一种可降解环保聚乳酸保鲜膜的制备方法及应用

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种可降解环保聚乳酸保鲜膜的制备方法及应用。

背景技术

食品包装的用途主要是保护食品不受外部环境的影响，防止食品受到环境中的物理、化学、微生物等因素的污染，食品保质期缩短，导致食品变质、腐败等问题，最后会对食品的使用价值造成影响。目前用于食品包装的材料主要有聚乙烯材料(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯材料(PVC)和聚对苯二甲酸材料(PET)。这些包装材料可以用简单的方法制得，其成本低，可以大批量生产，同时产品具有强度高、防水耐用等特点，在食品包装领域占据主导地位。绝大多数石油材料难以被自然降解，且对人类的健康存在一定的危害。这些塑料食品包装大多作为一次性用品使用，在使用完后直接丢弃到自然环境中，它们在自然环境中难以降解，在全球范围内已经造成严重的环境污染问题。

生物基活性包装是以可生物降解材料为基本原材料，在包装材料内部添加活性物质以保护产品安全的新型包装材料。包装材料是天然可再生资源的复合材料，在自然环境中易降解、几乎不产生污染，可有效改善当前“白色污染”等环境问题。所以利用生物基可降解材料来制备包装薄膜，既可以有效降低对有限的石油资源依赖，又可以解决食品包装在使用过后造成的环境污染问题，符合绿色食品包装的发展趋势，对我国塑料薄膜产业未来的发展有着举足轻重意义。

聚乳酸作为非石油基材料，因具有良好的生物可降解性受到广泛关注。聚乳酸除了具有无毒、无刺激、力学性能优良、阻隔性强、可塑性好等优点，同时还具有良好的可降解性和生物相容性，其降解的最终产物为二氧化碳和水，不会对环境造成污染。但是，聚乳酸自身也存在一些明显的缺点，如低水蒸气阻隔性、低热稳定性、低韧性等，限制了聚乳酸在食品包装领域的应用。国内外科研人员对聚乳酸与天然高分子、合成高分子材料的复合进行了深入的研究和探讨，为后续科研工作打下了良好的基础。通过查阅文献，以将聚乳酸、壳聚糖和纳米氧化锌共混，采用流延成膜法制备复合薄膜的方法还未有报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种可降解环保聚乳酸保鲜膜的制备方法及应用，本发明提供的可降解环保聚乳酸保鲜膜具有较好的水蒸气透过率以及杀菌功能，利于苹果的保鲜储存；同时本发明提供的可降解环保聚乳酸保鲜膜可降解，对环境友好。本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种可降解环保聚乳酸保鲜膜的制备方法及应用，其特征在于，包括以下步骤：

(1)称取0.5～1g聚乳酸，加入30mL二氯甲烷，室温条件下磁力搅拌直至聚乳酸已全部溶解。再加入0～0.5g壳聚糖以及0～0.1g氧化锌，磁力搅拌4h，再超声分散10min使溶液均匀混合；

(2)将步骤(1)的混合液倒入干净的玻璃板，自然流延成膜，室温干燥2h，揭下薄膜，即为可降解环保聚乳酸保鲜膜。

优选地，所述可降解环保聚乳酸保鲜膜的厚度为0.015～0.065mm。

优选地，所述的氧化锌为纳米氧化锌其平均粒径为30～100nm。

优选地，所述的可降解环保聚乳酸保鲜膜在保鲜包装苹果中的应用。

本发明的有益效果为：

1.将三种可降解的聚乳酸、壳聚糖、纳米碳酸钙用于制备可降解环保聚乳酸保鲜膜；

2.制备的可降解环保聚乳酸保鲜膜有良好的理化性质，提高了水蒸气透过率，提高了可降解保鲜膜的抗湿性，抑制苹果在可降解环保聚乳酸保鲜膜的包装下发生品质劣变进而延长苹果保鲜期。

附图说明

图1是实施例和对照组不同时间苹果切块感官评分图。

图2是实施例和对照组不同时间苹果切块硬度变化曲线图。

图3是实施例和对照组不同时间苹果切块质量损失率曲线图。

图4是实施例和对照组不同时间苹果切块可溶性固形物变化曲线图。

具体实施方式

以下对本发明实施例做进一步详述：需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员本发明的技术方案得出的其它实施方式，同样属于本发明保护的范围。

实施例1-6

(1)按照表1的配比称取各原料，磁力搅拌4h，再超声分散10min使溶液均匀混合；

(2).将步骤(1)的混合液倒入干净的玻璃板，自然流延成膜，室温干燥2h，揭下薄膜，即为可降解环保聚乳酸保鲜膜。

表1实施例各组分的配比

实施例1-6制备的可降解环保聚乳酸复合膜的厚度为0.015～0.065mm之间，水蒸气透过率在0.92*10

市场购买的鲜苹果经清洗后，去皮、去核、切成1cm

图1是实施例和对照组不同时间苹果切块感官评分图。由图1可知，随着贮藏时间的增加，各处理的苹果切块的感官品质逐渐降低，前4天实施例苹果切块出现轻微褐变，果实体积均减小，苹果切块还未失去光泽。第8天，所有实验组的苹果切块全部出现褐变，切块体积减小。但实施例远远比对照组的评分要高，表明苹果切块暴露在空气中微生物繁殖生长，导致苹果切块严重腐败；可降解环保聚乳酸复合膜能有效抑制苹果的呼吸作用，减少了营养成分的损失，有效抑制微生物生长，可以有效保持苹果的新鲜程度，提高苹果的感官评价。

图2是实施例和对照组不同时间苹果切块硬度变化曲线图。在贮藏过程中，苹果切块的呼吸速率逐渐增加，这也在一定程度上增加了鲜切苹果的失水量，而失水量与硬度的降低密切相关。通过测量各处理下苹果切块的硬度指标发现，随着贮藏时间的增加，各组的硬度均逐渐下降，其中对照组的苹果切块的硬度下降速度最快，空气中有大量的微生物在苹果切块表面繁殖，导致苹果切块腐败，苹果硬度下降。可降解环保聚乳酸复合膜的阻隔性能和杀菌性能，可以起到阻止微生物在苹果切块表面繁殖的作用。

图3是实施例和对照组不同时间苹果切块质量损失率曲线图。苹果内含有大量水分，苹果在贮藏过程中由于呼吸作用和蒸腾作用损失了大量水分。从图3可知，各组苹果切块的质量损失率随着贮藏时间的延长而逐渐增加，对照组最高，实施例2组最低，质量损失率在第4天以后超过50％，质量损失率下降严重。总体上实施例2组质量损失率最低，对苹果的质量有很好的保护，由聚乳酸、壳聚糖及纳米氧化锌构成的复合膜能够有效地保持水果内CO

图4是实施例和对照组不同时间苹果切块可溶性固形物变化曲线图。可溶性固形物主要指果实中所含的可溶性糖，其含量反映了果实的成熟度。苹果在成熟过程中，贮藏的营养物质转化为糖，可溶性固形物含量逐渐增加，但在苹果衰老过程中，可溶性糖会逐渐降解，可溶性固形物含量也会逐渐降低。从图4可知，各组苹果切块的初始可溶性固形物质量分数约为13％，经包装的苹果切块的可溶性固形物质量分数在前6天都呈现上升的趋势，随后都有下降倾向，这可能是因为苹果通过切开等机械操作引起自身损伤导致苹果的组织细胞呼吸作用增强，可溶性固形物消耗速度加快。实施例可溶性固形物的含量均高于对照组，说明可降解环保聚乳酸复合膜能更好的延缓苹果的组织代谢，物质消耗，较好地维持了苹果中的营养物质。