本發(fā)明屬于淀粉深加工和功能材料領域，具體涉及一種高機械強度功能型淀粉復合膜及其制備方法與應用。

背景技術：

1、塑料包裝制品在人們生活中被廣泛使用，但是由于其不可生物降解，造成嚴重的環(huán)境污染問題。淀粉作為可降解材料，成本較低、來源豐富，且本身具有良好的成膜性，是代替塑料包裝的重要材料之一。然而，純淀粉膜機械性能差、阻隔性差，這極大地限制了其在包裝領域的應用。

2、近年來，為了提升淀粉膜的性能以適應不同包裝條件的需求，研究者們通過對淀粉進行酯化、醚化等方法進行化學疏水改性或酶促修飾的手段以提升淀粉膜的水阻隔性；通過加入多糖、蛋白、金屬離子、納米材料等以提升淀粉膜的機械強度，或通過與殼聚糖、肉桂醛等復合提升淀粉膜抗菌性等。例如，專利cn202211085401.2利用辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯、殼聚糖、甘油、納米zno和ε-聚賴氨酸混合制備得到一款具有良好的機械性能和抗菌性能的改性淀粉膜；專利cn202310604376.2利用親水膠體和淀粉混合制備得到可控制煙熏肉制品中的顆粒物和多壞芳烴的淀粉膜；專利cn202211099594.7將甜菊苷和姜黃素加入淀粉膜中，制備得到一款阻隔性較好的具有抑菌效應和ph響應性的智能薄膜。然而，現(xiàn)有淀粉膜依然存在機械強度低、阻隔性差等問題，市場上成熟的淀粉膜產(chǎn)品還極少，因此需要一種具有更高機械性能且兼顧阻隔性及抗氧化性能的淀粉膜包裝材料。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種高機械強度功能型淀粉復合膜及其制備方法與應用，以克服現(xiàn)有技術中的不足。

2、為實現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案包括：

3、本發(fā)明的一個方面提供了一種高機械強度功能型淀粉復合膜的制備方法，其包括：

4、使糊化淀粉、塑化劑、抗氧化物質(zhì)、機械強度增強物質(zhì)混合，得到成膜液；

5、對所述成膜液進行交變電場處理，之后平衡水分，制得復合物薄膜；

6、將含有疏水性物質(zhì)和紫外線引發(fā)劑的光敏劑施加于所述復合物薄膜表面，之后以紫外線照射，制得高機械強度功能型淀粉復合膜。

7、本發(fā)明的另一個方面提供了由前述制備方法制備得到的高機械強度功能型淀粉復合膜，所述高機械強度功能型淀粉復合膜在膜厚13mm時，拉伸強度為32~40mpa，斷裂伸長率為30~50％，水蒸氣透過率不高于1×10-10?g·m-1·s-1·pa-1，抗氧化性活性為2.893~4.302μm/g，吸水率不超過45%，水溶性不超過36%，30天內(nèi)的降解率不低于78%。

8、本發(fā)明的另一個方面還提供了前述高機械強度功能型淀粉復合膜在包裝領域中的應用。

9、相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的技術方案至少有如下優(yōu)點：

10、1）本發(fā)明采用的原料淀粉、米糠納米纖維素、茶多酚，來源廣泛，綠色無污染；

11、2）本發(fā)明制備的淀粉復合膜具有良好的抗氧化性和降解性，并且擁有良好的機械性能和疏水性能，在膜厚13mm時，拉伸強度可高達40mpa，斷裂伸長率可達50％，抗氧化性活性可達4.302μm/g，水蒸氣透過率不高于1×10-10?g·m-1·s-1·pa-1，吸水率不超過45%，水溶性不超過36%，30天內(nèi)的降解率不低于78%；

12、3）本發(fā)明制備的淀粉復合膜應用于食品包裝中，對鮮切果蔬、肉制品以及易氧化谷物制品等的氧化具有明顯的抑制作用。

技術特征：

1.一種高機械強度功能型淀粉復合膜的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述糊化淀粉的制備方法包括：將淀粉溶液在100~125℃糊化2~5h；

3.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述成膜液中，塑化劑與淀粉的質(zhì)量比為（1~3）：10；

4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于包括：向所述糊化淀粉中加入塑化劑混合均勻，之后加入抗氧化物質(zhì)，攪拌12~36h，使抗氧化物質(zhì)與淀粉反應形成絡合物，再加入機械強度增強物質(zhì)，攪拌2~4h，得到所述的成膜液。

5.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述交變電場處理的溫度為35~55℃，時間為4~12h；

6.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述光敏劑中疏水性物質(zhì)的質(zhì)量含量為10%~30%；

7.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述平衡水分處理的工藝條件包括：相對濕度為45~60%，平衡水分處理的時間為24~54h。

8.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述紫外線照射的時間為5~10min。

9.由權利要求1-8中任一項所述的制備方法制備得到的高機械強度功能型淀粉復合膜，其特征在于，所述高機械強度功能型淀粉復合膜在膜厚13mm時，拉伸強度為32~40mpa，斷裂伸長率為30~50％，水蒸氣透過率不高于1×10-10?g·m-1·s-1·pa-1，抗氧化性活性為2.893~4.302μm/g，吸水率不超過45%，水溶性不超過36%，30天內(nèi)的降解率不低于78%。

10.權利要求9所述的高機械強度功能型淀粉復合膜在包裝領域中的應用；

技術總結(jié)
本發(fā)明公開了一種高機械強度功能型淀粉復合膜及其制備方法與應用。所述制備方法包括：使糊化淀粉、塑化劑、抗氧化物質(zhì)、機械強度增強物質(zhì)混合，得到成膜液；對所述成膜液進行交變電場處理，之后平衡水分，制得復合物薄膜；將含有疏水性物質(zhì)和紫外線引發(fā)劑的光敏劑施加于所述復合物薄膜表面，之后以紫外線照射，制得高機械強度功能型淀粉復合膜。本發(fā)明提供的淀粉復合膜具有優(yōu)異的機械性能，同時具有良好的疏水性能、抗氧化性和降解性，可廣泛應用于鮮切果蔬、肉制品以及易氧化谷物制品等的食品包裝領域。

技術研發(fā)人員：李丹丹,溫宇欣,韓永斌,梅勤,張榮廣,盧剛,韓璐
受保護的技術使用者：南京糧食集團有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/26