一种抗菌防霉保鲜膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于保鲜膜技术领域，具体涉及一种抗菌防霉保鲜膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002]保鲜膜一般是以聚乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯为原料加助剂进行熔融挤出造粒、吹塑工序后制成，在日常生活中随处可见。其主要用于谷物、水果、蔬菜、肉类、鱼类、豆制品、海产品等食物的包装，以阻隔空气中的灰尘，避免细菌侵蚀，从而延长保鲜期。但目前市场上流通的保鲜膜使用过程中容易出现水滴在膜内的累积，甚至出现结雾的现象，影响食物的美观和口感。加之不具有抗菌防霉功能，常常由于温湿度的影响而在保鲜膜表面形成细菌和霉菌生长和繁殖地良好环境，一旦落入食物表面，食物易腐败变质，导致食用中毒的事件却屡有发生。因此，食物保鲜很大的一个问题在于如何使保鲜膜不断释放抗菌剂来抑制细菌或霉菌生长和繁殖，已成为大家关注的课题。
[0003]经检索文献，目前国内外报道用于制备抗菌塑料保鲜膜的方法较多，如中国专利CN102101928A公开了 “一种抗菌保鲜膜”，它是将PVC树脂、石蜡、轻质碳酸钙、邻苯二甲酸二辛脂、液体钙锌和银离子抗菌剂按照一定的配比混合，经捏合、挤出、吹塑成膜，该保鲜膜使用液体钙锌和银离子作为抗菌剂，具有良好的抗菌功能，广谱杀菌、抗菌持续时间长。但其用量相对较大，成本高，抗菌迟效，环保欠缺。且化学性质活泼，难以保持稳定的物理化学状态，液体钙锌和银离子在使用过程中会释放或脱落，人体摄入会引起内脏器官水肿等症状。此外其中所含有的邻苯二甲酸酯类增塑剂易析出，对环境和人体健康产生一定的危害。
[0004]中国专利CN103601950A公开了 “一种抗菌保鲜膜”，它是由低密度聚乙烯树脂、线型低密度聚乙烯树脂、纳米二氧化钛、超细碳酸钙、环氧大豆油、抗氧剂168、聚乙二醇、麦饭石、硅酸钠经混合后制成。纳米二氧化钛作是光催化型抗菌半导体材料，抗菌性虽然较好，但二氧化钛不仅抗菌成分单一，抗菌谱窄；而且一旦进入体内，会在不同器官中累积，导致单链和双链DNA断裂，并造成染色体损伤以及炎症，从而增加患上癌症的风险。且抗氧剂168是有一定毒性的小分子化合物，在阳光、氧和热作用下都有逐渐向保鲜膜表面析出的趋势，存在易失效和卫生安全隐患。
[0005]中国专利CN103665510A公开了一种“抗菌保鲜膜”，将配方量的壳聚糖、二氧化钛、羧甲基纤维素钠、麦饭石、聚乙烯、丙三醇、去离子水混合后注入成膜容器中，流延成膜。该膜虽具有抗菌谱广、抗菌能力强、抗菌即效性好等优点，可以有效延长食物的保质期。但壳聚糖难溶于一般的有机溶剂和水中，其抗菌活性只在酸性溶液体系内显示出来。而二氧化钛存在比表面积小、分散度差、易团聚的问题，导致未分布二氧化钛的区域仍易附着细菌和霉菌，使得抗菌效果大打折扣，且二氧化钛的杀菌能力源自于其光催化活性，其应用受到限制。
【发明内容】
[0006]本发明旨在解决上述问题，而提供一种抗菌防霉保鲜膜及其制备方法，该方法的天然抗菌剂采用多种植物提取物负载于黄土均匀分散在保鲜膜表面及内部，既具有抗菌谱广、分布均匀、高效、持久、安全的效果，又具有优良的机械强度和耐老化性能，还表现更好的阻隔性、透气性、透湿性及气体置换能力的同时自动永久发射远红外线，起到净化环境，消除异味、自洁防霉的作用，从而延长保鲜时间。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种抗菌防霉保鲜膜，该保鲜膜按重量百分比计由以下原料组成:聚合物70?90%，天然抗菌剂5?20%，沙蒿籽油3?5%，海螵蛸1.5?3.5%，甘油单油酸酯0.5?1.5%，所述天然抗菌剂是由重量百分含量70?85%的黄土粉、5?10%的枇杷叶提取物、2?5%的核桃叶提取物和8?15%的乌桕叶提取物制得；其制备方法包括以下步骤:
[0008]①制备黄土粉:采集一定重量的黄土，粉碎过100目筛，加入黄土 5?12倍重量的去离子水，再加入浓度为I?25wt%的氢氧化钠溶液进行混合制浆，控制浆液的pH值7.5?8.5，搅拌反应2?1h后，加入适量醋酸调整pH值为中性，继续搅拌反应2?10h，过滤、滤饼用去离子水洗涤3次，在150?350°C下焙烘I?3h，研磨过800目筛，得到白色的黄土粉；
[0009]②制备枇杷叶、核桃叶、乌桕叶提取物:采集新鲜、无腐烂的的枇杷叶、核桃叶、乌桕叶分别洗净，晾干，粉碎成15?30目碎片，倒入各相对应的匀浆机中，再分别加入碎片6?15倍重量的水，匀浆，压榨，得压榨液和压榨渣，压榨渣用35?50°C的水浸提3次，每次I?3h，合并3次浸提液与压榨液混合，采用离心机进行固液分离，倾出上清液过DlOl大孔吸附树脂柱，先用水洗，弃去水洗液，再用浓度为35?70被％的乙醇溶液洗脱，收集醇洗脱液，减压浓缩，喷雾干燥，分别得到枇杷叶提取物、核桃叶提取物、乌桕叶提取物；
[0010]③制备天然抗菌剂:按配比称取黄土粉，加入黄土粉3?9倍重量的去离子水搅拌均匀，再加入黄土粉重量0.5?3.5%的聚乙二醇和0.1?2%的亚磷酸三苯酯分散处理I?3h，然后加入配比量的枇杷叶提取物、核桃叶提取物、乌桕叶提取物，在60?75°C下搅拌I?3h，采用离心机进行固液分离，所得固体物在95°C下真空干燥，粉碎，得到天然抗菌剂；
[0011]④制备沙蒿籽油:采集饱满、无腐烂的沙蒿籽，去杂，粉碎成30?50目碎片，加入碎片重量3?10倍的沸程为35?60°C的石油醚，在频率20kHz、温度30?50°C、功率200?350W下超声提取3次，每次15?30min，合并3次提取液，在合并液中加入合并液重量0.3?5%的活性炭，于45?60°C下脱色1.5h，过200目筛，收集筛下滤液，蒸馏回收石油醚，真空浓缩，得到沙蒿籽油；
[0012]⑤按配比称取沙蒿籽油，加入聚乙烯蜡并控制其重量比为1: 1，在60?75°C下搅拌至充分熔化且混合均匀，得到预混料；
[0013]⑥按配比称取海螵蛸研磨过800目筛送入高速混炼机中，加入配比量的聚合物、天然抗菌剂、甘油单油酸酯，然后加入步骤⑤的预混料，在60?75°C下共混5?lOmin，按公知的方法挤出造粒，加入挤出机中熔融挤出流延或吹膜制备出抗菌防霉保鲜膜。
[0014]本发明所述的聚合物为聚丙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、茂金属线性低密度聚乙烯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚-4-甲基-1-戊烯、聚酯中的任意一种或两种以上的混合。
[0015]上述方法所给出的原料组分是保证本发明产生所期望效果的基本配方，是本发明的技术核心，然而在实际应用中，完全可以在本发明配方的基础上，根据各种需要添加相容剂、分散剂、偶联剂等，这些都属于本领域公知的常识，且只要控制适当，也不会对本发明产生负面影响。
[0016]上述原料组分中的枇杷叶又称巴叶、芦桔叶为蔷薇科植物枇杷的叶子，具有清肺止咳，降逆止呕的功效，临床用于治疗肺热咳嗽，气逆喘急，胃热呕逆，烦热口渴。其化学成分主要有三萜酸、黄酮类、多酚类、倍半萜及其苷类等，具有清除自由基、抗氧化、抗衰老、抗癌、镇痛、免疫、抗炎、抗菌等作用[谢红英等，“枇杷叶提取物抗氧化和抑菌作用的研究”《食品工业》2007年第2期]。
[0017]上述原料组分中的核桃叶为胡桃科植物胡桃Juglans regia L.的叶，除含有多种营养物质如维生素B、C、D、E及胡萝卜素外，还含有丰富的1，8_桉叶素、没食子酸、缩没食子酸、反油酸、柠檬烯、胡桃叶醌、胡桃甙、鞣质类、多酚类、黄酮类、植物留醇及萜类等生物活质物质[郗荣庭等，“中国核桃”《北京:中国林业出版社》1991:2-7]以及[翟梅枝等，“核桃叶开发利用初探”《中国水土保持》1992(8):40-41] ο核桃叶提取物对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、大肠杆菌和黑根霉有较强的抑制作用[翟梅枝等，“核桃叶抑菌成分的提取及其抑菌活性”《西北林学院学报》2003年第4期]。同时还具有很强的抗氧化作用[尉芹等，“核桃叶抗氧化作用的研究”《食品科学》2001年第7期]。
[0018]上述原料组分中的乌桕叶为大戟科落叶乔木乌桕的树叶，乌桕又名乌果树等，具有消痛肿、治癣疾、抗病菌、杀虫害等功用。乌桕叶除了含有普通植物所共有的蛋白质、多糖、脂肪、微量元素等常规化学成分之外，还含有角鲨烯、3 β-羟基-粘霉-5-烯、秦皮素、无羁萜、β -谷留醇、没食子酸乙酯、槲皮素、5-羟甲基糠醛、山柰酚3-0- β -D-葡萄糖苷、莽草酸等化合物[王富乾等，“乌桕叶化学成分研究”《中国药学杂志》201