一种食品包装膜及其制备和应用的制作方法

本发明涉及包装膜技术领域，具体涉及一种食品包装膜。

背景技术

塑料作为目前使用最广的一种食品包装材料，对食品的保鲜和储藏起到了十分重要的作用，维护并有效延长了食品的货架期。但是塑料包装材料因性质稳定、不易降解的特性，也引起了严重的环境问题，导致了资源浪费及环境污染。近年来，人们的环保意识不断增强，对塑料包装材料造成的食品安全和环境污染问题也越来越重视，对食品包装材料提出了更高的要求。因此，开发一种可降解的，有利于资源和环境保护的新型包装材料，就成为未来包装行业发展的重点之一。

胶原蛋白多存在于动物的皮、韧带、软骨、肌腱及其他结缔组织中，国内资源丰富。胶原蛋白是由甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸等19类氨基酸形成的天然蛋白质。胶原蛋白具有较好的生物降解性、相容性以及较低的抗原性。胶原蛋白是一种良好的成膜材料，它具有耐有机溶剂、良好的生物相容性和稳定的理化性质的特点，目前已具有广泛的应用范围。胶原蛋白膜能够阻止油、水、氧气的进入，能够携带抗菌剂及抗菌载体，被广泛应用在包装酸奶、肉制品和食品配料中，也可制成肠衣，用于冻肉、香肠，制成包装袋,包装胶囊、香料、咖啡等。比如胶原蛋白用于制作化妆品方面的制品对皮肤进行保湿和美容，如如专利号：zl02113697.1，名称：胶原蛋白面膜纸及其制备方法；此外，胶原蛋白还作为食品粘合剂合成纤维膜，用作肉类、鱼类等的包装纸；胶原蛋白作为食品保护层，具有抗氧化性，可保持肉食品的颜色鲜亮。胶原蛋白还用于制作人造肠衣来替代天然肠衣，以缓解天然肠衣制品的产量不足问题，所制肠衣具有口感好、透明度好等特点，很受用户欢迎，在我国具有很好的开发前景。但是，胶原膜作为一种生物膜，其耐热性是其广泛应用的最大障碍，且机械强度也较差。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种食品包装膜及其制备和应用，其目的在于，提供一种食品包装膜，通过加入低浓度的杏仁和茶籽油，可以增强的接枝胶原蛋白膜的疏水性，同时添加植物精油成分，能有效地灭菌以及去除食物异味，散发出植物清香，进一步提高食品包装膜的可用性，提升消费者对包装膜的喜爱度。

本发明提供一种食品包装膜，由以下重量份的原料制备而成：接枝聚乙内酯的胶原蛋白50-90份、山梨酸钾20-30份、杏仁10-17份、茶籽油20-35份、甘油10-30份、乳化剂5-10份、谷朊粉0.1-1份、微晶纤维素0.1-1份、植物精油0.1-2份、去离子水100-120份。

作为本发明进一步的改进，由以下重量份的原料制备而成：接枝聚乙内酯的胶原蛋白60-80份、山梨酸钾22-27份、杏仁12-15份、茶籽油25-30份、甘油15-25份、乳化剂6-9份、谷朊粉0.2-0.5份、微晶纤维素0.2-0.7份、植物精油0.5-1.5份、去离子水110-115份。

作为本发明进一步的改进，由以下重量份的原料制备而成：接枝聚乙内酯的胶原蛋白70份、山梨酸钾25份、杏仁14份、茶籽油27份、甘油20份、乳化剂7份、谷朊粉0.35份、微晶纤维素0.5份、植物精油1份、去离子水113份。

作为本发明进一步的改进，乳化剂选自硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钙、n-十二烷基二甲胺、对辛基苯酚聚氧乙烯醚、阿拉伯胶、烷基苯磺酸钠中的一种或几种。

作为本发明进一步的改进，接枝聚乙内酯的胶原蛋白的制备方法如下：

步骤一、端羟基聚乙内酯的合成：将乙内酯和催化剂加入到反应釜中，于室温下搅拌15min后加入正戊醇，在氮气保护下于100-150℃反应10-12h，结束后将产物溶解于乙酸乙酯中，用无水乙醇冷冻沉淀，抽滤后真空干燥即得；

步骤二、接枝聚乙内酯的胶原蛋白的合成：分别将称量好的胶原蛋白粉催化剂溶于有机溶剂中，加入反应釜中，通氮气除氧30min，70-90℃反应2-3h后将步骤一制备的端羟基聚乙内酯溶于相同的有机溶剂，滴加到反应釜中，于70-90℃继续反应3-5h，反应结束后，将反应产物滴加至去离子水中沉淀，将沉淀产物干燥后研碎，即得。

作为本发明进一步的改进，催化剂选自异辛酸亚锡、异辛酸钴、异辛酸钠、异辛酸锌、异辛酸钾、异辛酸钙、异辛酸铈、异辛酸锆、异辛酸铋中的一种。

作为本发明进一步的改进，有机溶剂选自乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、二氯甲烷、戊烷、己烷、甲苯、石油醚、二甲苯、苯酚、乙腈中的一种或几种。

作为本发明进一步的改进，植物精油选自薰衣草油、柠檬油、香柠檬油、丁香油、薄荷油、肉桂油、百里香油中的一种或几种。

本发明进一步保护一种上述食品包装膜的制备方法，按照以下方法制备：

步骤一、将接枝聚乙内酯的胶原蛋白粉加入去离子水中，水浴加热至30-40℃搅拌均匀，加入山梨酸钾、甘油、谷朊粉和微晶纤维素，配置成a液备用；

步骤二、将杏仁、茶籽油和植物精油混合均匀，得到b油液备用；

步骤三、将步骤一制备的a液加入反应釜中，边加热搅拌边滴加b油液，最后加入乳化剂，加热反应1-2h后制成膜液，在洁净的玻璃板上流延成膜，30-40℃干燥2-5h，冷却至室温，浸入水中取下，即得。

本发明进一步保护一种上述食品包装膜在食品包装材料中的应用。

本发明具有如下有益效果：

1.本发明加入低浓度的杏仁和茶籽油，可以增强的接枝胶原蛋白膜的疏水性，并具有掺入到接枝胶原蛋白分离物的潜质，可应用于食品；

2.本发明制备的接枝聚乙内酯的改性胶原蛋白膜，膜吸水率明显下降,膜在高度潮湿环境中的拉伸性能得到提高，同时能够明显提高胶原蛋白膜的耐热性和机械强度；

3.本发明添加植物精油成分，能有效地灭菌以及去除食物异味，散发出植物清香，进一步提高食品包装膜的可用性，提升消费者对包装膜的喜爱度。

附图说明

图1为食品包装膜的制备工艺图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例只是本发明的部分具有代表性的实施例，而不是全部实施例，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其他所有实施例都属于本发明的保护范围。

实施例1食品包装膜的制备

原料组成：接枝聚乙内酯的胶原蛋白50份、山梨酸钾20份、杏仁10份、茶籽油20份、甘油10份、硬脂酸钠5份、谷朊粉0.1份、微晶纤维素0.1份、香柠檬油0.1份、去离子水100份；

接枝聚乙内酯的胶原蛋白的制备：

步骤一、端羟基聚乙内酯的合成：将乙内酯和异辛酸铋加入到反应釜中，于室温下搅拌15min后加入正戊醇，在氮气保护下于100℃反应10h，结束后将产物溶解于乙酸乙酯中，用无水乙醇冷冻沉淀，抽滤后真空干燥即得；

步骤二、接枝聚乙内酯的胶原蛋白的合成：分别将称量好的胶原蛋白粉催化剂溶于石油醚中，加入反应釜中，通氮气除氧30min，70℃反应2h后将步骤一制备的端羟基聚乙内酯溶于石油醚，滴加到反应釜中，于70℃继续反应3h，反应结束后，将反应产物滴加至去离子水中沉淀，将沉淀产物干燥后研碎，即得。

食品包装膜的制备：

步骤一、将接枝聚乙内酯的胶原蛋白粉加入去离子水中，水浴加热至30℃搅拌均匀，加入山梨酸钾、甘油、谷朊粉和微晶纤维素，配置成a液备用；

步骤二、将杏仁、茶籽油和香柠檬油混合均匀，得到b油液备用；

步骤三、将步骤一制备的a液加入反应釜中，边加热搅拌边滴加b油液，最后加入硬脂酸钠，加热反应1h后制成膜液，在洁净的玻璃板上流延成膜，30℃干燥2h，冷却至室温，浸入水中取下，即得。

实施例2食品包装膜的制备

原料组成：接枝聚乙内酯的胶原蛋白90份、山梨酸钾30份、杏仁17份、茶籽油35份、甘油30份、阿拉伯胶10份、谷朊粉1份、微晶纤维素1份、肉桂油2份、去离子水120份；

接枝聚乙内酯的胶原蛋白的制备：

步骤一、端羟基聚乙内酯的合成：将乙内酯和异辛酸钙加入到反应釜中，于室温下搅拌15min后加入正戊醇，在氮气保护下于150℃反应12h，结束后将产物溶解于乙酸乙酯中，用无水乙醇冷冻沉淀，抽滤后真空干燥即得；

步骤二、接枝聚乙内酯的胶原蛋白的合成：分别将称量好的胶原蛋白粉催化剂溶于乙酸丙酯中，加入反应釜中，通氮气除氧30min，90℃反应3h后将步骤一制备的端羟基聚乙内酯溶于乙酸丙酯，滴加到反应釜中，于90℃继续反应5h，反应结束后，将反应产物滴加至去离子水中沉淀，将沉淀产物干燥后研碎，即得。

食品包装膜的制备：

步骤一、将接枝聚乙内酯的胶原蛋白粉加入去离子水中，水浴加热至40℃搅拌均匀，加入山梨酸钾、甘油、谷朊粉和微晶纤维素，配置成a液备用；

步骤二、将杏仁、茶籽油和肉桂油混合均匀，得到b油液备用；

步骤三、将步骤一制备的a液加入反应釜中，边加热搅拌边滴加b油液，最后加入阿拉伯胶，加热反应2h后制成膜液，在洁净的玻璃板上流延成膜，40℃干燥5h，冷却至室温，浸入水中取下，即得。

实施例3食品包装膜的制备

原料组成：接枝聚乙内酯的胶原蛋白70份、山梨酸钾25份、杏仁14份、茶籽油27份、甘油20份、烷基苯磺酸钠7份、谷朊粉0.35份、微晶纤维素0.5份、丁香油1份、去离子水113份；

接枝聚乙内酯的胶原蛋白的制备：

步骤一、端羟基聚乙内酯的合成：将乙内酯和异辛酸钠加入到反应釜中，于室温下搅拌15min后加入正戊醇，在氮气保护下于100-150℃反应10-12h，结束后将产物溶解于乙酸乙酯中，用无水乙醇冷冻沉淀，抽滤后真空干燥即得；

步骤二、接枝聚乙内酯的胶原蛋白的合成：分别将称量好的胶原蛋白粉催化剂溶于乙酸乙酯中，加入反应釜中，通氮气除氧30min，80℃反应2-3h后将步骤一制备的端羟基聚乙内酯溶于乙酸乙酯，滴加到反应釜中，于80℃继续反应4h，反应结束后，将反应产物滴加至去离子水中沉淀，将沉淀产物干燥后研碎，即得。

食品包装膜的制备：

步骤一、将接枝聚乙内酯的胶原蛋白粉加入去离子水中，水浴加热至35℃搅拌均匀，加入山梨酸钾、甘油、谷朊粉和微晶纤维素，配置成a液备用；

步骤二、将杏仁、茶籽油和丁香油混合均匀，得到b油液备用；

步骤三、将步骤一制备的a液加入反应釜中，边加热搅拌边滴加b油液，最后加入烷基苯磺酸钠，加热反应1.5h后制成膜液，在洁净的玻璃板上流延成膜，35℃干燥3.5h，冷却至室温，浸入水中取下，即得。

对照例1按照zl201610264752.8“一种抗菌食品包装膜及其制备方法”方法制备

由如下重量份的原料配制成的：

壳聚糖双胍盐酸钛80份、酪蛋白酸钠18份、结冷胶78份、甘油27份、水950份；

通过如下步骤实现的：

(1)将结冷胶和壳聚糖双胍盐酸钛进行电子束预辐照，辐照剂量为10kgy，并全程保持搅拌，得混合物a；

(2)在上述混合物a中加入一定重量的酪蛋白酸钠、甘油和水，充分搅拌均匀，得混合物b；

(3)将上述混合物b放在40℃恒温环境下加热90min，冷却至室温，过滤、脱气、成膜；

(4)干燥后揭膜，将其保存在环境湿度为70％的密闭容器中。

对照例2按照zl201410025058.1“一种耐高温食品包装膜及其制备方法”方法制备

组分及各组分的质量分数如下：聚乙烯醇6份，壳聚糖3份，二氧化硅0.06份，沸石0.03份，戊二醛0.16份，乙酸0.07份，硬脂酸镁0.02份，水75份。

将乙酸溶于水中，然后加入壳聚糖，加热至70℃，搅拌至完全溶解，然后加入聚乙烯醇、二氧化硅、沸石、戊二醛和硬脂酸镁搅拌得到粘稠的溶胶，倒入双螺杆挤出机中，挤出塑炼，吹膜。挤出第1～5区的温度分别为115℃、135℃、155℃、175℃、175℃,机头温度为155℃,转速为20r/min。吹膜工艺中原材料的挤出造粒温度为135℃、155℃、165℃、160℃,转速为20r/min；吹膜温度分别为130℃、150℃、175℃、170℃,转速为35r/min。

测试例1材料性能测试

对实施例1-3和对照例1-2食品包装膜进行性能测试，结果见表1。

表1各组材料性能测试

由上表可知，本法实施例制备的食品包装膜的力学性能优异，透光率和透湿率低，对细菌具有较高的抑制作用，相比对照例，本发明制备的食品包装膜具有更佳的综合性能。

本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。