本发明涉及包装领域，尤其涉及一种壳聚糖抑菌膜的制备方法及其产品。
背景技术：
：随着经济的快速发展，食品安全问题已经引起全球的关注，成为与我们生活息息相关的话题。新鲜的食品与环境中的微生物接触会发生腐烂、变质等现象，食品很难长时间保存，只有使用具有抑菌性能的材料才能延长食品的储存时间。目前常用的食品包装材料中，占主导地位的是石油基高分子材料，但是其对环境存在污染，即引起了白色污染问题。尤其是随着聚乙烯、聚酰胺等石油基高分子材料的不断消耗，人类社会面临前所未有的能源与环境危机，加上高分子塑料不易降解，大量使用这类包装材料也引起了日益严重的白色污染问题。因此，在当前背景下，发掘可再生的生物质资源制备抑菌材料，对于缓解日益加重的化石资源危机有重要现实意义，是解决目前困境的有力途径。壳聚糖作为一种天然的高分子，具有原料丰富、再生迅速、环境和生物相容性好、可生物降解、有一定的抑菌效果、低毒、对生态环境无危害等优点，越来越受到人们的重视。因此，壳聚糖作为一种用量仅次于纤维素的天然生物质资源，在食品包装领域的发展前景十分广阔，可以减少对石油基包装材料的依赖，符合可持续发展的战略意义。技术实现要素：本发明的目的是提供一种壳聚糖抑菌膜的制备方法及其产品，以解决现有技术存在的问题。根据本发明的一个方面，本发明提供的壳聚糖抑菌膜的制备方法，包括以下步骤：将壳聚糖用酒石酸进行浸渍，然后用无水乙醇洗涤；将酒石酸与1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐系混合，并加入洗涤后得到的壳聚糖，再加入几丁质酶，然后降温直至得到涂膜液；将得到的涂膜液刮平，置于溶剂中进行相转移成膜，干燥后得到壳聚糖抑菌膜。进一步地，酒石酸与1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐系的质量比为(0.4-1.4):3。进一步地，所述酒石酸的浓度为1.2-2.1％。浓度为酒石酸与(酒石酸+水)的总体积的比值。进一步地，采用酒石酸浸渍壳聚糖，直至壳聚糖被酒石酸润胀。进一步地，加入几丁质酶后，在50-70℃以300-500r/min的速度下搅拌，直至壳聚糖完全溶解且溶液透明。进一步地，相转移采用的溶剂为乙醇或者甘油。根据本发明的一个方面，根据本发明提供的方法制得的壳聚糖抑菌膜产品。进一步地，粘度为300-500mPa·s，强度为5.3-6.7kN/m。本发明与现有技术相比，具有以下优点：1.本发明的壳聚糖抑菌膜采用1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐系与酒石酸作为溶剂，溶剂是环境友好型的，不会对设备造成腐蚀，也不会对环境造成污染；2.本发明采用酒石酸与1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐系溶解壳聚糖，同时加入几丁质酶，本发明的方法使得壳聚糖溶解速度快，溶解温度低，溶解浓度高；3.本发明的方法得到的壳聚糖抑菌膜抑菌效果好，膜强度高。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。具体实施方式下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明的壳聚糖抑菌膜的制备方法包括步骤：将壳聚糖用酒石酸进行浸渍，然后用无水乙醇洗涤；将酒石酸与1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐系混合，并加入洗涤后得到的壳聚糖，再加入几丁质酶，然后降温直至得到涂膜液；将得到的涂膜液刮平，置于溶剂中进行相转移成膜，干燥后得到壳聚糖抑菌膜。下面详细说明一下本发明所用各物质的作用机理。酒石酸与1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐分别能够溶解壳聚糖，但是1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐溶解壳聚糖比较困难，需要高温、长时间(6h左右)，而且溶解浓度比较低，最高为3％左右。而酒石酸溶解壳聚糖，成膜性能比较差，难以成膜。采用酒石酸预处理，可以提高溶解速度，而采用两者共混溶解壳聚糖，进一步缩短了溶解时间，最终壳聚糖成膜性较好，膜强度高。采用几丁质酶可以起到催化的作用，缩短溶解时间，降低溶解温度。下面通过具体的实施例来阐述本发明，本领域技术人员应当理解的是，这不应被理解为对本发明权利要求范围的限制。本发明的实施例采用的原料如下：产家酒石酸国药集团化学试剂有限公司壳聚糖国药集团化学试剂有限公司无水乙醇国药集团化学试剂有限公司1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐兰州中科凯特科工贸有限公司几丁质酶上海康朗生物科技有限公司甘油国药集团化学试剂有限公司实施例1将0.49g酒石酸溶于40ml水中，加入0.5g壳聚糖，升温至60℃，预浸渍10分钟，然后用无水乙醇洗涤三次，抽滤备用；将酒石酸0.4g溶于40ml水中，与3g的1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐系混合，加入预处理的壳聚糖，加入几丁质酶，升温至50℃，在300r/min的速度下搅拌5分钟，壳聚糖可完全溶解，然后降温至室温，形成涂膜液,粘度为300mPa·s；将涂膜液于平板上刮平，控制膜的厚度为0.05mm。然后置于甘油中交换溶剂，成膜后干燥8小时得到壳聚糖抑菌膜材料。实施例2将0.61g酒石酸溶于40ml水中，加入0.5g壳聚糖，升温至70℃，预浸渍10分钟，然后用无水乙醇洗涤三次，抽滤备用；将酒石酸1g溶于40ml水中，与3g的1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐系混合，加入预处理的壳聚糖，加入几丁质酶，升温至60℃，在400r/min的速度下搅拌10分钟，壳聚糖可完全溶解，然后降温至室温，形成涂膜液,粘度为400mPa·s；将涂膜液于平板上刮平，控制膜的厚度为0.05mm。然后置于乙醇中交换溶剂，成膜后干燥8小时得到壳聚糖抑菌膜材料。实施例3将0.86g酒石酸溶于40ml水中，加入0.5g壳聚糖，升温至80℃，预浸渍10分钟，然后用无水乙醇洗涤三次，抽滤备用；将酒石酸1.4g溶于40ml水中，与3g的1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐系混合，加入预处理的壳聚糖，加入几丁质酶，升温至70℃，在500r/min的速度下搅拌20分钟，壳聚糖可完全溶解，然后降温至室温，形成涂膜液,粘度为500mPa·s；将涂膜液于平板上刮平，控制膜的厚度为0.05mm。然后置于甘油中交换溶剂，成膜后干燥8小时得到壳聚糖抑菌膜材料。对比例1将0.61g酒石酸溶于40ml水中，加入0.5g壳聚糖，升温至70℃，预浸渍10分钟，然后用无水乙醇洗涤三次，抽滤备用；将酒石酸1g溶于40ml水中，加入预处理的壳聚糖，加入几丁质酶，升温至60℃，在400r/min的速度下搅拌10分钟，壳聚糖可完全溶解，然后降温至室温，形成涂膜液,粘度为300mPa·s；将涂膜液于平板上刮平，控制膜的厚度为0.05mm。然后置于甘油中交换溶剂，成膜后干燥8小时得到壳聚糖抑菌膜材料。对比例2将0.61g酒石酸溶于40ml水中，加入0.5g壳聚糖，升温至70℃，预浸渍10分钟，然后用无水乙醇洗涤三次，抽滤备用；将预处理的壳聚糖加入到3g的1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐系中，加入几丁质酶，升温至60℃，在400r/min的速度下搅拌10分钟，壳聚糖可完全溶解，然后降温至室温，形成涂膜液,粘度为400mPa·s；将涂膜液于平板上刮平，控制膜的厚度为0.05mm。然后置于甘油中交换溶剂，成膜后干燥8小时得到壳聚糖抑菌膜材料。对比例3(未加入几丁质酶)将0.61g酒石酸溶于40ml水中，加入0.5g壳聚糖，升温至70℃，预浸渍10分钟，然后用无水乙醇洗涤三次，抽滤备用；将酒石酸1g溶于40ml水中，与3g的1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐系混合，加入预处理的壳聚糖，升温至60℃，在400r/min的速度下搅拌10分钟，壳聚糖可完全溶解，然后降温至室温，形成涂膜液,粘度为500mPa·s；将涂膜液于平板上刮平，控制膜的厚度为0.05mm。然后置于甘油中交换溶剂，成膜后干燥8小时得到壳聚糖抑菌膜材料。采用本发明实施例1-3的壳聚糖抑菌膜与市售PE保鲜膜分别对鲜猪肉进行包装，结果见表1。表1实施例1-3的抑菌膜对鲜猪肉的保鲜时间4℃保鲜时间常温保鲜时间实施例196h72h实施例296h72h实施例396h72h市售PE保鲜膜72h48h通过对鲜猪肉的菌落总数、pH、挥发性盐基氮等指标测试及有效性分析发现，在4℃和常温两种储藏条件下，壳聚糖抑菌膜与市售PE保鲜膜对鲜猪肉均有一定的保鲜效果，相比之下，4℃条件下的效果更好，并壳聚糖抑菌膜的保鲜性能更好。在4℃和常温两种条件下，用壳聚糖抑菌膜包装可将鲜猪肉的保鲜时间分别延长96h和24h。表2实施例2与对比例1-3的方法对壳聚糖的溶解情况溶解浓度溶解温度溶解时间实施例25-6％60℃10min对比例13-4％70℃30-40min对比例23-4％100℃6h对比例35-6％60℃30min采用1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐系溶解壳聚糖，壳聚糖的溶解浓度为3-4％，溶解温度为100℃，溶解时间为6h，完全溶解壳聚糖需要10h，在此浓度下，难以形成壳聚糖涂膜液以及壳聚糖抑菌膜。采用酒石酸也可以溶解壳聚糖，但是形成的涂膜液强度较差，最后形成的壳聚糖抑菌膜没有强度。综合以上，首先，采用本发明的混合体系对壳聚糖的溶解浓度高，可以提高到5-6％；其次，溶解温度大大降低，可以在60℃下溶解；溶解时间也从1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐系的6h降低到10min；最后形成的膜的强度较高，可以达到5.3kN/m，而采用酒石酸溶解壳聚糖形成的膜则没有强度(测量不出)。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。当前第1页1 2 3