本发明涉及包装膜领域，具体涉及一种可降解食品包装膜的制备方法。
背景技术
果、蔬菜是提供人体维生素、矿物质和有机酸，保障人们的身体健康的重要食品。但水果、蔬菜生产季节性和地区性很强，在贮运、销售过程中易失水萎蔫、腐烂变质。因此，对于水果、蔬菜的贮藏保鲜工作，保证旺季不烂，淡季不断具有相当重要的意义。
目前，果蔬保鲜技术研究主要集中在两个方面：一是采用各种手段抑制果蔬的新陈代谢活动，使其内部的各种生理生化过程减缓，最大限度地保持果蔬的风味和品质；二是用各种方法阻断周围环境中的各种微生物侵染果蔬表层，防止果蔬腐烂变质。
中国专利cn101717541b公告了一种一种保湿性、抗菌性保鲜膜及制备方法，由以下组分组成且按重量百分比计，聚乙烯或聚偏二氯乙烯70～90％，壳聚糖10～30％，其中铜化合物占聚乙烯或聚偏二氯乙烯和壳聚糖总量的0.5～5％，表面改性剂占聚乙烯或聚偏二氯乙烯和壳聚糖总量的0.1～0.5％，先按上述配比取铜化合物与表面改性剂混合、干燥进行表面处理，再按上述配比加入聚乙烯或聚偏二氯乙烯、壳聚糖，进行混合采用一次性的吹膜法制得具有保湿性、抗菌性保鲜膜。本发明所制备的保鲜膜具有保湿性好、同时具有抗菌的功能，有利于延长果菜等的保鲜储存期。但是本发明材料中使用的聚乙烯材料的生物降解性差，易造成白色污染。
中国专利cn103012827b公告了一种壳聚糖-pe双层抑菌保鲜膜的制作方法属农产品保鲜技术领域，本发明将酸溶性壳聚糖充分溶于醋酸溶液，再分别加入span40、甘油和牛至油，搅拌均匀，均质，并真空脱气，得到壳聚糖膜液；将壳聚糖膜液均匀流延至铺有pe保鲜膜的成膜介质上，涂覆量为3-4ml/cm2；将涂有壳聚糖膜液的成膜介质置于烘箱中干燥，待壳聚糖膜的水分含量达到8-10％时，揭膜，即得壳聚糖-pe双层抑菌保鲜膜；采用本发明制作的壳聚糖-pe双层抑菌保鲜膜，能缓解肉类在加工、运输和贮存过程中微生物的污染及水分的流失，但是同样存在废弃膜后期处理难和降解难的问题。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种可降解食品包装膜的制备方法，本发明制备方法中通过废弃茶梗中提取茶多酚与壳聚糖添加到聚乳酸溶液中，制备出的材料具有良好的抗菌性和抗氧化性，材料可降解，绿色无毒，同时进行脱除气泡处理后，制备出的包装表面平整，美观度好。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种可降解食品包装膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将茶梗进行超声清洗，超声清洗功率为300-400w，清洗时间为4-7分钟，在60摄氏度下真空干燥后，放入粉碎机中进行粉碎，过80-150目筛，得茶粉；
(2)将茶粉加入到加入其重量10-15倍的质量分数为65％的乙醇水溶液中，搅拌混合均匀后，浸泡1小时，放入超声提取机中提取80-90分钟，过滤，得滤液和滤渣，将滤渣重复上述超声提取的步骤再提取2-4次，合并滤液；
(3)将步骤(2)中合并后的滤液在0.06-0.08mpa下进行真空浓缩至浓缩液固含量为35-42％后，进行喷雾干燥，粉碎过150-300目筛，得茶多酚；
(4)将聚乳酸粉碎成粉末后，加入三氯甲烷中搅拌混合均匀，配制成质量质量分数为4％的三氯甲烷溶液；
(5)向步骤(4)中的三氯甲烷溶液中加入司盘80，以500-600转/分钟的速度，搅拌混合15-20分钟后，向其中加入步骤(3)制得的茶多酚和壳聚糖均质混合，置入超声波分散仪中超声分散；
(6)将步骤(5)中的混合溶液利用真空脱气机进行真空脱气，去除溶液中的气泡，得复合膜液；
(7)将步骤(6)中的制得的复合膜液倒入平板上，利用流延成膜法成膜，干燥，待溶剂挥发完全，即得可降解食品包装膜。
优选地，所述步骤(2)中超声提取条件：提取功率600-700w，提取温度48-55摄氏度。
优选地，所述步骤(3)中喷雾干燥条件为：进风温度170-210摄氏度，出风温度为80-95摄氏度，进料压力为15-20mpa。
优选地，所述步骤(5)中司盘80的用量相当于三氯甲烷重量的2％。
优选地，所述聚乳酸、茶多酚和壳聚糖的质量比为8-15:1-3:0.8-2.5。
优选地，所述聚乳酸、茶多酚和壳聚糖的质量比为12:1.5:1.5。
优选地，所述步骤(5)中均质混合为在6000-8000转/分钟下，混合15-20分钟。
优选地，所述步骤(5)的超声分散为超声功率为300-500w，超声时间为6-7小时。
优选地，所述步骤(6)中的真空脱气条件为：脱气压力0.05-0.08mpa，脱气时间8-15分钟。
优选地，所述步骤(7)中的干燥温度为50-60摄氏度。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明制备方法中通过废弃茶梗中提取茶多酚与壳聚糖添加到聚乳酸溶液中，制备出的材料具有良好的抗菌性和抗氧化性，材料可降解，绿色无毒，同时进行脱除气泡处理后，制备出的包装表面平整，美观度好。
(2)壳聚糖具有优异的生物相容性、无毒，成膜性好，具有光谱抗菌性，但是单独的壳聚糖力膜力学性能差和防水性能差，聚乳酸具有良好的生物可降解性和生物相容性，成膜性好，防水性强，聚乳酸与壳聚糖复合制得膜具有良好的防水性和稳定性，同时添加茶多酚增强了材料的抑菌抗氧化性，三者复合制得的膜材料可完全降解，且不含任何有毒物质。
(3)本发明制备方法中在步骤(5)中在原料混合时，加入微量的司盘80，有助于混合液体系结构的稳定性和均一性，与成膜时，膜成分的均一性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种可降解食品包装膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将茶梗进行超声清洗，超声清洗功率为300w，清洗时间为4分钟，在60摄氏度下真空干燥后，放入粉碎机中进行粉碎，过80目筛，得茶粉；
(2)将茶粉加入到加入其重量10倍的质量分数为65％的乙醇水溶液中，搅拌混合均匀后，浸泡1小时，放入超声提取机中提取80分钟，过滤，得滤液和滤渣，将滤渣重复上述超声提取的步骤再提取2次，合并滤液；
(3)将步骤(2)中合并后的滤液在0.06mpa下进行真空浓缩至浓缩液固含量为35％后，进行喷雾干燥，粉碎过150目筛，得茶多酚；
(4)将聚乳酸粉碎成粉末后，加入三氯甲烷中搅拌混合均匀，配制成质量质量分数为4％的三氯甲烷溶液；
(5)向步骤(4)中的三氯甲烷溶液中加入司盘80，以500转/分钟的速度，搅拌混合15分钟后，向其中加入步骤(3)制得的茶多酚和壳聚糖均质混合，置入超声波分散仪中超声分散；
(6)将步骤(5)中的混合溶液利用真空脱气机进行真空脱气，去除溶液中的气泡，得复合膜液；
(7)将步骤(6)中的制得的复合膜液倒入平板上，利用流延成膜法成膜，干燥，待溶剂挥发完全，即得可降解食品包装膜。
步骤(2)中超声提取条件：提取功率600w，提取温度48摄氏度。
步骤(3)中喷雾干燥条件为：进风温度170摄氏度，出风温度为80摄氏度，进料压力为15mpa。
步骤(5)中司盘80的用量相当于三氯甲烷重量的2％。
聚乳酸、茶多酚和壳聚糖的质量比为8:1:0.8。
步骤(5)中均质混合为在6000转/分钟下，混合15分钟。
步骤(5)的超声分散为超声功率为300w，超声时间为6小时。
步骤(6)中的真空脱气条件为：脱气压力0.05mpa，脱气时间8分钟。
步骤(7)中的干燥温度为50摄氏度。
实施例2
一种可降解食品包装膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将茶梗进行超声清洗，超声清洗功率为400w，清洗时间为7分钟，在60摄氏度下真空干燥后，放入粉碎机中进行粉碎，过150目筛，得茶粉；
(2)将茶粉加入到加入其重量15倍的质量分数为65％的乙醇水溶液中，搅拌混合均匀后，浸泡1小时，放入超声提取机中提取90分钟，过滤，得滤液和滤渣，将滤渣重复上述超声提取的步骤再提取4次，合并滤液；
(3)将步骤(2)中合并后的滤液在0.08mpa下进行真空浓缩至浓缩液固含量为42％后，进行喷雾干燥，粉碎过300目筛，得茶多酚；
(4)将聚乳酸粉碎成粉末后，加入三氯甲烷中搅拌混合均匀，配制成质量质量分数为4％的三氯甲烷溶液；
(5)向步骤(4)中的三氯甲烷溶液中加入司盘80，以600转/分钟的速度，搅拌混合20分钟后，向其中加入步骤(3)制得的茶多酚和壳聚糖均质混合，置入超声波分散仪中超声分散；
(6)将步骤(5)中的混合溶液利用真空脱气机进行真空脱气，去除溶液中的气泡，得复合膜液；
(7)将步骤(6)中的制得的复合膜液倒入平板上，利用流延成膜法成膜，干燥，待溶剂挥发完全，即得可降解食品包装膜。
步骤(2)中超声提取条件：提取功率700w，提取温度55摄氏度。
步骤(3)中喷雾干燥条件为：进风温度210摄氏度，出风温度为95摄氏度，进料压力为20mpa。
步骤(5)中司盘80的用量相当于三氯甲烷重量的2％。
聚乳酸、茶多酚和壳聚糖的质量比为15:3:2.5。
步骤(5)中均质混合为在8000转/分钟下，混合20分钟。
步骤(5)的超声分散为超声功率为500w，超声时间为7小时。
步骤(6)中的真空脱气条件为：脱气压力0.08mpa，脱气时间15分钟。
步骤(7)中的干燥温度为60摄氏度。
实施例3
一种可降解食品包装膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将茶梗进行超声清洗，超声清洗功率为360w，清洗时间为5分钟，在60摄氏度下真空干燥后，放入粉碎机中进行粉碎，过100目筛，得茶粉；
(2)将茶粉加入到加入其重量13倍的质量分数为65％的乙醇水溶液中，搅拌混合均匀后，浸泡1小时，放入超声提取机中提取86分钟，过滤，得滤液和滤渣，将滤渣重复上述超声提取的步骤再提取3次，合并滤液；
(3)将步骤(2)中合并后的滤液在0.07mpa下进行真空浓缩至浓缩液固含量为40％后，进行喷雾干燥，粉碎过200目筛，得茶多酚；
(4)将聚乳酸粉碎成粉末后，加入三氯甲烷中搅拌混合均匀，配制成质量质量分数为4％的三氯甲烷溶液；
(5)向步骤(4)中的三氯甲烷溶液中加入司盘80，以540转/分钟的速度，搅拌混合18分钟后，向其中加入步骤(3)制得的茶多酚和壳聚糖均质混合，置入超声波分散仪中超声分散；
(6)将步骤(5)中的混合溶液利用真空脱气机进行真空脱气，去除溶液中的气泡，得复合膜液；
(7)将步骤(6)中的制得的复合膜液倒入平板上，利用流延成膜法成膜，干燥，待溶剂挥发完全，即得可降解食品包装膜。
步骤(2)中超声提取条件：提取功率680w，提取温度52摄氏度。
步骤(3)中喷雾干燥条件为：进风温度190摄氏度，出风温度为86摄氏度，进料压力为17mpa。
步骤(5)中司盘80的用量相当于三氯甲烷重量的2％。
聚乳酸、茶多酚和壳聚糖的质量比为13:2.5:1。
步骤(5)中均质混合为在7500转/分钟下，混合18分钟。
步骤(5)的超声分散为超声功率为450w，超声时间为6.2小时。
步骤(6)中的真空脱气条件为：脱气压力0.07mpa，脱气时间13分钟。
步骤(7)中的干燥温度为58摄氏度。
实施例4
一种可降解食品包装膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将茶梗进行超声清洗，超声清洗功率为380，清洗时间为7分钟，在60摄氏度下真空干燥后，放入粉碎机中进行粉碎，过130目筛，得茶粉；
(2)将茶粉加入到加入其重量13倍的质量分数为65％的乙醇水溶液中，搅拌混合均匀后，浸泡1小时，放入超声提取机中提取82分钟，过滤，得滤液和滤渣，将滤渣重复上述超声提取的步骤再提取4次，合并滤液；
(3)将步骤(2)中合并后的滤液在0.075mpa下进行真空浓缩至浓缩液固含量为38％后，进行喷雾干燥，粉碎过150-300目筛，得茶多酚；
(4)将聚乳酸粉碎成粉末后，加入三氯甲烷中搅拌混合均匀，配制成质量质量分数为4％的三氯甲烷溶液；
(5)向步骤(4)中的三氯甲烷溶液中加入司盘80，以560转/分钟的速度，搅拌混合16分钟后，向其中加入步骤(3)制得的茶多酚和壳聚糖均质混合，置入超声波分散仪中超声分散；
(6)将步骤(5)中的混合溶液利用真空脱气机进行真空脱气，去除溶液中的气泡，得复合膜液；
(7)将步骤(6)中的制得的复合膜液倒入平板上，利用流延成膜法成膜，干燥，待溶剂挥发完全，即得可降解食品包装膜。
步骤(2)中超声提取条件：提取功率680w，提取温度52摄氏度。
步骤(3)中喷雾干燥条件为：进风温度200摄氏度，出风温度为90摄氏度，进料压力为18mpa。
步骤(5)中司盘80的用量相当于三氯甲烷重量的2％。
聚乳酸、茶多酚和壳聚糖的质量比为10:3:1.2。
步骤(5)中均质混合为在6800转/分钟下，混合16分钟。
步骤(5)的超声分散为超声功率为450w，超声时间为6.4小时。
步骤(6)中的真空脱气条件为：脱气压力0.068mpa，脱气时间13分钟。
步骤(7)中的干燥温度为57摄氏度。
实施例5
一种可降解食品包装膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将茶梗进行超声清洗，超声清洗功率为340w，清洗时间为7分钟，在60摄氏度下真空干燥后，放入粉碎机中进行粉碎，过120目筛，得茶粉；
(2)将茶粉加入到加入其重量15倍的质量分数为65％的乙醇水溶液中，搅拌混合均匀后，浸泡1小时，放入超声提取机中提取85分钟，过滤，得滤液和滤渣，将滤渣重复上述超声提取的步骤再提取3次，合并滤液；
(3)将步骤(2)中合并后的滤液在0.06mpa下进行真空浓缩至浓缩液固含量为40％后，进行喷雾干燥，粉碎过250目筛，得茶多酚；
(4)将聚乳酸粉碎成粉末后，加入三氯甲烷中搅拌混合均匀，配制成质量质量分数为4％的三氯甲烷溶液；
(5)向步骤(4)中的三氯甲烷溶液中加入司盘80，以580转/分钟的速度，搅拌混合18分钟后，向其中加入步骤(3)制得的茶多酚和壳聚糖均质混合，置入超声波分散仪中超声分散；
(6)将步骤(5)中的混合溶液利用真空脱气机进行真空脱气，去除溶液中的气泡，得复合膜液；
(7)将步骤(6)中的制得的复合膜液倒入平板上，利用流延成膜法成膜，干燥，待溶剂挥发完全，即得可降解食品包装膜。
步骤(2)中超声提取条件：提取功率660w，提取温度52摄氏度。
步骤(3)中喷雾干燥条件为：进风温度200摄氏度，出风温度为90摄氏度，进料压力为18mpa。
步骤(5)中司盘80的用量相当于三氯甲烷重量的2％。
聚乳酸、茶多酚和壳聚糖的质量比为12:1.5:1.5。
步骤(5)中均质混合为在7200转/分钟下，混合18分钟。
步骤(5)的超声分散为超声功率为480w，超声时间为6.5小时。
步骤(6)中的真空脱气条件为：脱气压力0.07mpa，脱气时间13分钟。
步骤(7)中的干燥温度为58摄氏度。
对比例1：纯壳聚糖膜
对比例2：纯聚乳酸膜
将通过实施例1-5制备方法制得的可降解食品包装膜和对比例1-2包装膜进行性能测试，结果如表1：
综上所述，本发明具有以下优点：
(1)本发明制备方法中通过废弃茶梗中提取茶多酚与壳聚糖添加到聚乳酸溶液中，制备出的材料具有良好的抗菌性和抗氧化性，材料可降解，绿色无毒，同时进行脱除气泡处理后，制备出的包装表面平整，美观度好。
(2)壳聚糖具有优异的生物相容性、无毒，成膜性好，具有光谱抗菌性，但是单独的壳聚糖力膜力学性能差和防水性能差，聚乳酸具有良好的生物可降解性和生物相容性，成膜性好，防水性强，聚乳酸与壳聚糖复合制得膜具有良好的防水性和稳定性，同时添加茶多酚增强了材料的抑菌抗氧化性，三者复合制得的膜材料可完全降解，且不含任何有毒物质。
(3)本发明制备方法中在步骤(5)中在原料混合时，加入微量的司盘80，有助于混合液体系结构的稳定性和均一性，与成膜时，膜成分的均一性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。