本发明涉及一种食品包装材料的抗菌处理剂及其制备方法，该抗菌剂结合了具有抗菌性质的天然高分子生物材料、金属盐以及纳米粉体的特点。
背景技术：
自然界中有害微生物一直严重威胁着人类的健康水平，全世界每年都有数百万人死于细菌感染。因此，世界各国对抗菌剂及抗菌制品的研究越来越重视。熟话说“病从口入”，食品是各类微生物繁殖的最佳场所，一旦包装不当，很容易滋生细菌。
食品包装多使用以塑料为主的惰性包装材料，这类材料本身不具备任何生物活性，而主要是通过物理方式使被包装食品与外界相对隔绝而保持食品品质的。随着食品工业的集中加工配送及贸易全球化的发展，寻求一些新方法来抑制细菌生长以保证食品质量、新鲜度和安全性将是食品安全所面临的新挑战。抗菌包装材料通过抗菌物质的释放来抑制食品保存过程中微生物的生长，将逐渐减少或代替向食品中加入盐、糖或防腐剂等延长食品保质期的方法，同时抗菌包装具有抑菌防腐作用，减少食品加工过程中添加剂的加入。
根据抗菌机理的不同抗菌包装可分为直接抗菌和间接抗菌两种形式。直接抗菌是将某些具有抗菌功能的物质直接添加在载体内制成包装材料。间接抗菌是在载体中添加一些能够调节包装内微环境的物质或利用包装材料的选择透过性来调节包装内微环境而不利于微生物生长和繁殖，从而实现抗菌的目的。根据抗菌包装体系中抗菌剂的应用形式不同，抗菌食品包装主要可以分为五大类：将含有挥发性防腐剂的小包或固体片剂直接装入包装袋，将抗菌剂直接混入聚合物的包装材料上，在聚合物的包装材料上涂膜或吸收一层抗菌剂，通过化学键合方法将抗菌剂固定在聚合物包装材料上，直接使用本身具有抗菌功能的聚合物包装材料。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种具有广谱抗菌功能、抗菌性能持效，安全无毒、适用基材广，可耐高温的新型抗菌剂及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种食品包装材料的抗菌处理剂，所述100重量份的抗菌剂中各组分的含量如下：
壳聚糖8-10份，明胶2-4份，醋酸1-2份，纳米氧化锌1-3份，分散剂0.5-1.5份，硅烷偶联剂1-3份，聚六亚甲基双胍盐酸盐1-3份，羧甲基纤维酸钠0.5-1.5份，银盐1-3份，锌盐1-3份，余下的为水。
本发明以具有抗菌活性的壳聚糖为主成膜剂；同时添加具有良好杀菌性能的纳米氧化锌；本发明采用本身具有优良抗菌性能的水溶性羧甲基纤维素钠为络合剂，对具有抗真菌能力的银盐以及锌盐进行复配，弥补了银系和锌系单独使用的缺点；聚六亚甲基双胍盐酸盐为一种耐高温的添加剂，乳化剂采用明胶。
上述的分散剂为六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠中的一种；硅烷偶联剂为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，氨丙基三乙氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，巯丙基三甲氧基硅烷，巯丙基三乙氧基硅烷，乙二胺丙基三乙氧基硅烷，乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷，苯基三甲氧基硅烷中的一种或两种混合物。
如权利要求1所述的一种食品包装材料的抗菌处理剂，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
（1）将水分为等质量的三部分，将醋酸溶于第一部分水中，然后加入壳聚糖，加热至70—80℃，搅拌至完全溶解后再依次添加明胶、聚六亚甲基双胍盐酸盐得到半成品a；
（2）将分散剂加入第二部分水中，搅拌溶解完全后再缓慢添加硅烷偶联剂，调节其ph值，直至完全溶解后加入纳米氧化锌，超声波振荡2h，静置24h，倒出分散均匀的氧化锌悬浮分散体，记为半成品b；
（3）将羧甲基纤维酸钠加入到第三部分水中，高速搅拌直至完全溶解，再加入银盐以及锌盐，形成均匀的絮状物，记为半成品c；
（4）将半成品a、b、c混合，充分搅拌得到均匀的混合液即可。
与现有技术相比，本发明的食品包装材料的抗菌处理剂具有广谱抗菌功能、抗菌性能持效，安全无毒、适用基材广，可耐高温。本发明结合了天然高分子抗菌技术、金属盐抗菌技术以及纳米级粉体抗菌技术的优点。
具体实施方式
实施例1
一种食品包装材料的抗菌处理剂，所述100重量份的抗菌处理剂中各组分的含量如下：壳聚糖8份，明胶3份，醋酸1.5份，纳米氧化锌2份，六偏磷酸钠0.2份，巯丙基三甲氧基硅烷2份，聚六亚甲基双胍盐酸盐2份，羧甲基纤维酸钠0.5份，碘化银1份，氯化锌3份，水余量。
上述的一种食品包装材料的抗菌处理剂，包括以下步骤：
（1）将水分为等质量的三部分，将醋酸溶于第一部分水中，然后加入壳聚糖，加热至70—80℃，搅拌至完全溶解后再依次添加明胶、聚六亚甲基双胍盐酸盐得到半成品a；
（2）将分散剂加入第二部分水中，搅拌溶解完全后再缓慢添加硅烷偶联剂，调节其ph值，直至完全溶解后加入纳米氧化锌，超声波振荡2h，静置24h，倒出分散均匀的氧化锌悬浮分散体，记为半成品b；
（3）将羧甲基纤维酸钠加入到第三部分水中，高速搅拌直至完全溶解，再加入银盐以及锌盐，形成均匀的絮状物，记为半成品c；
（4）将半成品a、b、c混合，充分搅拌得到均匀的混合液即可。
将待处理的食品包装基材（塑料）放入到抗菌剂（水稀释到20倍）中处理3min，室温干燥。处理样与空白样的抗菌结果见表1：
表1
实施例2
一种食品包装材料的抗菌处理剂，所述100重量份的抗菌处理剂中各组分的含量如下：壳聚糖9份，明胶2份，醋酸1份，纳米氧化锌1份，六偏磷酸钠1份，氨丙基三乙氧基硅烷1份，聚六亚甲基双胍盐酸盐3份，羧甲基纤维酸钠1份，硝酸银3份，硫酸锌1份，水余量。
上述的一种食品包装材料的抗菌处理剂制备方法同实施例1。
将抗菌剂用水稀释到20倍，用高压雾化喷枪，在食品包装基材（玻璃）喷涂该处理剂，室温干燥。处理样与空白样的抗菌结果见表2：
表2
实施例3
一种食品包装材料的抗菌处理剂，所述100重量份的抗菌处理剂中各组分的含量如下：壳聚糖10份，明胶4份，醋酸2份，纳米氧化锌3份，聚丙烯酸钠2份，乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷3份，聚六亚甲基双胍盐酸盐1份，羧甲基纤维酸钠1.5份，氯化银2份，硝酸锌2份，水余量。
上述的一种食品包装材料的抗菌处理剂制备方法同实施例1。
将抗菌剂用水稀释到20倍，用高压雾化喷枪，在食品包装基材（纸张）喷涂该处理剂，室温干燥。处理样与空白样的抗菌结果见表3：
表3