一种可降解食品保鲜膜及其制备方法.pdf

本发明公开了一种可降解食品保鲜膜及其制备方法，所述食品保鲜膜的组分及各组分的质量份数如下：聚乳酸20~40份，壳聚糖1~8份，淀粉8~15份，二氧化硅0.02~0.08份，油酸三乙醇胺0.01~0.04份，山梨酸钾0.1~0.6份，乙酸0.5~1.8份，马丙共聚物1~5份，植物油2~8份，糠醛3~8份，果糖4~10份，水40~60份，增塑剂1~3份，消泡剂0.5~1.5份，偶联剂0.5~1.9份。采用聚乳酸、壳聚糖、淀粉和果糖为主要原料，原料安全无毒，制得的食品保鲜膜达到目前食品保鲜膜的拉伸强度和断裂伸长率，同时降解率高，降解周期短。

1.一种可降解食品保鲜膜，其特征在于，组分及各组分的质量份数如下：聚乳酸20~40份，壳聚糖1~8份，淀粉8~15份，二氧化硅0.02~0.08份，油酸三乙醇胺0.01~0.04份，山梨酸钾0.1~0.6份，乙酸0.5~1.8份，马丙共聚物1~5份，植物油2~8份，糠醛3~8份，果糖4~10份，水40~60份，增塑剂1~3份，消泡剂0.5~1.5份，偶联剂0.5~1.9份。 2.根据权利要求1所述的可降解食品保鲜膜，其特征在于，所述增塑剂为甘油、山梨醇或者糖醇中的至少一种。 3.根据权利要求1所述的可降解食品保鲜膜，其特征在于，所述消泡剂为聚丙二醇或者二甲基硅油。 4.根据权利要求1所述的可降解食品保鲜膜，其特征在于，所述偶联剂为三氧化二铝或者硅烷。 5.根据权利要求1所述的可降解食品保鲜膜，其特征在于，组分及各组分的质量份数如下：聚乳酸25~35份，壳聚糖2~4份，淀粉10~12份，二氧化硅0.04~0.07份，油酸三乙醇胺0.02~0.03份，山梨酸钾0.3~0.5份，乙酸0.8~1.2份，马丙共聚物2~4份，植物油4~6份，糠醛4~6份，果糖6~8份，水45~55份，增塑剂1.5~2.3份，消泡剂0.8~1.2份，偶联剂0.8~1.4份。 6.根据权利要求1所述的可降解食品保鲜膜，其特征在于，组分及各组分的质量份数如下：聚乳酸30份，壳聚糖3份，淀粉11份，二氧化硅0.06份，油酸三乙醇胺0.03份，山梨酸钾0.4份，乙酸1份，马丙共聚物3份，植物油5份，糠醛5份，果糖7份，水50份，增塑剂2份，消泡剂1份，偶联剂1.2份。 7.权利要求1至6中任意一项所述的可降解食品保鲜膜的制备方法，其特征在于，将乙酸溶于水中，然后加入壳聚糖，加热至60~80℃，搅拌至完全溶解，然后加入余下组分，搅拌得到粘稠的溶胶，倒入双螺杆挤出机中，挤出塑炼，吹膜。 8.根据权利要求7所述的可降解食品保鲜膜的制备方法，其特征在于，所述挤出塑炼温度为110~190℃。

技术领域

本发明属于包装材料技术领域，具体涉及一种可降解食品保鲜膜及其制备方法。

背景技术

食品保鲜膜作为一种新型卫生包装用品，在家庭中的使用日益普及，他在防止冰箱中各种菜肴串味、保持菜肴新鲜度方面有一定作用。目前在食品保鲜膜的加工过程中，为了改善制品应用性能，常加入多种加工助剂，包括增塑剂、稳定剂、抗菌剂、交联剂等，制得的保鲜膜难降解，带来很大的环境隐患。

随着生活节奏的加快，越来越多的快餐速食被都市白领所选择，外卖、外带都需要对食品进行包装，目前快餐店大多使用包装纸或者塑料袋来包装食物外带，大部分的食品包装材料在加工过程中为了达到各种效果，常加入多种加工助剂，包括增塑剂、稳定剂、抗菌剂、交联剂等，近年来食品安全引起越来越多人的关注，之前发生的饮料瓶检出塑化剂，方便面包装盒检出荧光剂等事件，让大家把目光转移到食品包装材料的安全性上。

绿色包装,在生命周期全过程中产生的环境负担最小而再循环利用率最高。绿色包装材料是绿色包装的核心,它不仅能减少和消除对环境的污染,缓解对生态环境的压力,而且能节约资源,因而引起世界各国的高度重视,纷纷投入大量资金和人力进行开发,目前已取得许多重要成果。缓冲包装材料属于一种寿命周期短、“用过即扔”的一次性包装物,瞬间即可变成垃圾,对环境的负面影响显而易见。

这些一次性的发泡塑料餐具在65摄氏度以上的高温中将产生对人体有害的毒素和致癌物二恶英，“二恶英”是一种有毒的含氯化合物，它是世界已知有毒化合物中毒性最强的，致癌性极强，能够引起严重的皮肤病和伤及胎儿，还有可能男性雌化；一吨一次性发泡塑料垃圾的直接、间接处理费用是其原产值的10倍以上。因此,这些“白色污染”不仅给国家和人民增加了无端的经济压力，还给子孙后代留下了一大堆难题。而且泡沫塑料在生产中运用氟里昂作为发泡剂，制作主要原料是聚苯乙烯。氟里昂是消耗臭氧层物质，它会使大气产生臭氧层空洞。而聚苯乙烯是一种致癌的物质，它会造成生殖机能失常。如此一个十恶不赦的泡沫塑料，不仅在生产和使用中带给我们危害，在处理中也将带来更多新的问题。现时，处理泡沫塑料一般采用焚烧、埋掉、扔掉的方法。如果用埋掉的方式，泡沫塑料在环境中200年左右才能分解，还会妨碍植物根系生长，还可能污染地下水。扔掉，则提供了蚊子、苍蝇和细菌生存繁殖的温床。

发明内容

为了解决目前食品保鲜材料难以降解，或者降解周期长从而带来环境污染问题，本发明提供一种可降解食品保鲜膜及其制备方法，原料安全无毒，制得的食品保鲜膜降解率高，降解周期短。

为了实现上述目的，本发明采用的技术手段为：

一种可降解食品保鲜膜， 组分及各组分的质量份数如下：聚乳酸20~40份，壳聚糖 1~8份，淀粉 8~15份，二氧化硅 0.02~0.08份，油酸三乙醇胺0.01~0.04份，山梨酸钾0.1~0.6份，乙酸0. 5~1.8份，马丙共聚物1~5份，植物油 2~8份，糠醛 3~8份，果糖 4~10份，水 40~60份，增塑剂 1~3份，消泡剂0.5~1.5份，偶联剂 0.5~1.9份。

所述增塑剂为甘油、山梨醇或者糖醇中的至少一种。

所述消泡剂为聚丙二醇或者二甲基硅油。

所述偶联剂为三氧化二铝或者硅烷。

所述的可降解食品保鲜膜，优选为组分及各组分的质量份数如下：聚乳酸25~35份，壳聚糖 2~4份，淀粉 10~12份，二氧化硅 0.04~0.07份，油酸三乙醇胺0.02~0.03份，山梨酸钾0.3~0.5份，乙酸0. 8~1.2份，马丙共聚物2~4份，植物油 4~6份，糠醛 4~6份，果糖 6~8份，水 45~55份，增塑剂 1.5~2.3份，消泡剂0.8~1.2份，偶联剂 0.8~1.4份。

所述的可降解食品保鲜膜，优选为组分及各组分的质量份数如下：聚乳酸30份，壳聚糖 3份，淀粉 11份，二氧化硅 0.06份，油酸三乙醇胺0.03份，山梨酸钾0.4份，乙酸1份，马丙共聚物3份，植物油 5份，糠醛 5份，果糖 7份，水 50份，增塑剂 2份，消泡剂1份，偶联剂 1.2份。

所述的可降解食品保鲜膜的制备方法，将乙酸溶于水中，然后加入壳聚糖，加热至60~80℃，搅拌至完全溶解，然后加入余下组分，搅拌得到粘稠的溶胶，倒入双螺杆挤出机中，挤出塑炼，吹膜。

所述挤出塑炼温度为110~190℃。

有益效果：

本发明提供的可降解食品保鲜膜，采用聚乳酸、壳聚糖、淀粉和果糖为主要原料，原料安全无毒，制得的食品保鲜膜达到目前食品保鲜膜的拉伸强度和断裂伸长率，同时降解率高（降解率超过95%），降解周期短（降解周期不到一个月）。

具体实施方式

实施例1

一种可降解食品保鲜膜， 组分及各组分的质量份数如下：聚乳酸20份，壳聚糖 1份，淀粉 8份，二氧化硅 0.02份，油酸三乙醇胺0.01份，山梨酸钾0.1份，乙酸0. 5份，马丙共聚物1份，植物油 2份，糠醛 3份，果糖 4份，水 40份，甘油 1份，二甲基硅油0.5份，三氧化二铝 0.5份。

将乙酸溶于水中，然后加入壳聚糖，加热至70℃，搅拌至完全溶解，然后加入余下组分，搅拌得到粘稠的溶胶，倒入双螺杆挤出机中，挤出塑炼，吹膜。挤出第1～5 区的温度分别为115 ℃、135 ℃、155 ℃、175 ℃、175 ℃, 机头温度为155 ℃, 转速为20 r/ min。吹膜工艺中原材料的挤出造粒温度为135 ℃、155 ℃、165 ℃、160 ℃, 转速为20 r/ min ; 吹膜温度分别为130 ℃、150 ℃、175 ℃、170 ℃, 转速为35r/ min。

实施例2

一种可降解食品保鲜膜， 组分及各组分的质量份数如下：聚乳酸40份，壳聚糖 8份，淀粉 15份，二氧化硅 0.08份，油酸三乙醇胺0.04份，山梨酸钾0.6份，乙酸1.8份，马丙共聚物5份，植物油 8份，糠醛 8份，果糖10份，水 60份，甘油 3份，二甲基硅油1.5份，三氧化二铝1.9份。

将乙酸溶于水中，然后加入壳聚糖，加热至70℃，搅拌至完全溶解，然后加入余下组分，搅拌得到粘稠的溶胶，倒入双螺杆挤出机中，挤出塑炼，吹膜。挤出第1～5 区的温度分别为115 ℃、135 ℃、155 ℃、175 ℃、175 ℃, 机头温度为155 ℃, 转速为20 r/ min。吹膜工艺中原材料的挤出造粒温度为135 ℃、155 ℃、165 ℃、160 ℃, 转速为20 r/ min ; 吹膜温度分别为130 ℃、150 ℃、175 ℃、170 ℃, 转速为35r/ min。

实施例3

一种可降解食品保鲜膜， 组分及各组分的质量份数如下：聚乳酸25份，壳聚糖 2份，淀粉 10份，二氧化硅 0.04份，油酸三乙醇胺0.02份，山梨酸钾0.3份，乙酸0. 8份，马丙共聚物2份，植物油 4份，糠醛 4份，果糖 6份，水 45份，糖醇 1.5份，聚丙二醇 0.8份，硅烷 0.8份。

将乙酸溶于水中，然后加入壳聚糖，加热至70℃，搅拌至完全溶解，然后加入余下组分，搅拌得到粘稠的溶胶，倒入双螺杆挤出机中，挤出塑炼，吹膜。挤出第1～5 区的温度分别为115 ℃、135 ℃、155 ℃、175 ℃、175 ℃, 机头温度为155 ℃, 转速为20 r/ min。吹膜工艺中原材料的挤出造粒温度为135 ℃、155 ℃、165 ℃、160 ℃, 转速为20 r/ min ; 吹膜温度分别为130 ℃、150 ℃、175 ℃、170 ℃, 转速为35r/ min。

实施例4

一种可降解食品保鲜膜， 组分及各组分的质量份数如下：聚乳酸35份，壳聚糖 4份，淀粉 12份，二氧化硅 0.07份，油酸三乙醇胺0.03份，山梨酸钾0.5份，乙酸1.2份，马丙共聚物4份，植物油 6份，糠醛 6份，果糖 8份，水 55份，糖醇 2.3份，聚丙二醇 1.2份，硅烷 1.4份。

将乙酸溶于水中，然后加入壳聚糖，加热至70℃，搅拌至完全溶解，然后加入余下组分，搅拌得到粘稠的溶胶，倒入双螺杆挤出机中，挤出塑炼，吹膜。挤出第1～5 区的温度分别为115 ℃、135 ℃、155 ℃、175 ℃、175 ℃, 机头温度为155 ℃, 转速为20 r/ min。吹膜工艺中原材料的挤出造粒温度为135 ℃、155 ℃、165 ℃、160 ℃, 转速为20 r/ min ; 吹膜温度分别为130 ℃、150 ℃、175 ℃、170 ℃, 转速为35r/ min。

实施例5

一种可降解食品保鲜膜， 组分及各组分的质量份数如下：聚乳酸30份，壳聚糖 3份，淀粉 11份，二氧化硅 0.06份，油酸三乙醇胺0.03份，山梨酸钾0.4份，乙酸1份，马丙共聚物3份，植物油 5份，糠醛 5份，果糖 7份，水 50份，山梨醇 2份，二甲基硅油1份，三氧化二铝 1.2份。

将乙酸溶于水中，然后加入壳聚糖，加热至70℃，搅拌至完全溶解，然后加入余下组分，搅拌得到粘稠的溶胶，倒入双螺杆挤出机中，挤出塑炼，吹膜。挤出第1～5 区的温度分别为115 ℃、135 ℃、155 ℃、175 ℃、175 ℃, 机头温度为155 ℃, 转速为20 r/ min。吹膜工艺中原材料的挤出造粒温度为135 ℃、155 ℃、165 ℃、160 ℃, 转速为20 r/ min ; 吹膜温度分别为130 ℃、150 ℃、175 ℃、170 ℃, 转速为35r/ min。

实施例1~5制备得到得到可降解食品保鲜膜的性能测试，机械性能：按GB/ T 13022 - 1991 测定拉伸强度和断裂伸长率。透光率的测定: 按GB 2410 - 1980 测定。测试结果见表1。

表1：

实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 拉伸强度/MPa 28.2 26.5 36.9 39.1 44.7 断裂伸长度/% 368 371 407 419 472 透光率/% 67.9 65.4 76.4 75.9 78.5

对实施例1~5制备得到的可降解食品保鲜膜进行降解性能测试，生物可降解性测试采用土壤实验法，称一定质量的可降解食品保鲜膜与一定质量的土壤混匀，记总质量；然后将混有可降解食品保鲜膜的土壤样品置于环境中，各一段时间称其质量，记录质量变化，质量减少量比原始农用塑料薄膜质量得到降解率。测试结果见表2。

表2：

5d 10d 15d 20d 30d 实施例1 43.8% 69.9% 81.5% 90.4% 99.7% 实施例2 46.6% 70.2% 88.3% 92.6% 99.2% 实施例3 54.5% 83.5% 92.8% 99.9% -- 实施例4 57.9% 89.2% 99.7% -- -- 实施例5 68.8% 99.5% -- -- --