一種高挺度抗菌食品包裝材料及其製作方法與流程
2023-09-10 21:41:55 5
本發明涉及食品包裝技術領域，尤其涉及一種高挺度抗菌食品包裝材料及其製作方法。
背景技術：
微生物體積微小、種類繁多、繁殖迅速且適應環境的能力強，在自然界分布十分廣泛。大部分食品的營養豐富、水分含量高，很容易受到微生物的汙染而引起腐敗變質，大大縮短了食品的保質期。如何防止食品的微生物汙染，延長食品的保質期一直是全世界相關科學工作者研究和關注的課題。隨著科學技術的發展，利用抗菌技術製備的食品包裝材料則更能成為一種切實而可靠的抗菌方案。
近些年來，隨著納米技術研究的深入與納米材料應用的拓展，應用納米材料實現抗菌功能已成為目前的最新研究熱點。《納米ZnO/LDPE抗菌食品包裝材料研製》一文以低密度聚乙烯作為食品包裝的基材，將活化處理的有強抗菌作用納米級氧化鋅通過融熔共混的方法添加到基材中，再將所得的粒料經過單螺杆擠出機及吹膜機吹塑成薄膜，即製備出具有抗菌功能的包裝材料，試驗結果表明：製得的包裝材料不僅能夠延長食品的保質期，提高食品的安全性，而且可以有效地防止人與人、人與物、人與食品、物與食品之間的細菌交叉傳染，賦予食品包裝新的含義和功能。
然而文中納米氧化鋅抗菌機理是光催化抗菌，在沒有光線催化下，食品保鮮效果差，貨架壽命短，條件苛刻且抗菌廣譜性窄，亟需添加一種無毒、抗菌效果持久且無需光催化的抗菌劑與之配伍；同時文中食品包裝材料僅具有阻隔和保護功能，結構單一，隨著食品包裝材料安全的重要性不斷上升，市場對食品包裝材料的要求不斷增加，希望可以為新鮮和高品質的食品延長保質期，尤其是對活性包裝材料的需求，因為它可以通過除氧、抗菌、除溼、除乙烯、釋放乙醇等方式改變包裝材料內部的包裝環境，防止微生物的生長，進而提高食品的保質期，因而有必要對現有技術進行改性。
技術實現要素：
本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種高挺度抗菌食品包裝材料及其製作方法。
本發明是通過以下技術方案實現的：
一種高挺度抗菌食品包裝材料，由下列重量份的原料製成：低密度聚乙烯100、EVA樹脂11-13、納米氧化鋅3.3-3.6、佛手柑精油6.3-6.6、聚乙酸蠟1.7-2.4、滑石粉2-3、粉碎苦楝皮5-7、蘋果酸1-2、硼酸鋅0.6-0.8、十二烷基三甲氧基矽烷7.3-7.6、紅麻纖維12-14、適量水。
所述的一種高挺度抗菌食品包裝材料的製作方法，包括以下步驟：
（1）將蘋果酸加入適量水加熱至80-95℃攪拌至全部溶解，保持恆溫加入納米氧化鋅，高速攪拌回流反應1-2小時，抽濾洗滌至中性並烘乾，加入佛手柑精油、聚乙酸蠟攪拌混勻投入到混合機中，以10000r/min的轉速高速攪拌30秒得改性納米氧化鋅；
（2）將滑石粉、粉碎苦楝皮研磨均勻過120-140目篩，於550-590℃下活化處理20-30分鐘，冷卻至室溫加入紅麻纖維、十二烷基三甲氧基矽烷超聲分散40-50分鐘得改性滑石粉；
（3）將步驟（1）、（2）反應物料攪拌混勻，加入EVA樹脂超聲研磨10-15分鐘，加入低密度聚乙烯及其他剩餘成分混勻，投入雙螺杆擠出機中熔融共混、造粒，得包裝粒料；
（4）將步驟（3）中得到的包裝粒料用吹膜法製成厚度約70-90μm的薄膜，出料。
本發明的優點是：本發明以低密度聚乙烯為基材，將矽烷偶聯劑活化處理後的納米氧化鋅作為光催化抗菌劑，使細菌、水分等有機成分被分解，從而殺滅或抑制細菌生長，且複合佛手柑精油，即使在無光的條件下依然具有較強的抗菌性，抗菌廣譜性高；同時添加改性後的滑石粉作為填料，吸附性強，通過除氧、除溼、除乙烯等方式改變包裝材料內部的包裝環境，防止微生物的生長，抗菌效果顯著，利用本發明製得的抗菌食品包裝材料挺度性能優異、隔熱隔光性能好，非常適用於棒棒糖等食品的包裝。
具體實施方式
一種高挺度抗菌食品包裝材料，由下列重量份的原料製成：低密度聚乙烯100、EVA樹脂11、納米氧化鋅3.3、佛手柑精油6.3、聚乙酸蠟1.7、滑石粉2、粉碎苦楝皮5、蘋果酸1、硼酸鋅0.6、十二烷基三甲氧基矽烷7.3、紅麻纖維12、適量水。
所述的一種高挺度抗菌食品包裝材料的製作方法，包括以下步驟：
（1）將蘋果酸加入適量水加熱至80-95℃攪拌至全部溶解，保持恆溫加入納米氧化鋅，高速攪拌回流反應1-2小時，抽濾洗滌至中性並烘乾，加入佛手柑精油、聚乙酸蠟攪拌混勻投入到混合機中，以10000r/min的轉速高速攪拌30秒得改性納米氧化鋅；
（2）將滑石粉、粉碎苦楝皮研磨均勻過120-140目篩，於550-590℃下活化處理20-30分鐘，冷卻至室溫加入紅麻纖維、十二烷基三甲氧基矽烷超聲分散40-50分鐘得改性滑石粉；
（3）將步驟（1）、（2）反應物料攪拌混勻，加入EVA樹脂超聲研磨10-15分鐘，加入低密度聚乙烯及其他剩餘成分混勻，投入雙螺杆擠出機中熔融共混、造粒，得包裝粒料；
（4）將步驟（3）中得到的包裝粒料用吹膜法製成厚度約70-90μm的薄膜，出料。
利用本發明製得的抗菌食品包裝材料外觀光滑、透明，材料顏色趨於恆定，接近於空白低密度聚乙烯膜的顏色及外觀，對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、鼠傷寒沙門氏菌、單核增多性李氏桿菌、銅綠假單胞菌6 種食品中常見的汙染菌的抗菌率在室溫且有自然光照射的條件下高達99.72%，在37℃、無光照的條件下最低為94.91%。