本发明涉及食品包装材料领域，具体涉及一种可降解抗菌食品包装材料及其制备方法。
背景技术：
微生物腐败是影响食品变质的一项重要原因，有资料显示，在果蔬行业，我国一年果蔬腐烂损失750亿，占整个行业产值的30％以上。这与国际市场比较还是有较大的差异的，其中一个很大的原因就是包装不善，影响出口，且由于包装功能达不到要求，不利于流通消费而导致损失严重。目前市场上的包装材料，带有功能性的比较少见，我们在超市常见的普通聚乙烯保鲜膜，仅仅通过简单的覆盖隔离起到保湿、隔绝氧气以降低果蔬呼吸消耗糖分的作用，并不能真正起到抗菌的效果。
环境保护和可持续发展是我国一项重要的战略目标，传统的包装材料以石油等化工原料加工制成，并不具有生物活性，其废弃物要经过200年才可完全降解，对环境伤害大，易形成了“白色污染”。因此，在环保理念盛行的今天，一种环保型可降解的抗菌包装材料应运而生。
聚乳酸(polylacticacid，pla)是一种生物可降解材料，国外早在20世纪30年代就开始了对其研究，它是以玉米、小麦、土豆、甜菜等天然植物及其莲、叶、根等有机废弃物为原料，经发酵聚合而成，废弃的聚乳酸制品能在自然条件下完全降解成二氧化碳和水，并重新进入生态循环，其降解中间产物也是人体正常的代谢产物，不存在毒副作用隐患，因此，是一种具有优良生物相容性和降解性的脂肪族聚酯类高分子材料，此外，pla在食品包装上面的应用已经得到美国fda的认可。
麝香草酚(thymol)，别名百里酚、5-甲基-2-异丙基酚，是一种单萜酚，极易溶于乙醇、乙醚、醋酸、氯仿和苯中。主要存在于唇形科百里香属植物中，是百里香属植物挥发油的主要成分，具有宜人香气。在对麝香草酚体外抑菌活性的研究中发现，麝香草酚对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、变形杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热乳酸链球菌、异常汉逊氏酵母、酿酒酵母、黑曲霉、黄曲霉，10种常见污染菌均有一定抑制作用，其最低抑菌浓度分别为10、20、20、40、40、40、80、40、80、160μg/ml。这说明麝香草酚具有很广的抑菌谱。
柠檬酸三丁酯作为一种新型“绿色”环保塑料增塑剂，具有较好的生物可降解性，无毒无味，是一种无色透明高沸点液体，与多数有机溶剂互溶，不与塑料发生反应，可替代邻苯二甲酸酯类传统增塑剂。将其添加到聚合物体系中能使聚合物体系的塑性增加，改善在成型加工时树脂的流动性，赋予制品柔软性的功能性产品。广泛用于食品及医药仪器包装、化妆品、日用品、玩具、军用品等领域。
技术实现要素：
针对现有技术中功能性包装材料比较少见以及环保的需求，本发明的目的是提供一种可降解抗菌食品包装材料，解决因包装不善带来的问题，以期能有效抑制食品腐败菌的生长，延长食品贮藏期，并解决“白色污染”，降低对环境的伤害；本发明同时提供该材料的制备方法，该方法简单易操作，以便实现工业化。
为实现本发明的发明目的，发明人提供如下技术方案：
一种可降解抗菌食品包装材料，由基材聚乳酸及助剂麝香草酚和柠檬酸三丁酯采用流延法工艺制备而成，其中：麝香草酚用量为聚乳酸重量的5％-10％、柠檬酸三丁酯用量为聚乳酸重量的3％-7％。
本发明采用聚乳酸作为载体，选择具有广泛抑菌谱的麝香草酚作为抗菌剂，并添加具有较好生物降解性的柠檬酸三丁酯作为增塑剂，经溶液共混后流延成膜，进一步再经热封机热封获得包装袋。本发明的包装袋表面光洁度和透明性好，物理机械性能良好，采用聚乳酸作为载体，具有完全生物可降解功能，对环境压力小，此外，选用的麝香草酚是一种天然植物精油，无毒，安全，抑菌谱广。经过本发明包装袋包装过的果蔬产品，在货架流通期内，可减少有害微生物的污染，降低果蔬失水萎蔫，减缓衰老，一定程度上能起到延长货架期的作用，提高经济效益。
作为优选方案，根据本发明所述的一种可降解抗菌食品包装材料，其中，所述的聚乳酸采用8052d型聚乳酸。
作为优选方案，根据本发明所述的一种可降解抗菌食品包装材料，其中，所述的流延法工艺流延成膜，薄膜的厚度为0.040-0.049mm。
本发明还提供了上述一种可降解抗菌食品包装材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚乳酸真空干燥至恒重；
(2)将步骤(1)中得到的物料采用溶液共混法溶于二氯甲烷中；
(3)在步骤(2)得到的溶液中加入一定量的麝香草酚及柠檬酸三丁酯，麝香草酚用量为聚乳酸重量的5％-10％、柠檬酸三丁酯用量为聚乳酸重量的3％-7％，待麝香草酚及柠檬酸三丁酯溶解后，在室温下通过磁力搅拌器使其分散均匀；
(4)将步骤(3)中得到的分散均匀的溶液倒入玻璃模具中，自然干燥，再将所得抗菌膜转移至真空干燥箱中，干燥至恒重。
作为优选方案，根据本发明所述的一种可降解抗菌食品包装材料的制备方法，其中，所述的步骤(4)得到的抗菌膜进一步再经热封机热封获得包装袋。
作为优选方案，根据本发明所述的一种可降解抗菌食品包装材料的制备方法，其中，所述的步骤(4)中的抗菌膜的厚度为0.040-0.049mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.具有较好的物理化学性能
本发明所述新型抗菌包装可完全生物降解，具有拉伸强度高，透明性好等特点，能有效抑制食品腐败菌的生长，延长食品贮藏期。一定程度上能起到延长货架期的作用，提高经济效益。
2.具有较好的应用效果
实验表明本发明的包装能显著延缓贮藏期果实腐败，因此，该包装在果实防腐保鲜中具有较好的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。若无特别指明，实施例采用的方法为本领域通用技术。
实施例1
一种可降解抗菌型食品包装袋，其组成组分为1重量份的8052d型聚乳酸、0.07重量份的麝香草酚和0.05重量份的柠檬酸三丁酯。
所述可降解抗菌食品包装袋的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚乳酸颗粒在70℃下真空干燥至恒重；
(2)称取1重量份数的步骤(1)中得到的物料，采用溶液共混法，将聚乳酸颗粒溶于20重量份数的二氯甲烷中；
(3)在步骤(2)得到的溶液中加入0.07重量份数的麝香草酚及0.05重量份数的柠檬酸三丁酯，待麝香草酚和柠檬酸三丁酯溶解后，在室温下通过磁力搅拌器搅拌使其分散均匀；
(4)将步骤(3)中得到的分散均匀的溶液倒入玻璃模具中，自然干燥24h，再将所得抗菌膜转移至真空干燥箱中，70℃下干燥至恒重；
(5)再在热封机上，在100℃的温度下，将抗菌膜热封成包装袋。
本实施例生物可降解抗菌食品包装袋材料厚度按gb/t6672-2001测试，拉伸性能按gb/t1040.3-2006测试。结果为：食品包装袋厚度为0.041mm，拉伸强度为30.68mpa，断裂伸长率为180.63％。
以蓝莓包装为例，将实施例1的浓度为7％的抗菌包装袋应用在蓝莓上，并贮藏于0℃条件下，以pe包装为对照，研究发现，pe包装贮藏18d时果实出现腐烂，而本发明的抗菌包装贮藏36d仍能保持100％的好果率。说明本发明的包装能显著延缓贮藏期果实腐败。
实施例2
一种可降解抗菌型食品包装袋，其组成组分为1重量份的8052d型聚乳酸、0.05重量份的麝香草酚和0.07重量份的柠檬酸三丁酯。制备方法参照实施例1。
本实施例生物可降解抗菌性食品包装袋材料厚度按gb/t6672-2001测试，拉伸性能按gb/t1040.3-2006测试。结果为：食品包装袋厚度为0.049mm，拉伸强度为40.61mpa，断裂伸长率为74.43％。
经检测，能达到与实施例1一样的技术效果，此处不再赘述。
实施例3
一种可降解抗菌型食品包装袋，其组成组分为1重量份的8052d型聚乳酸、0.1重量份的麝香草酚和0.03重量份的柠檬酸三丁酯。制备方法参照实施例1。
本实施例生物可降解抗菌性食品包装袋材料厚度按gb/t6672-2001测试，拉伸性能按gb/t1040.3-2006测试。结果为：食品包装袋厚度为0.040mm，拉伸强度为15.24mpa，断裂伸长率为258.81％。
经检测，能达到与实施例1一样的技术效果，此处不再赘述。