专利名称：聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料及制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于食品包装的涂膜保鲜包装新材料及其制备工艺，属于复合包装材料工艺技术领域，具体地说是一种以聚乙烯醇和硬脂酸为基础材料，戊二醛作交联剂的聚乙烯醇基涂膜保鲜包装材料及其制备工艺。
背景技术：
涂膜包装保鲜方法是近年来食品包装贮藏保鲜研究开发的新热点，因其操作工艺简单、包装贮藏保鲜效果好、经济实用而广泛的应用于生鲜和加工食品的包装保鲜。涂膜包装保鲜的效果主要依赖于膜材料的选择和成膜方法。聚乙烯醇(PVA)易于成膜和降解，卫生安全性好而大量用于食品包装；但PVA具有的亲水性能使成膜后有较高的透水性，这会影响其食品包装上的应用效果。采用PVA与带有可离子化基团的单体共聚，或者与带有可离子化基团的高分子共混交联来对PVA进行改性，可以制备既具有较好力学性能、较低的透水率、又具良好生物相容性和其它保鲜功能的高分子材料，研究开发PVA与其他材料共混交联复合的新工艺，开发聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料是本领域的技术创新发展方向。
发明内容
技术问题本发明的目的在于，针对单一聚乙烯醇用作涂膜保鲜包装其耐水阻水性较差；聚乙烯醇和硬脂酸共混其相容性差、没有抗菌保鲜功能性的问题，提供一种用于食品(尤其是蛋品)保鲜包装的聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料及制备工艺。
技术方案 本发明的目的是这样实现的 一种聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料及其制备工艺，其特征在于 1、聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料的浓度配比为水作为基本溶剂，聚乙烯醇与水的质量-体积比(w/v水)为3-8％，硬脂酸与水的质量-体积比(w/v水)为1-3％，戊二醛与水的体积-体积比(v/v水)为0.35-0.45％，进行混合反应。
2、聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料的制备工艺为聚乙烯醇常温条件下在水中浸泡2小时以上，然后加热溶解；硬脂酸按照质量-体积比w/v乙醇＝1∶15-25溶于90-99％乙醇中，当聚乙烯醇水溶液和硬脂酸溶液的温度都达到80-90℃时，二者混合，在80-90℃温度下反应3-10min。在聚乙烯醇和硬脂酸在水和乙醇混合溶液中完成3-10min的反应后，加入戊二醛作交联剂，在80-90℃温度条件下交联反应30-40min，然后用HCl和NaOH调节复合涂膜液pH值为5.8-6.2，室温放置20-30小时即制备成聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料。
有益效果 本发明的优点在于 (1)本发明采用聚乙烯醇和硬脂酸共混，通过酯化反应改变聚乙烯醇亲水性能，有效提高膜的耐水性和成膜性能，显著的降低薄膜的透水率。
(2)采用戊二醛与聚乙烯醇亲水基(-HO)发生缩醛交联反应，可提高聚乙烯醇和硬脂酸共混相容性，有效降低聚乙烯醇的亲水性能。
(3)戊二醛本身有抗菌特性，通过交联反应后的聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料具有显著的抗菌保鲜功能，用于涂膜蛋品保鲜后具有的抗菌保鲜效果明显优于用壳聚糖涂膜后的抗菌保鲜效果。
四
图1戊二醛浓度对聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料抗菌性的影响 五具体实施例方式 下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例 本发明聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料及制备工艺，复合涂膜材料作方法 将聚乙烯醇5％(w/v水)溶于水中，浸泡2h以上，加热搅拌溶解。硬脂酸2％(w/v水)按照w/v乙醇＝1∶15-25溶于95％(v/v水)乙醇中加热溶解。当两溶液的温度都达到85℃时混合，并在此温度条件下进行5min酯化反应，然后按照下表进行正交试验。
表1 聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料制备工艺L9(34)正交试验设计
如表1，加入0.35-0.45％(v/v水)的戊二醛作交联剂，在85℃温度条件下进行30-40min交联反应后；然后采用HCl或NaOH调节溶液的pH到5.8-6.2，室温放置24h即制备成聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料。
为测试聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料的成膜效能特性，取聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料溶液放入平底器皿中，在55-65℃温度下真空干燥5-7h，然后揭膜，成膜厚度为0.2mm，然后测定透水率、耐水性、透光率和抗菌性等成膜效能特性，结果如表2和图1。
表2 聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料成膜效能特性试验结果
结果表明 从图1看出戊二醛作为交联剂加入后，其新材料的成膜抗菌性能随戊二醛浓度的增大显著提高，浓度达到0.4％(v/v水)其抑菌圈直径达到阶段高点，其抑菌效果显著好于壳聚糖的抑菌效果。PVA和硬脂酸二元混合复合涂膜材料成膜后没有抗菌性。
正交试验结果表明试验因素对膜的透水率影响强弱顺序为戊二醛浓度＞成膜干燥温度＞pH＞交联反应时间；以透水率作为优化目标的最优组合为A3B2C1D3，即按此工艺条件制得复合涂膜材料，透水率仅为2.23mg*cm-2*d-1。各因素对膜耐水性影响强弱顺序为戊二醛浓度＞pH＞成膜干燥温度＞交联反应时间，最终确定工艺条件的最优组合为A3B3C2D1，按此工艺制得复合膜得耐水性为0.3％。各因素对膜透光率影响强弱顺序为戊二醛浓度＞成膜干燥温度＞交联反应时间＞pH，根据透光率得最优组合为A2B3C1D2。
综合涂膜材料成膜后的抗菌性和透水率二个最重要的成膜效能特性指标分析，确定聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料制备成膜工艺最优组合为A3B2C1D3，即戊二醛浓度0.4％(v/v水)，交联反应时间为45min，成膜干燥温度55℃，pH 6.2。
权利要求
1、一种聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料，其特征在于新材料的浓度配比为水作为基本溶剂，聚乙烯醇与水的质量体积比为3-8％，硬脂酸与水的质量体积比为1-3％，戊二醛与水的体积比为0.35-0.45％。
2、权利要求1所述的聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料的制备工艺，包括聚乙烯醇常温条件下在水中浸泡2小时以上，然后加热溶解；硬脂酸按照质量-体积比w/v乙醇＝1∶15-25溶于90-99％乙醇中，当二者的温度都达到80-90℃时混合反应3-10min；加入戊二醛作交联剂，在80-90℃温度条件下交联反应30-40min，然后用HCl和NaOH调节复合涂膜液pH值为5.8-6.2，室温放置20-30小时即制备成聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料。
全文摘要
本发明涉及一种聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料制备工艺，属于食品包装材料领域。包括新材料的浓度配比为聚乙烯醇与水为3-8％，硬脂酸与水为1-3％，戊二醛与水为0.35-0.45％；聚乙烯醇在常温条件下浸泡2小时、加热溶解，硬脂酸溶于95％乙醇中，加热溶解；当二者的温度都达到85℃以上时混合反应3-10min，然后加入戊二醛在85℃下反应30-50min，调节pH值4-6.5，制成聚乙烯醇基保鲜复合涂膜材料。本发明采用戊二醛作硬脂酸和聚乙烯醇二元基质的交联剂，交联反应得到的聚乙烯醇基涂膜保鲜包装新材料能显著降低聚乙烯醇基成膜后的透水率，提高了耐水性，且产生较强的抗菌性。
文档编号C08F116/00GK101565482SQ20091002711
公开日2009年10月28日 申请日期2009年5月22日 优先权日2009年5月22日
发明者章建浩, 梁花兰 申请人:南京农业大学