一种基于玉米皮的可降解抗菌膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及的是一种基于玉米皮的可降解抗菌膜及其制备方法，这种基于玉米皮的可降解抗菌膜由按质量体积比为4—9%的玉米皮粉、12—16%的氢氧化钠、3—5%的魔芋胶、1.0—1.6%的壳聚糖、7.0—9.0%的醋酸、2—4%的阿拉伯胶、4—5%的异硫氰酸烯丙酯、10—15%的去离子水制备而成，其中玉米皮粉选用270目玉米皮粉；这种基于玉米皮的可降解抗菌膜膜厚度60—140um，拉伸强度35.9—46.7MP，断裂伸长率为21.6—30%，耐折度20‑26次。本发明专利技术看玉米皮粉细颗粒和抗菌物质在材料中分布均匀，制得的包装膜具有较强的机械力学性能，阻隔性能且该膜可以实现加热封合。

Degradable antibacterial film based on corn skin and preparation method thereof

The invention relates to a corn based skin degradable antibacterial film and its preparation method, which is based on corn skin degradable antibacterial film quality by pressing the volume ratio of 4 - 9%, 12 - 16% corn bran powder of sodium hydroxide, 3 - 5%, 1 - 1.6% konjac gum, chitosan, 7 9% - 2 - 4% acetic acid, 4 - 5% of Arabia gum, allyl isothiocyanate, 10 - 15% of the deionized water was prepared, the corn bran powder selected 270 corn bran powder; the corn based skin biodegradable antimicrobial film thickness of 60 140um, the tensile strength of 35.9 46.7MP and the elongation is 21.6 - 30%, folding 20 26. The invention shows that the corn peel powder, fine particles and antibacterial substances are evenly distributed in the material, and the prepared packing film has strong mechanical performance and barrier property, and the film can be heated and sealed.

【技术实现步骤摘要】
一、
本专利技术涉及的是包装膜
，具体涉及一种基于玉米皮的可降解抗菌膜及其制备方法。二、
技术介绍
包装膜被应用的非常广泛，但由于包装膜通常不可降解，包装膜被从包装物上拆解下来后，往往没有二次应用，而是被废弃掉，形成不可降解的垃圾，对环境造成污染。玉米是我国的主要农作物之一，是作为淀粉工业的主要原料。玉米皮是玉米淀粉加工的主要副产物之一，其得率约为玉米原料量的20％。但是，长久以来玉米皮大部分都没有充分被利用，目前主要做为家畜饲料，经济价值很低。玉米外皮与其它谷类外皮相比，除了含有丰富的纤维素、半纤维素外，还含有较多的淀粉及一定量的葡萄糖、脂肪和蛋白质以及少量的B族维生素，是一种良好的膳食纤维源。已有的研究表明，玉米皮活性多糖具有显著的降血糖、减肥降脂、抗便秘作用，还可作为治疗结肠癌的辅助手段。但是，玉米皮在未经生物、化学、物理加工前，难以显示其活性多糖成分的生理活性，这已经为国外的研究证实。以玉米皮作为基质材料制备可降解抗菌膜还没有文献和专利报道。三、
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供了一种基于玉米皮的可降解抗菌膜，这种基于玉米皮的可降解抗菌膜用于解决现有技术中塑料包装膜和复合包装膜不易降解而导致环境污染的问题，并提高了玉米皮的附加值的问题，本专利技术的另一个目的是提供这种基于玉米皮的可降解抗菌膜的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的具体技术方案如下：这种基于玉米皮的可降解抗菌膜由按质量体积比为4—8%的玉米皮粉、12—16%的氢氧化钠、3—5%的魔芋胶、1.0—1.6%的壳聚糖、7.0—9.0%的醋酸、2—4%的阿拉伯胶、4—5%的异硫氰酸烯丙酯、10—15%的去离子水制备而成，其中玉米皮选用270目玉米皮粉；这种基于玉米皮的可降解抗菌膜膜厚度68—136um，拉伸强度35.9—46.7MP，断裂伸长率为21.6—28.6%，耐折度20-26次。上述基于玉米皮的可降解抗菌膜的制备方法：步骤一、选取无霉变无虫蛀的玉米皮，在去离子水中浸泡24h后在电热鼓风干燥箱里进行70℃干燥，时间为20分钟；步骤二、对干燥后的玉米皮进行粉粹成270目玉米皮粉，同时按质量体积比准备：4—8%的玉米皮粉、12—16%的氢氧化钠、3—5%的魔芋胶、1.0—1.6%的壳聚糖、7.0—9.0%的醋酸、2—4%的阿拉伯胶、4—5%的异硫氰酸烯丙酯、10—15%的去离子水；步骤三、按照步骤二中的配比：将上述玉米皮粉加入到12—16%氢氧化钠溶液中搅拌12—18分钟，将1.0—1.6%壳聚糖添加到7.0—9.0%醋酸中放在磁力搅拌器中搅拌直至完全溶解后加到玉米皮粉与氢氧化钠的混合液中，再加入3—5%魔芋胶、2—4%阿拉伯胶，在40—50℃的水浴锅中搅拌40—50分钟至混合均匀，边搅拌边再加入4—5%异硫氰酸烯丙酯，冷却；步骤四、在20—26℃下，115—125MPa，3个循环条件下进行高压均质；步骤五、在PC板上流延成膜，在电热鼓风干燥箱中水平放置干燥，干燥时间为180—300min、温度为40—60℃，再冷却至室温从PC板揭膜，得到基于玉米皮的可降解抗菌膜。有益效果：1、本专利技术以玉米皮为主要原料，辅以各种助剂制备玉米皮的可降解抗菌膜。采用高压均质技术应用在膜制备过程中，因此玉米皮粉细颗粒和抗菌物质在材料中分布均匀，制得的包装膜具有较强的机械力学性能，阻隔性能且该膜可以实现加热封合。2、本专利技术使用的原料都是绿色包装材料不会对环境造成污染，同时具有抗菌特性和可降解性。3、本专利技术极大提高玉米皮的经济价值和附加值，且制膜方法简单、成本低廉，适合规模化生产。四、具体实施方式下面对本专利技术做进一步的说明：实施例1：这种基于玉米皮的可降解抗菌膜由按质量体积比为4%的玉米皮粉、12%的氢氧化钠、3%的魔芋胶、1.0%的壳聚糖、7.0%的醋酸、2%的阿拉伯胶、4%的异硫氰酸烯丙酯、10%的去离子水制备而成，其中玉米皮粉选用270目玉米皮粉。其中的质量体积比是某一组分的质量的所有组分体积的比值，所有组分体积是玉米皮粉、氢氧化钠、魔芋胶、壳聚糖、醋酸、阿拉伯胶、异硫氰酸烯丙酯、去离子水的总体积，如玉米皮粉的质量体积比是玉米皮粉的质量与上述总体积的比值，下同。上述基于玉米皮的可降解抗菌膜的制备方法：（1）选取无霉变无虫蛀的玉米皮，在去离子水中浸泡24h后在电热鼓风干燥箱里进行70℃干燥，时间为20分钟；（2）对干燥后的玉米皮进行粉粹成玉米皮粉；（3）将4%(w/v)玉米皮粉加入到12%(w/v)的氢氧化钠溶液中搅拌12分钟，将1.0%(w/v)的壳聚糖添加到7.0%(w/v)醋酸中放在磁力搅拌器中搅拌直至完全溶解后加到玉米皮粉与氢氧化钠的混合液中，再加入3%(w/v)魔芋胶、2%(w/v)的阿拉伯胶，在40℃的水浴锅中搅拌40分钟至混合均匀，边搅拌边加入4%(w/v)的异硫氰酸烯丙酯，冷却；（4）在20℃下，115MPa，3个循环条件下进行高压均质；（5）在PC板上流延成膜，在电热鼓风干燥箱中水平放置干燥（时间为180min、温度为60℃），冷却至室温从PC板揭膜。所得膜厚度68um，拉伸强度35.9MP，断裂伸长率为21.6%，耐折度26次，土埋降解试验在90天达到失重率达90%左右有优良的可降解性，具有热封性和良好的抗菌性能。实施例2：这种基于玉米皮的可降解抗菌膜由按质量体积比为6%的玉米皮粉、14%的氢氧化钠、4%的魔芋胶、1.3%的壳聚糖、8.0%的醋酸、3%的阿拉伯胶、4.5%的异硫氰酸烯丙酯、12%的去离子水制备而成，其中玉米皮粉选用270目玉米皮粉。上述基于玉米皮的可降解抗菌膜的制备方法：（1）选取无霉变无虫蛀的玉米皮，在去离子水中浸泡24h后在电热鼓风干燥箱里进行80℃干燥，时间为18分钟；（2）对干燥后的玉米皮进行粉粹成玉米皮粉；（3）将6%(w/v)玉米皮粉加入到14%(w/v)的氢氧化钠溶液中搅拌15分钟，将1.3%(w/v)的壳聚糖添加到8%(w/v)醋酸中放在磁力搅拌器中搅拌直至完全溶解后加到玉米皮粉与氢氧化钠的混合液中，再加入4%(w/v)魔芋胶、3%(w/v)的阿拉伯胶，在45℃的水浴锅中搅拌50分钟至混合均匀，边搅拌边加入4.5%(w/v)的异硫氰酸烯丙酯，冷却；（4）在23℃下，120MPa，3个循环条件下进行高压均质；（5）在PC板上流延成膜，在电热鼓风干燥箱中水平放置干燥（时间为240min、温度为50℃），冷却至室温从PC板揭膜。所得膜厚度95um，拉伸强度40.2MP，断裂伸长率为23.4%，耐折度22次，土埋降解试验在90天达到失重率达90%左右有优良的可降解性，具有热封性和良好的抗菌性能。实施例3：这种基于玉米皮的可降解抗菌膜由按质量体积比为8%的玉米皮粉、16%的氢氧化钠、5%的魔芋胶、1.6%的壳聚糖、9.0%的醋酸、4%的阿拉伯胶、5%的异硫氰酸烯丙酯、15%的去离子水制备而成，其中玉米皮粉选用270目玉米皮粉。上述基于玉米皮的可降解抗菌膜的制备方法：（1）选取无霉变无虫蛀的玉米皮，在去离子水中浸泡24h后在电热鼓风干燥箱里进行90℃干燥，时间为16分钟；（2）对干燥后的玉米皮进行粉粹成玉米皮粉；（3）将8%(w/v)的玉米皮粉加入到16%(w/v)的氢氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于玉米皮的可降解抗菌膜，其特征在于：这种基于玉米皮的可降解抗菌膜由按质量体积比为4—8%的玉米皮粉、12—16%的氢氧化钠、3—5%的魔芋胶、1.0—1.6%的壳聚糖、7.0—9.0%的醋酸、2—4%的阿拉伯胶、4—5%的异硫氰酸烯丙酯、10—15%的去离子水制备而成，其中玉米皮粉选用270目玉米皮粉；这种基于玉米皮的可降解抗菌膜膜厚度68—136um，拉伸强度35.9—46.7MP，断裂伸长率为 21.6—28.6%，耐折度20‑26次。

【技术特征摘要】
1.一种基于玉米皮的可降解抗菌膜，其特征在于：这种基于玉米皮的可降解抗菌膜由按质量体积比为4—8%的玉米皮粉、12—16%的氢氧化钠、3—5%的魔芋胶、1.0—1.6%的壳聚糖、7.0—9.0%的醋酸、2—4%的阿拉伯胶、4—5%的异硫氰酸烯丙酯、10—15%的去离子水制备而成，其中玉米皮粉选用270目玉米皮粉；这种基于玉米皮的可降解抗菌膜膜厚度68—136um，拉伸强度35.9—46.7MP，断裂伸长率为21.6—28.6%，耐折度20-26次。2.一种权利要求1所述的基于玉米皮的可降解抗菌膜的制备方法，其特征在于：步骤一、选取无霉变无虫蛀的玉米皮，在去离子水中浸泡24h后在电热鼓风干燥箱里进行70℃干燥，时间为20分钟；步骤二、对干燥后的玉米皮进行粉粹成270目玉米皮粉，同时按质量体积比准备：4—8%的玉米皮粉、12—16%的氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娟，张东杰，王颖，李志江，张爱武，王洪江，
申请(专利权)人：黑龙江八一农垦大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23