一種含焦性沒食子酸的海藻酸鈉/羧甲基纖維素膜的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于食品包裝材料技術領域，涉及海藻酸鈉/羧甲基纖維素膜的制備方 法。
【背景技術】
[0002] 塑料食品包裝材料在過去的幾十年當中，一直以其優(yōu)越的性能和較低的成本廣泛 應用于食品包裝及保鮮領域，但是它在使用后不易被降解，會造成環(huán)境污染，還會產(chǎn)生毒害 物質(zhì)，對人體的健康不利，將其回收利用也是一大難題。采用生物可降解材料用作食品及其 他產(chǎn)品的包裝是解決包裝材料的環(huán)境污染問題行之有效的方法，也是國內(nèi)外材料科學與工 程研宄發(fā)展的必然趨勢。海藻酸鈉和羧甲基纖維素均為天然多糖，均具有可降解、可食性、 可成膜等優(yōu)勢，符合人與自然和諧發(fā)展的基本要求；且分子間存在著較強的氫鍵力、靜電引 力和范德華力等；兩種聚合物具有良好的相容性，是用于制備可食膜的較理想的天然高分 子物質(zhì)。但海藻酸鈉和羧甲基纖維素都不具有抗菌性，很容易受到微生物的污染而變質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003] 本發(fā)明是要解決現(xiàn)有的海藻酸鈉/羧甲基纖維素膜易受微生物污染的技術問題， 而提供一種含焦性沒食子酸的海藻酸鈉/羧甲基纖維素膜的制備方法。
[0004] 本發(fā)明的含焦性沒食子酸的海藻酸鈉/羧甲基纖維素膜的制備方法，按以下步驟 進行：
[0005] 一、稱取羧甲基纖維素、海藻酸鈉、焦性沒食子酸、甘油、氯化鈣（CaCl2),其中羧甲 基纖維素與海藻酸鈉的質(zhì)量比為1 : (3~5)，羧甲基纖維素與焦性沒食子酸的質(zhì)量比為1 : (0. 05~0. 2)，羧甲基纖維素與甘油的質(zhì)量比為I : (1. 5~3)，羧甲基纖維素與氯化鈣的質(zhì) 量比為1 :(〇. 5~1);
[0006] 二、按焦性沒食子酸的質(zhì)量百分比濃度為1%~4%，將焦性沒食子酸溶于水中， 制成焦性沒食子酸水溶液；
[0007] 三、將步驟一稱取的羧甲基纖維素、海藻酸鈉加入水中，加熱至50~60°C下攪拌 至完全溶解，得到海藻酸鈉/羧甲基纖維素溶液；其中海藻酸鈉/羧甲基纖維素溶液中海藻 酸鈉的質(zhì)量濃度為5~10g/L ;
[0008] 四、將步驟一制備的焦性沒食子酸溶液加入到步驟二制備的海藻酸鈉/羧甲基纖 維素溶液中，再加入甘油和CaCl2，攪拌均勻，離心除泡后倒入成膜模具中，在60°C的真空干 燥箱中干燥，把膜揭下來，得到含焦性沒食子酸的海藻酸鈉/羧甲基纖維素膜。
[0009] 由于本發(fā)明是將焦性沒食子酸與海藻酸鈉和羧甲基纖維素混合后，三者發(fā)生相互 作用。焦性沒食子酸中的分子結構中有三個-OH，可以與多糖分子中的-OH形成氫鍵，具 有較好的相容性；同時，海藻酸鈉中的羧基易與Ca2+形成絡合物，即存在鈣橋，而焦性沒食 子酸、海藻酸鈉與羧甲基纖維素分子間本身存在著較強的靜電引力、氫鍵等相互作用，加之 Ca2+交聯(lián)作用，使共混膜更加均勻，并形成交聯(lián)的網(wǎng)絡結構，進而提高膜的機械強度的同時， 還提高了對紫外光的吸收性能。本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0010] (1)本發(fā)明是以海藻酸鈉與羧甲基纖維素為主要成膜物質(zhì)，通過添加天然抗菌劑 焦性沒食子酸，制備具有抗菌性的海藻酸鈉/羧甲基纖維素薄膜，賦予共混膜抗菌性，以提 高共混膜的實用性，為共混膜的發(fā)展起到推動作用。
[0011] ⑵本發(fā)明制備的海藻酸鈉/羧甲基纖維素一焦性沒食子酸薄膜具有良好的機械 性能；氧氣透過率較低，具有良好的阻氧性能。
[0012] (3)本發(fā)明制備的海藻酸鈉/羧甲基纖維素一焦性沒食子酸抗菌膜對紫外光有良 好的吸收性，從而作為食品包裝膜能夠有效地降低紫外光對食品的破壞作用.
[0013] (4)本發(fā)明制備的海藻酸鈉/羧甲基纖維素一焦性沒食子酸抗菌膜對金黃色葡萄 球菌和大腸桿菌均有較好的抑制作用。焦性沒食子酸質(zhì)量分數(shù)為1.0%時能抑制金黃色葡 萄球菌的生長，3. 0%時能抑制大腸桿菌的生長。
[0014] (5)制備海藻酸鈉/羧甲基纖維素一焦性沒食子酸抗菌膜的主要原料及輔料均為 可降解的天然產(chǎn)物，如海藻酸鈉、羧甲基纖維素，均為天然多糖，同時焦性沒食子酸是一種 酚類化合物，具有良好的抗菌活性，對人體無毒無害，作為食品包裝材料使用安全無毒，且 完全可生物降解。
[0015] 本發(fā)明制備的海藻酸鈉/羧甲基纖維素膜與單純海藻酸鈉/羧甲基纖維素膜相比 抗菌性明顯加強；該抗菌膜具有良好的機械性能、阻氧性能和光學性能，能被生物降解，不 會對環(huán)境造成污染，能防止食品受到微生物污染，從而達到延長貨架期的效果，可用于包裝 領域。
【附圖說明】
[0016] 圖1海藻酸鈉/羧甲基纖維素膜的紅外譜圖；
[0017] 圖2海藻酸鈉/羧甲基纖維素膜的透光率曲線圖；
[0018] 圖3試驗一中未添加焦性沒食子酸的海藻酸鈉/羧甲基纖維素對金黃色葡萄球 菌的抗菌效果照片；圖4是試驗一中焦性沒食子酸含量為1 %的海藻酸鈉/羧甲基纖維素 對金黃色葡萄球菌的抗菌效果照片；圖5是試驗一中焦性沒食子酸含量為2%的海藻酸鈉 /羧甲基纖維素對金黃色葡萄球菌的抗菌效果照片；圖6是試驗一中焦性沒食子酸含量為 3%的海藻酸鈉/羧甲基纖維素對金黃色葡萄球菌的抗菌效果照片；圖7是試驗一中焦性沒 食子酸含量為4%的海藻酸鈉/羧甲基纖維素對金黃色葡萄球菌的抗菌效果照片；
[0019] 圖8是試驗一中未添加焦性沒食子酸的海藻酸鈉/羧甲基纖維素對大腸桿菌的抗 菌效果照片；圖9是試驗一中焦性沒食子酸含量為1%的海藻酸鈉/羧甲基纖維素對大腸 桿菌的抗菌效果照片；圖10是試驗一中焦性沒食子酸含量為2%的海藻酸鈉/羧甲基纖維 素對大腸桿菌的抗菌效果照片；圖11是試驗一中焦性沒食子酸含量為3%的海藻酸鈉/羧 甲基纖維素對大腸桿菌的抗菌效果照片；圖12是試驗一中焦性沒食子酸含量為4%的海藻 酸鈉/羧甲基纖維素對大腸桿菌的抗菌效果照片。
【具體實施方式】
[0020]
【具體實施方式】一：本實施方式的含焦性沒食子酸的海藻酸鈉/羧甲基纖維素膜的 制備方法，按以下步驟進行：
[0021] -、稱取羧甲基纖維素、海藻酸鈉、焦性沒食子酸、甘油、氯化鈣（CaCl2),其中羧甲 基纖維素與海藻酸鈉的質(zhì)量比為1 : (3~5)，羧甲基纖維素與焦性沒食子酸的質(zhì)量比為1 : (0. 05~0. 2)，羧甲基纖維素與甘油的質(zhì)量比為I : (1. 5~3)，羧甲基纖維素與氯化鈣的質(zhì) 量比為1 :(〇. 5~1);
[0022] 二、按焦性沒食子酸的質(zhì)量百分比濃度為1%~4%，將焦性沒食子酸溶于水中， 制成焦性沒食子酸水溶液；
[0023] 三、將步驟一稱取的羧甲基纖維素、海藻酸鈉加入水中，加熱至50~60°C下攪拌 至完全溶解，得到海藻酸鈉/羧甲基纖維素溶液；其中海藻酸鈉/羧甲基纖維素溶液中海藻 酸鈉的質(zhì)量濃度為5~10g/L ;
[0024] 四、將步驟一制備的焦性沒食子酸溶液加入到步驟二制備的海藻酸鈉/羧甲基纖 維素溶液中，再加入甘油和CaCl2，攪拌均勻，離心除泡后倒入成膜模具中，在50~60°C的 真空干燥箱中干燥，把膜揭下來，得到含焦性沒食子酸的海藻酸鈉/羧甲基纖維素膜。
【具體實施方式】 [0025] 二：本實施方式與一不同的是步驟一中羧甲基纖維素 與海藻酸鈉的質(zhì)量比為1 : (3. 5~4. 5)。其它與一相同。
【具體實施方式】 [0026] 三：本實施方式與一或二不同的是步驟一中羧甲基纖 維素與焦性沒食子酸的質(zhì)量比為1 : (〇. 1~〇. 15)。其它與一或二相同。
【具體實施方式】 [0027] 四：本實施方式與一至三之一不同的是步驟一中羧甲 基纖維素與甘油的質(zhì)量比為1 : (2~2. 5)。其它與一至三之一相同。
【具體實施方式】 [0028] 五：本實施方式與一至四之一不同的是步驟一中羧甲 基纖維素與氯化鈣的質(zhì)量比為1 : (〇. 6~0. 8)。其它與一至四之一相同。
【具體實施方式】 [0029] 六：本實施方式與一至五之一不同的是步驟二中焦性 沒食子酸的質(zhì)量百分比濃度為2 %~3 %。其它與一至五之一相同。
【具體實施方式】 [0030] 七：本實施方式與一至六之一不同的是步驟三中海藻 酸鈉/羧甲基纖維素溶液中海藻酸鈉的質(zhì)量濃度為7~9g/L。其它與一至六 之一相同。
【具體實施方式】 [0031] 八：本實施方式與一至七之一不同的是步驟三中海藻 酸鈉/羧甲基纖維素溶液中海藻酸鈉的質(zhì)量濃度為7~9g/L。其它與一至七 之一相同。
[0032] 用以下試驗驗證本發(fā)明的有益效果：
[0033] 本試驗的含焦性沒食子酸的海藻酸鈉/羧甲基纖維素膜的制備方法，按以下步驟 進行：
[0034] -、稱取18羧甲基纖維素、38海藻酸鈉、0.048、0.088、0.128、0.168焦性沒食子 酸、2g甘油、0. 6g氯化鈣（CaCl2)，按焦性沒食子酸的含量不同，分成四組；
[0035] 二、按焦性沒食子酸的質(zhì)量百分比濃度為2%，將焦性沒食子酸溶于水中，制成焦 性沒食子酸水溶液；
[0036] 三、將步驟一稱取的羧甲基纖維素、海藻酸鈉加入水中，加熱至60°C下攪拌至完全 溶解，得到海藻酸鈉/羧甲基纖維素溶液；其中海藻酸鈉/羧甲基纖維素溶液中海藻酸鈉的 質(zhì)量濃度為l〇g/L ;
[0037] 四、將步驟一制備的焦性沒食子酸溶液加入到步驟二制備的海藻酸鈉/羧甲基纖 維素溶液中，再加入甘油和CaCl2，攪拌均勻，離心除泡后倒入成膜模具中，在60°C的真空干 燥箱中干燥，把膜揭下來，得到含焦性沒食子酸的海藻酸鈉/羧甲基纖維素膜。其中的焦性 沒食子酸的質(zhì)量相對于羧甲基纖維素與海藻酸鈉的質(zhì)量之和分別為1 %、2%、3%和4%。
[0038] 同時，制備一個做為對照的不加焦性沒食子酸的海藻酸鈉/羧甲基纖維素膜，具 體步驟如下：稱取Ig羧甲基纖維素、3g海