一种玉米蛋白/TiO2纳米管复合膜材料的制备方法及其应用

本发明属于食品包装材料领域，具体涉及到一种于食品包装的玉米蛋白/tio2纳米管复合膜材料的制备方法。

背景技术：

1、玉米蛋白是一种来源于玉米的醇溶性蛋白质，与其他植物基蛋白质不同，玉米蛋白中含有大量疏水氨基酸及酸性氨基酸，因此具有极强的疏水性。除此之外，玉米蛋白成膜性能优异，可作为潜在的食品包装膜材料。然而，在实际应用中，玉米蛋白膜存在一些显著的缺点：(1)力学性能较差，实际应用过程中易被破坏；(2)脆性较大，因此在实际应用中很难加工成特定形状。

2、tio2纳米材料掺杂被认为是最有效改善玉米蛋白膜性能的方法之一。比如tio2纳米颗粒已广泛用于玉米蛋白基质的掺杂改性，有效改善了其力学强度、疏水性及阻隔性能。但是，纳米颗粒掺杂浓度过高时易团聚，反而会降低有机基质的力学强度。与之相比，排列规整有序、结构均匀的tio2纳米管阵列更适合作为玉米蛋白的无机填料，tio2纳米管可以克服目前所用纳米填料易团聚的缺陷。然而，迄今尚未见tio2纳米管在玉米蛋白基质中的针对性研究。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种玉米蛋白/tio2纳米管复合膜材料的制备方法。

4、为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种玉米蛋白/tio2纳米管复合膜材料的制备方法，其特征在于：包括，

5、以纯钛为阳极，导电性良好的碳棒或者铂电极做为阴极，在直流电压下加入到柠檬酸、氟化铵的乙二醇/水混合溶液氧化后即可得到表面带有二氧化钛纳米管的钛材；在室温将玉米蛋白、甘油加入乙醇/水混合溶剂中搅拌，再水浴加热继续搅拌，最后冷却到室温，得到玉米蛋白溶液；

6、将玉米蛋白溶液滴涂在表面上带有二氧化钛纳米管的钛材，干燥后将复合膜材料与钛材剥离得到玉米蛋白/tio2纳米管复合膜。

7、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述在直流电压下加入到柠檬酸、氟化铵的乙二醇/水混合溶液氧化后即可得到表面带有二氧化钛纳米管的钛材，其中，氧化时间为5～45min，温度为25～50℃

8、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述在室温将玉米蛋白、甘油加入乙醇/水混合溶剂中搅拌，其中玉米蛋白：甘油浓度比为1:3。

9、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述在室温将玉米蛋白、甘油加入乙醇/水混合溶剂中搅拌，其中乙醇/水混合溶剂中乙醇溶液浓度为95％。

10、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述在室温将玉米蛋白、甘油加入乙醇/水混合溶剂中搅拌，其中室温为25℃，搅拌时间为10min。

11、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述再水浴加热继续搅拌，其中水浴温度为70℃，搅拌时间为10min。

12、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述将玉米蛋白溶液滴涂在表面上带有二氧化钛纳米管的钛材，其中玉米蛋白溶液滴涂量为0.03ml/cm2。

13、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述干燥后将复合膜材料与钛材剥离得到玉米蛋白/tio2纳米管复合膜，其中，干燥时间为20h。

14、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述在直流电压下加入到柠檬酸、氟化铵的乙二醇/水混合溶液，其中直流电压为50v，所述柠檬酸为0.11mol/l、氟化铵的为0.15mol/l的，乙二醇/水体积比为9:1。

15、本发明的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种玉米蛋白/tio2纳米管复合膜的制备方法制得的产品。

16、本发明的另一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种玉米蛋白/tio2纳米管复合膜的制备方法制得的产品在食品包装的应用。

17、本发明有益效果：

18、(1)本发明具有操作流程简单耗时短、操作简单、柔韧性好等优点，适合工业生产。

19、(2)本发明选择tio2纳米管阵列作为玉米蛋白基质的无机填料，在有效提升玉米蛋白基质力学强度、疏水性及阻隔性能的基础上，克服了常用单分散纳米填料易团聚的缺陷。

技术特征：

1.如权利要求1所述的玉米蛋白/tio2纳米管复合膜的制备方法，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述在直流电压下加入到柠檬酸、氟化铵的乙二醇/水混合溶液氧化后即可得到表面带有二氧化钛纳米管的钛材，其中，氧化时间为5～45min，温度为25～50℃。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述在室温将玉米蛋白、甘油加入乙醇/水混合溶剂中搅拌，其中玉米蛋白：甘油浓度比为1:3。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述在室温将玉米蛋白、甘油加入乙醇/水混合溶剂中搅拌，其中乙醇/水混合溶剂中乙醇溶液浓度为95％。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述在室温将玉米蛋白、甘油加入乙醇/水混合溶剂中搅拌，其中室温为25℃，搅拌时间为10min。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述再水浴加热继续搅拌，其中水浴温度为70℃，搅拌时间为10min。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述将玉米蛋白溶液滴涂在表面上带有二氧化钛纳米管的钛材，其中玉米蛋白溶液滴涂量为0.03ml/cm2。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述干燥后将复合膜材料与钛材剥离得到玉米蛋白/tio2纳米管复合膜，其中，干燥时间为20h。

9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述在直流电压下加入到柠檬酸、氟化铵的乙二醇/水混合溶液，其中直流电压为50v，所述柠檬酸为0.11mol/l、氟化铵的为0.15mol/l的，乙二醇/水体积比为9:1。

10.如权利要求1所述的玉米蛋白/tio2纳米管复合膜在食品包装材料中的应用。

技术总结
本发明公开了一种玉米蛋白/TiO<subgt;2</subgt;纳米管复合膜材料的制备方法及其应用，包括，以纯钛为阳极，导电性良好的碳棒或者铂电极做为阴极，在直流电压下即可得到表面带有二氧化钛纳米管的钛材；在室温将玉米蛋白、甘油加入乙醇/水混合溶剂中搅拌，再水浴加热继续搅拌，最后冷却到室温，得到玉米蛋白溶液；将玉米蛋白溶液滴涂在表面上带有二氧化钛纳米管的钛材，干燥后将复合膜材料与钛材剥离得到玉米蛋白/TiO<subgt;2</subgt;纳米管复合膜。本发明具有操作流程简单、耗时短等优点，适合工业生产。

技术研发人员：程凯,刘俊,杜瑾
受保护的技术使用者：扬州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27