一种含焦性没食子酸的海藻酸钠/羧甲基纤维素膜的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于食品包装材料技术领域，涉及海藻酸钠/羧甲基纤维素膜的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 塑料食品包装材料在过去的几十年当中，一直以其优越的性能和较低的成本广泛 应用于食品包装及保鲜领域，但是它在使用后不易被降解，会造成环境污染，还会产生毒害 物质，对人体的健康不利，将其回收利用也是一大难题。采用生物可降解材料用作食品及其 他产品的包装是解决包装材料的环境污染问题行之有效的方法，也是国内外材料科学与工 程研宄发展的必然趋势。海藻酸钠和羧甲基纤维素均为天然多糖，均具有可降解、可食性、 可成膜等优势，符合人与自然和谐发展的基本要求；且分子间存在着较强的氢键力、静电引 力和范德华力等；两种聚合物具有良好的相容性，是用于制备可食膜的较理想的天然高分 子物质。但海藻酸钠和羧甲基纤维素都不具有抗菌性，很容易受到微生物的污染而变质。
【发明内容】
：
[0003] 本发明是要解决现有的海藻酸钠/羧甲基纤维素膜易受微生物污染的技术问题， 而提供一种含焦性没食子酸的海藻酸钠/羧甲基纤维素膜的制备方法。
[0004] 本发明的含焦性没食子酸的海藻酸钠/羧甲基纤维素膜的制备方法，按以下步骤 进行：
[0005] 一、称取羧甲基纤维素、海藻酸钠、焦性没食子酸、甘油、氯化钙（CaCl2),其中羧甲 基纤维素与海藻酸钠的质量比为1 : (3~5)，羧甲基纤维素与焦性没食子酸的质量比为1 : (0. 05~0. 2)，羧甲基纤维素与甘油的质量比为I : (1. 5~3)，羧甲基纤维素与氯化钙的质 量比为1 :(〇. 5~1);
[0006] 二、按焦性没食子酸的质量百分比浓度为1%~4%，将焦性没食子酸溶于水中， 制成焦性没食子酸水溶液；
[0007] 三、将步骤一称取的羧甲基纤维素、海藻酸钠加入水中，加热至50~60°C下搅拌 至完全溶解，得到海藻酸钠/羧甲基纤维素溶液；其中海藻酸钠/羧甲基纤维素溶液中海藻 酸钠的质量浓度为5~10g/L ;
[0008] 四、将步骤一制备的焦性没食子酸溶液加入到步骤二制备的海藻酸钠/羧甲基纤 维素溶液中，再加入甘油和CaCl2，搅拌均匀，离心除泡后倒入成膜模具中，在60°C的真空干 燥箱中干燥，把膜揭下来，得到含焦性没食子酸的海藻酸钠/羧甲基纤维素膜。
[0009] 由于本发明是将焦性没食子酸与海藻酸钠和羧甲基纤维素混合后，三者发生相互 作用。焦性没食子酸中的分子结构中有三个-OH，可以与多糖分子中的-OH形成氢键，具 有较好的相容性；同时，海藻酸钠中的羧基易与Ca2+形成络合物，即存在钙桥，而焦性没食 子酸、海藻酸钠与羧甲基纤维素分子间本身存在着较强的静电引力、氢键等相互作用，加之 Ca2+交联作用，使共混膜更加均匀，并形成交联的网络结构，进而提高膜的机械强度的同时， 还提高了对紫外光的吸收性能。本发明具有以下优点：
[0010] (1)本发明是以海藻酸钠与羧甲基纤维素为主要成膜物质，通过添加天然抗菌剂 焦性没食子酸，制备具有抗菌性的海藻酸钠/羧甲基纤维素薄膜，赋予共混膜抗菌性，以提 高共混膜的实用性，为共混膜的发展起到推动作用。
[0011] ⑵本发明制备的海藻酸钠/羧甲基纤维素一焦性没食子酸薄膜具有良好的机械 性能；氧气透过率较低，具有良好的阻氧性能。
[0012] (3)本发明制备的海藻酸钠/羧甲基纤维素一焦性没食子酸抗菌膜对紫外光有良 好的吸收性，从而作为食品包装膜能够有效地降低紫外光对食品的破坏作用.
[0013] (4)本发明制备的海藻酸钠/羧甲基纤维素一焦性没食子酸抗菌膜对金黄色葡萄 球菌和大肠杆菌均有较好的抑制作用。焦性没食子酸质量分数为1.0%时能抑制金黄色葡 萄球菌的生长，3. 0%时能抑制大肠杆菌的生长。
[0014] (5)制备海藻酸钠/羧甲基纤维素一焦性没食子酸抗菌膜的主要原料及辅料均为 可降解的天然产物，如海藻酸钠、羧甲基纤维素，均为天然多糖，同时焦性没食子酸是一种 酚类化合物，具有良好的抗菌活性，对人体无毒无害，作为食品包装材料使用安全无毒，且 完全可生物降解。
[0015] 本发明制备的海藻酸钠/羧甲基纤维素膜与单纯海藻酸钠/羧甲基纤维素膜相比 抗菌性明显加强；该抗菌膜具有良好的机械性能、阻氧性能和光学性能，能被生物降解，不 会对环境造成污染，能防止食品受到微生物污染，从而达到延长货架期的效果，可用于包装 领域。
【附图说明】
[0016] 图1海藻酸钠/羧甲基纤维素膜的红外谱图；
[0017] 图2海藻酸钠/羧甲基纤维素膜的透光率曲线图；
[0018] 图3试验一中未添加焦性没食子酸的海藻酸钠/羧甲基纤维素对金黄色葡萄球 菌的抗菌效果照片；图4是试验一中焦性没食子酸含量为1 %的海藻酸钠/羧甲基纤维素 对金黄色葡萄球菌的抗菌效果照片；图5是试验一中焦性没食子酸含量为2%的海藻酸钠 /羧甲基纤维素对金黄色葡萄球菌的抗菌效果照片；图6是试验一中焦性没食子酸含量为 3%的海藻酸钠/羧甲基纤维素对金黄色葡萄球菌的抗菌效果照片；图7是试验一中焦性没 食子酸含量为4%的海藻酸钠/羧甲基纤维素对金黄色葡萄球菌的抗菌效果照片；
[0019] 图8是试验一中未添加焦性没食子酸的海藻酸钠/羧甲基纤维素对大肠杆菌的抗 菌效果照片；图9是试验一中焦性没食子酸含量为1%的海藻酸钠/羧甲基纤维素对大肠 杆菌的抗菌效果照片；图10是试验一中焦性没食子酸含量为2%的海藻酸钠/羧甲基纤维 素对大肠杆菌的抗菌效果照片；图11是试验一中焦性没食子酸含量为3%的海藻酸钠/羧 甲基纤维素对大肠杆菌的抗菌效果照片；图12是试验一中焦性没食子酸含量为4%的海藻 酸钠/羧甲基纤维素对大肠杆菌的抗菌效果照片。
【具体实施方式】
[0020]
【具体实施方式】一：本实施方式的含焦性没食子酸的海藻酸钠/羧甲基纤维素膜的 制备方法，按以下步骤进行：
[0021] -、称取羧甲基纤维素、海藻酸钠、焦性没食子酸、甘油、氯化钙（CaCl2),其中羧甲 基纤维素与海藻酸钠的质量比为1 : (3~5)，羧甲基纤维素与焦性没食子酸的质量比为1 : (0. 05~0. 2)，羧甲基纤维素与甘油的质量比为I : (1. 5~3)，羧甲基纤维素与氯化钙的质 量比为1 :(〇. 5~1);
[0022] 二、按焦性没食子酸的质量百分比浓度为1%~4%，将焦性没食子酸溶于水中， 制成焦性没食子酸水溶液；
[0023] 三、将步骤一称取的羧甲基纤维素、海藻酸钠加入水中，加热至50~60°C下搅拌 至完全溶解，得到海藻酸钠/羧甲基纤维素溶液；其中海藻酸钠/羧甲基纤维素溶液中海藻 酸钠的质量浓度为5~10g/L ;
[0024] 四、将步骤一制备的焦性没食子酸溶液加入到步骤二制备的海藻酸钠/羧甲基纤 维素溶液中，再加入甘油和CaCl2，搅拌均匀，离心除泡后倒入成膜模具中，在50~60°C的 真空干燥箱中干燥，把膜揭下来，得到含焦性没食子酸的海藻酸钠/羧甲基纤维素膜。
【具体实施方式】 [0025] 二：本实施方式与一不同的是步骤一中羧甲基纤维素 与海藻酸钠的质量比为1 : (3. 5~4. 5)。其它与一相同。
【具体实施方式】 [0026] 三：本实施方式与一或二不同的是步骤一中羧甲基纤 维素与焦性没食子酸的质量比为1 : (〇. 1~〇. 15)。其它与一或二相同。
【具体实施方式】 [0027] 四：本实施方式与一至三之一不同的是步骤一中羧甲 基纤维素与甘油的质量比为1 : (2~2. 5)。其它与一至三之一相同。
【具体实施方式】 [0028] 五：本实施方式与一至四之一不同的是步骤一中羧甲 基纤维素与氯化钙的质量比为1 : (〇. 6~0. 8)。其它与一至四之一相同。
【具体实施方式】 [0029] 六：本实施方式与一至五之一不同的是步骤二中焦性 没食子酸的质量百分比浓度为2 %~3 %。其它与一至五之一相同。
【具体实施方式】 [0030] 七：本实施方式与一至六之一不同的是步骤三中海藻 酸钠/羧甲基纤维素溶液中海藻酸钠的质量浓度为7~9g/L。其它与一至六 之一相同。
【具体实施方式】 [0031] 八：本实施方式与一至七之一不同的是步骤三中海藻 酸钠/羧甲基纤维素溶液中海藻酸钠的质量浓度为7~9g/L。其它与一至七 之一相同。
[0032] 用以下试验验证本发明的有益效果：
[0033] 本试验的含焦性没食子酸的海藻酸钠/羧甲基纤维素膜的制备方法，按以下步骤 进行：
[0034] -、称取18羧甲基纤维素、38海藻酸钠、0.048、0.088、0.128、0.168焦性没食子 酸、2g甘油、0. 6g氯化钙（CaCl2)，按焦性没食子酸的含量不同，分成四组；
[0035] 二、按焦性没食子酸的质量百分比浓度为2%，将焦性没食子酸溶于水中，制成焦 性没食子酸水溶液；
[0036] 三、将步骤一称取的羧甲基纤维素、海藻酸钠加入水中，加热至60°C下搅拌至完全 溶解，得到海藻酸钠/羧甲基纤维素溶液；其中海藻酸钠/羧甲基纤维素溶液中海藻酸钠的 质量浓度为l〇g/L ;
[0037] 四、将步骤一制备的焦性没食子酸溶液加入到步骤二制备的海藻酸钠/羧甲基纤 维素溶液中，再加入甘油和CaCl2，搅拌均匀，离心除泡后倒入成膜模具中，在60°C的真空干 燥箱中干燥，把膜揭下来，得到含焦性没食子酸的海藻酸钠/羧甲基纤维素膜。其中的焦性 没食子酸的质量相对于羧甲基纤维素与海藻酸钠的质量之和分别为1 %、2%、3%和4%。
[0038] 同时，制备一个做为对照的不加焦性没食子酸的海藻酸钠/羧甲基纤维素膜，具 体步骤如下：称取Ig羧甲基纤维素、3g海