本发明涉及包装材料领域，具体涉及一种纳米食品包装材料及其制备方法。
背景技术：
食品的保鲜是一门综合技术，所谓“保鲜”是指食品在保证安全的基础上，还能在营养、色泽、质地和风味等方面都能得到保证，保鲜的食品是原汁原味的食品。食品保鲜包括防腐和保鲜两大方面防腐是指针对微生物，一是防止微生物造成对食品的腐烂变质，二是防止产毒微生物如黄曲霉等的危害。保鲜是针对食品本质而言，指对其理化指标、生理指标和营养成分保留程度等的影响。而造成食品腐烂变质、不能长期储存的原因，主要是微生物和虫类的繁殖、生长以及酶和周围环境中的理化因素氧气、温度、湿度、光线引起的一系列生化反应如褐变等。所以利用良好的保鲜技术对水果、蔬菜、肉制品、豆制品、水产品等进行保藏，既可以延长食品的保质期，又可以提高储藏质量。其中，使用有效的食品包装材料就是一种有效的保鲜技术。
技术实现要素：
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种纳米食品包装材料具有良好的阻透性和抗菌性能，协同提高保鲜效果，同时还具有良好的力学性能。
技术方案：一种纳米食品包装材料，由以下成分以重量份制备而成：纳米复合粉体30-40份、壳聚糖2-5份、碳酸钙1-3份、马来酸酐接枝聚乙烯140-160份、聚乙烯醇10-20份、分散剂2-3份、菊粉2-3份、透明质酸2-3份、银型4a沸石0.5-1份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷5-10份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5-10份、芦竹生物炭1-2份。
进一步的，所述的一种纳米食品包装材料，由以下成分以重量份制备而成：纳米复合粉体35份、壳聚糖4份、碳酸钙2份、马来酸酐接枝聚乙烯150份、聚乙烯醇15份、分散剂2.5份、菊粉2.5份、透明质酸2.5份、银型4a沸石0.8份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷7份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷8份、芦竹生物炭1.5份。
进一步的，所述纳米复合粉体为：钇铝石榴石纳米粉体、蒙脱土、纳米二氧化钛、银纳米棒的质量比为1.5:1:2:1.5。
进一步的，所述碳酸钙粒径为1-10μm。
进一步的，所述分散剂为硬脂酸钙、硬脂酰乳酸钙、大豆卵磷脂、硬脂酸、蜂蜡或硬脂酸镁中的一种或几种。
进一步的，所述芦竹生物炭的制备方法为：
第一步：将芦竹清洗后晒干，粉碎至40目，放入鼓风干燥箱中在105℃干燥5-8h；
第二步：将10份芦竹粉、25份焦磷酸和30份去离子水混合，搅拌均匀，在室温下浸渍4-5h；
第三步：过滤，转移至马弗炉中，在350-600℃下炭化活化1h；
第四步：冷却至室温，用蒸馏水洗涤至中性，放入烘箱中在100℃下干燥，研磨至粒径＜20μm即得。
上述纳米食品包装材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将所有成分混合，放入高速搅拌机中在转速搅拌1-1.5h；
(2)将混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融共混造粒得母粒，螺杆转速为40-50r/min，各段温度依次为：120-130℃，130-140℃，140-150℃，150-160℃，150-160℃；
(3)将母粒吹塑成薄膜，一区温度为125-135℃，二区温度为135-145℃，三区温度为150-160℃，四区温度为145-155℃，螺杆转速为40-50r/min。
有益效果：
1.纳米复合粉体能够与马来酸酐接枝聚乙烯、聚乙烯醇形成排列紧密的结构，有效地提高阻隔性能。
2.纳米复合粉体和银型4a沸石都具有很好的抗菌效果，纳米二氧化钛同时还具有保持自身洁净和防雾滴功能。
3.本发明材料的透湿量和透氧量都较低，具有良好的阻透性，能防止氧气、水气等小分子物质渗透进去，同时，本包装材料还具有很好的抗菌性能，能够减少细菌的危害，协同提高保鲜效果，同时，本发明材料还具有良好的力学性能。
具体实施方式
实施例1
一种纳米食品包装材料，由以下成分以重量份制备而成：纳米复合粉体30份、壳聚糖2份、碳酸钙1份、马来酸酐接枝聚乙烯140份、聚乙烯醇10份、硬脂酸钙2份、菊粉2份、透明质酸2份、银型4a沸石0.5份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷5份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5份、芦竹生物炭1份，其中，纳米复合粉体为钇铝石榴石纳米粉体、蒙脱土、纳米二氧化钛、银纳米棒的质量比为1.5:1:2:1.5。
上述纳米食品包装材料的制备方法为：
(1)将所有成分混合，放入高速搅拌机中在转速搅拌1h；
(2)将混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融共混造粒得母粒，螺杆转速为40r/min，各段温度依次为：120℃，130℃，140℃，150℃，150℃；
(3)将母粒吹塑成薄膜，一区温度为125℃，二区温度为135℃，三区温度为150℃，四区温度为145℃，螺杆转速为40r/min。
实施例2
一种纳米食品包装材料，由以下成分以重量份制备而成：纳米复合粉体35份、壳聚糖4份、碳酸钙2份、马来酸酐接枝聚乙烯150份、聚乙烯醇15份、硬脂酰乳酸钙2.5份、菊粉2.5份、透明质酸2.5份、银型4a沸石0.8份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷7份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷8份、芦竹生物炭1.5份，其中，纳米复合粉体为钇铝石榴石纳米粉体、蒙脱土、纳米二氧化钛、银纳米棒的质量比为1.5:1:2:1.5。
上述纳米食品包装材料的制备方法为：
(1)将所有成分混合，放入高速搅拌机中在转速搅拌1h；
(2)将混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融共混造粒得母粒，螺杆转速为45r/min，各段温度依次为：125℃，135℃，145℃，155℃，155℃；
(3)将母粒吹塑成薄膜，一区温度为130℃，二区温度为140℃，三区温度为155℃，四区温度为150℃，螺杆转速为45r/min。
实施例3
一种纳米食品包装材料，由以下成分以重量份制备而成：纳米复合粉体40份、壳聚糖5份、碳酸钙3份、马来酸酐接枝聚乙烯160份、聚乙烯醇20份、蜂蜡3份、菊粉3份、透明质酸3份、银型4a沸石1份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷10份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷10份、芦竹生物炭2份。
上述纳米食品包装材料的制备方法为：
(1)将所有成分混合，放入高速搅拌机中在转速搅拌1.5h；
(2)将混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融共混造粒得母粒，螺杆转速为50r/min，各段温度依次为：130℃，140℃，150℃，160℃，160℃；
(3)将母粒吹塑成薄膜，一区温度为135℃，二区温度为145℃，三区温度为160℃，四区温度为155℃，螺杆转速为50r/min，其中，纳米复合粉体为钇铝石榴石纳米粉体、蒙脱土、纳米二氧化钛、银纳米棒的质量比为1.5:1:2:1.5。
对比例1
本实施例与实施例1的区别在于以马来酸酐接枝聚乙烯代替聚乙烯醇。具体地说是：
一种纳米食品包装材料，由以下成分以重量份制备而成：纳米复合粉体30份、壳聚糖2份、碳酸钙1份、马来酸酐接枝聚乙烯150份、硬脂酸钙2份、菊粉2份、透明质酸2份、银型4a沸石0.5份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷5份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5份、芦竹生物炭1份，其中，纳米复合粉体为钇铝石榴石纳米粉体、蒙脱土、纳米二氧化钛、银纳米棒的质量比为1.5:1:2:1.5。
上述纳米食品包装材料的制备方法为：
(1)将所有成分混合，放入高速搅拌机中在转速搅拌1h；
(2)将混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融共混造粒得母粒，螺杆转速为40r/min，各段温度依次为：120℃，130℃，140℃，150℃，150℃；
(3)将母粒吹塑成薄膜，一区温度为125℃，二区温度为135℃，三区温度为150℃，四区温度为145℃，螺杆转速为40r/min。
对比例2
本实施例与实施例1的区别在于不含有银型4a沸石。具体地说是：
一种纳米食品包装材料，由以下成分以重量份制备而成：纳米复合粉体30份、壳聚糖2份、碳酸钙1份、马来酸酐接枝聚乙烯140份、聚乙烯醇10份、硬脂酸钙2份、菊粉2份、透明质酸2份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷5份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5份、芦竹生物炭1份，其中，纳米复合粉体为钇铝石榴石纳米粉体、蒙脱土、纳米二氧化钛、银纳米棒的质量比为1.5:1:2:1.5。
上述纳米食品包装材料的制备方法为：
(1)将所有成分混合，放入高速搅拌机中在转速搅拌1h；
(2)将混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融共混造粒得母粒，螺杆转速为40r/min，各段温度依次为：120℃，130℃，140℃，150℃，150℃；
(3)将母粒吹塑成薄膜，一区温度为125℃，二区温度为135℃，三区温度为150℃，四区温度为145℃，螺杆转速为40r/min。
对比例3
本实施例与实施例1的区别在于不含有银纳米棒。具体地说是：
一种纳米食品包装材料，由以下成分以重量份制备而成：纳米复合粉体30份、壳聚糖2份、碳酸钙1份、马来酸酐接枝聚乙烯140份、聚乙烯醇10份、硬脂酸钙2份、菊粉2份、透明质酸2份、银型4a沸石0.5份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷5份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5份、芦竹生物炭1份，其中，纳米复合粉体为钇铝石榴石纳米粉体、蒙脱土、纳米二氧化钛的质量比为1.5:1:2。
上述纳米食品包装材料的制备方法为：
(1)将所有成分混合，放入高速搅拌机中在转速搅拌1h；
(2)将混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融共混造粒得母粒，螺杆转速为40r/min，各段温度依次为：120℃，130℃，140℃，150℃，150℃；
(3)将母粒吹塑成薄膜，一区温度为125℃，二区温度为135℃，三区温度为150℃，四区温度为145℃，螺杆转速为40r/min。
抑菌性的测定：利用滤纸片抑菌圈法测定保鲜膜对供试菌的抑制效果，将供试菌接入无菌液体培养基中，在37℃、120r/min的恒温摇床内活化培育24h。吸取一部分活化后的菌种液接入无菌水中，充分振荡后制成107cfu/ml的初始菌液。
将灭过菌的lb固体培养基在室温下放置，冷却至适宜温度后倒至无菌培养皿，待培养基凝固后备用。吸取0.1ml初始菌液接种至lb培养基，用灭过菌的玻璃涂布棒将菌液分散均匀。取1g保鲜膜溶于10ml去离子水中，取10ul保鲜膜液滴于直径为6mm的无菌滤纸片上，用镊子将滤纸片在超净工作台中沥干，滴加无菌水的滤纸片作为对照。然后贴于含有供试菌的培养基上，把平板倒扣放置于温度为37℃的培养箱中24h。培养结束后，抑菌圈直径使用游标卡尺量出。
表1纳米食品包装材料的部分性能指标
本发明纳米食品包装材料的部分性能指标见上表，我们可以看到，本发明材料的透湿量和透氧量都较低，具有良好的阻透性，能防止氧气、水气等小分子物质渗透进去，同时，本包装材料还具有很好的抗菌性能，能够减少细菌的危害，协同提高保鲜效果，同时，本发明材料还具有良好的力学性能。