1
一种抗菌防雾包装材料，由以下成分以重量份制备而成：改性鸡爪胶原蛋白5份、聚乙烯醇10份、壳聚糖2份、绢云母2份、纳米二氧化钛2份、百里香精油微球1份、聚乙烯吡咯烷酮3份、山梨糖醇1份、表面活性剂2份、豆粉2份、葡萄糖接枝羽毛蛋白0.5份、聚丙烯酸2份、乙酸1份、蒸馏水100份。
上述抗菌防雾包装材料的制备方法为：
第一步：将壳聚糖溶解于乙酸和50份蒸馏水配置的溶液中，加入聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇，在转速200r/min下搅拌5min，得溶液a；
第二步：将改性鸡爪胶原蛋白、葡萄糖接枝羽毛蛋白、山梨糖醇、豆粉和20份蒸馏水混合搅拌10min，得溶液b；
第三步：将绢云母、纳米二氧化钛、百里香精油微球、表面活性剂、聚丙烯酸和剩余蒸馏水混合，加热至70℃，搅拌5min，冷却得溶液c；
第四步：将溶液a、溶液b、溶液c和剩余组分混合，搅拌混匀，4℃静止过夜脱除气泡即得。
实施例2
一种抗菌防雾包装材料，由以下成分以重量份制备而成：改性鸡爪胶原蛋白6份、聚乙烯醇15份、壳聚糖4份、绢云母2.5份、纳米二氧化钛4份、百里香精油微球1.5份、聚乙烯吡咯烷酮4份、山梨糖醇2份、表面活性剂2.5份、豆粉2.5份、葡萄糖接枝羽毛蛋白0.8份、聚丙烯酸3份、乙酸1.5份、蒸馏水130份。
上述抗菌防雾包装材料的制备方法为：
第一步：将壳聚糖溶解于乙酸和75份蒸馏水配置的溶液中，加入聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇，在转速250r/min下搅拌8min，得溶液a；
第二步：将改性鸡爪胶原蛋白、葡萄糖接枝羽毛蛋白、山梨糖醇、豆粉和25份蒸馏水混合搅拌15min，得溶液b；
第三步：将绢云母、纳米二氧化钛、百里香精油微球、表面活性剂、聚丙烯酸和剩余蒸馏水混合，加热至75℃，搅拌8min，冷却得溶液c；
第四步：将溶液a、溶液b、溶液c和剩余组分混合，搅拌混匀，4℃静止过夜脱除气泡即得。
实施例3
一种抗菌防雾包装材料，由以下成分以重量份制备而成：改性鸡爪胶原蛋白7份、聚乙烯醇20份、壳聚糖5份、绢云母3份、纳米二氧化钛5份、百里香精油微球2份、聚乙烯吡咯烷酮5份、山梨糖醇3份、表面活性剂3份、豆粉3份、葡萄糖接枝羽毛蛋白1份、聚丙烯酸4份、乙酸2份、蒸馏水150份。
上述抗菌防雾包装材料的制备方法为：
第一步：将壳聚糖溶解于乙酸和100份蒸馏水配置的溶液中，加入聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇，在转速300r/min下搅拌10min，得溶液a；
第二步：将改性鸡爪胶原蛋白、葡萄糖接枝羽毛蛋白、山梨糖醇、豆粉和30份蒸馏水混合搅拌20min，得溶液b；
第三步：将绢云母、纳米二氧化钛、百里香精油微球、表面活性剂、聚丙烯酸和剩余蒸馏水混合，加热至80℃，搅拌5-10min，冷却得溶液c；
第四步：将溶液a、溶液b、溶液c和剩余组分混合，搅拌混匀，4℃静止过夜脱除气泡即得。
对比例1
本实施例与实施例1的区别在于以改性鸡爪胶原蛋白代替葡萄糖接枝羽毛蛋白。具体地说是：一种抗菌防雾包装材料，由以下成分以重量份制备而成：改性鸡爪胶原蛋白5.5份、聚乙烯醇10份、壳聚糖2份、绢云母2份、纳米二氧化钛2份、百里香精油微球1份、聚乙烯吡咯烷酮3份、山梨糖醇1份、表面活性剂2份、豆粉2份、聚丙烯酸2份、乙酸1份、蒸馏水100份。
上述抗菌防雾包装材料的制备方法为：
第一步：将壳聚糖溶解于乙酸和50份蒸馏水配置的溶液中，加入聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇，在转速200r/min下搅拌5min，得溶液a；
第二步：将改性鸡爪胶原蛋白、山梨糖醇、豆粉和20份蒸馏水混合搅拌10min，得溶液b；
第三步：将绢云母、纳米二氧化钛、百里香精油微球、表面活性剂、聚丙烯酸和剩余蒸馏水混合，加热至70℃，搅拌5min，冷却得溶液c；
第四步：将溶液a、溶液b、溶液c和剩余组分混合，搅拌混匀，4℃静止过夜脱除气泡即得。
对比例2
本实施例与实施例1的区别在于不含有百里香精油微球。具体地说是：
一种抗菌防雾包装材料，由以下成分以重量份制备而成：改性鸡爪胶原蛋白5份、聚乙烯醇10份、壳聚糖2份、绢云母2份、纳米二氧化钛2份、聚乙烯吡咯烷酮3份、山梨糖醇1份、表面活性剂2份、豆粉2份、葡萄糖接枝羽毛蛋白0.5份、聚丙烯酸2份、乙酸1份、蒸馏水100份。
上述抗菌防雾包装材料的制备方法为：
第一步：将壳聚糖溶解于乙酸和50份蒸馏水配置的溶液中，加入聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇，在转速200r/min下搅拌5min，得溶液a；
第二步：将改性鸡爪胶原蛋白、葡萄糖接枝羽毛蛋白、山梨糖醇、豆粉和20份蒸馏水混合搅拌10min，得溶液b；
第三步：将绢云母、纳米二氧化钛、表面活性剂、聚丙烯酸和剩余蒸馏水混合，加热至70℃，搅拌5min，冷却得溶液c；
第四步：将溶液a、溶液b、溶液c和剩余组分混合，搅拌混匀，4℃静止过夜脱除气泡即得。
对比例3
本实施例与实施例1的区别在于不含有绢云母。具体地说是：
一种抗菌防雾包装材料，由以下成分以重量份制备而成：改性鸡爪胶原蛋白5份、聚乙烯醇10份、壳聚糖2份、纳米二氧化钛2份、百里香精油微球1份、聚乙烯吡咯烷酮3份、山梨糖醇1份、表面活性剂2份、豆粉2份、葡萄糖接枝羽毛蛋白0.5份、聚丙烯酸2份、乙酸1份、蒸馏水100份。
上述抗菌防雾包装材料的制备方法为：
第一步：将壳聚糖溶解于乙酸和50份蒸馏水配置的溶液中，加入聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇，在转速200r/min下搅拌5min，得溶液a；
第二步：将改性鸡爪胶原蛋白、葡萄糖接枝羽毛蛋白、山梨糖醇、豆粉和20份蒸馏水混合搅拌10min，得溶液b；
第三步：将纳米二氧化钛、百里香精油微球、表面活性剂、聚丙烯酸和剩余蒸馏水混合，加热至70℃，搅拌5min，冷却得溶液c；
第四步：将溶液a、溶液b、溶液c和剩余组分混合，搅拌混匀，4℃静止过夜脱除气泡即得。抑菌性的测定：利用滤纸片抑菌圈法测定包装材料对供试菌的抑制效果，将供试菌接入无菌液体培养基中，在37℃、120r/min的恒温摇床内活化培育24h。吸取一部分活化后的菌种液接入无菌水中，充分振荡后制成107cfu/ml的初始菌液。
将灭过菌的lb固体培养基在室温下放置，冷却至适宜温度后倒至无菌培养皿，待培养基凝固后备用。吸取0.1ml初始菌液接种至lb培养基，用灭过菌的玻璃涂布棒将菌液分散均匀。取10ul包装材料液滴于直径为6mm的无菌滤纸片上，用镊子将滤纸片在超净工作台中沥干，滴加无菌水的滤纸片作为对照。然后贴于含有供试菌的培养基上，把平板倒扣放置于温度为37℃的培养箱中24h。培养结束后，抑菌圈直径使用游标卡尺量出。
表1抗菌防雾包装材料的部分性能指标
本发明抗菌防雾包装材料的部分性能指标见上表，我们可以看到，本发明材料具有卓越的防雾效果，透光率高达95.1％，60℃初滴时间最短为286.2s，10滴所花平均时间为88.1s，防雾性佳，对于大肠杆菌的抑制效果好，抗菌性佳，同时，其力学性能也很好。