一种近红外光响应型缓释复合包装薄膜及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于复合薄膜技术领域，具体涉及一种近红外光响应型缓释复合包装薄膜及其制备方法和应用。


背景技术：

2.活性食品包装薄膜可以释放抗菌剂和抗氧化剂，达到延长食品的货架期的目的。目前活性食品包装薄膜中活性物质的释放未受控制，在薄膜制备后即处在释放状态，需要尽快将薄膜用于食品包装，否则随着时间的延长，其中的活性成分逐渐减少，保鲜效果变差，甚至无保鲜作用。
3.在近红外光线的作用下，邻硝基苄酯结构会发生光裂解，常被用作光响应药物的载体。以邻硝基苄酯结构连接亲水性的聚乙二醇和疏水性的长链烷烃，可以得到近红外光响应的两亲性聚合物。利用近红外光响应的两亲性聚合物为乳化剂，对疏水性的食品保鲜剂进行包裹得到可控释放的微球，并将其添加到可食用薄膜材料中，喷涂于传统聚合物薄膜表面，获得近红外光响应型缓释复合包装薄膜。


技术实现要素：

4.针对现有技术中活性食品包装薄膜的不足，本发明提供了一种近红外光响应型缓释复合包装薄膜及其制备方法和应用。
5.本发明的第一方面提供一种近红外光响应型缓释复合包装薄膜，其具有两层结构，外层为聚合物薄膜，内层为含有近红外光响应解离微球的可食用薄膜。
6.优选地，所述聚合物薄膜选自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、聚-β-羟丁酸中的一种或两种以上组合。
7.优选地，所述可食用薄膜的基材选自明胶、果胶、海藻酸钠、葡聚糖、琼脂、阿拉伯胶中的一种或两种以上组合。
8.优选地，所述近红外光响应解离微球的内部为食品保鲜剂，外部为分子主链中含有邻硝基苄酯结构的两亲性聚合物。
9.更优选地，所述食品保鲜剂选自丁香精油、肉桂精油、紫苏精油、香茅精油、柠檬精油中的一种或两种以上组合。
10.更优选地，所述分子主链中含有邻硝基苄酯结构的两亲性聚合物具有如化学式1所述的分子结构：
[0011][0012]
在化学式1中，m为4
–
18的整数，n为20
–
100的整数。
[0013]
本发明的第二方面提供所述近红外光响应型缓释复合包装薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0014]
(1)微球悬浮液的制备：将食品保鲜剂和含有邻硝基苄酯结构的两亲性聚合物加入去离子水中，经过高速均质，得到包裹食品保鲜剂的微球悬浮液；
[0015]
(2)喷涂溶液的制备：将可食用薄膜的基材溶于去离子水中，然后加入上述微球悬浮液，搅拌均匀；
[0016]
(3)复合包装薄膜的制备：对聚合物薄膜进行电晕处理，然后将喷涂溶液喷涂于聚合物薄膜的电晕处理面，经过鼓风烘箱40
–
60℃干燥，得到近红外光响应型缓释复合包装薄膜。
[0017]
优选地，步骤(1)中，所述食品保鲜剂、两亲性聚合物和去离子水的重量比为1：2
–
5：20
–
50。
[0018]
优选地，步骤(2)中，所述去离子水、可食用薄膜的基材和微球悬浮液的重量比为50
–
100：5
–
20：2。
[0019]
本发明的第三方面提供所述近红外光响应型缓释复合包装薄膜在食品保鲜中的应用。
[0020]
与现有技术相比，本发明利用含有邻硝基苄酯结构的两亲性聚合物包裹食品保鲜剂，制备得到近红外光响应型缓释复合包装薄膜，可以根据实际使用情况，在包装食品后通过外部近红外光照射，使复合薄膜内层中的微球外壳发生解离，释放出活性物质，实现保鲜活性成分的可控释放，用于食品保鲜可以大大延长食品保鲜期。
附图说明
[0021]
图1为一实施例中近红外光响应型缓释复合包装薄膜的结构示意图。
具体实施方式
[0022]
以下实施例中提供的近红外光响应型缓释复合包装薄膜具有两层结构，外层为聚合物薄膜，内层为含有近红外光响应解离微球的可食用薄膜(如图1所示)；其中：
[0023]
聚合物薄膜可选自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、聚-β-羟丁酸中的一种或两种以上组合；可食用薄膜的基材可选自明胶、果胶、海藻酸钠、葡聚糖、琼脂、阿拉伯胶中的一种或两种以上组合；近红外光响应解离微球的内部为食品保鲜剂，外部为分子主链中含有邻硝基苄酯结构的两亲性聚合物，食品保鲜剂可选自丁香精油、肉桂精油、紫苏精油、香茅精油、柠檬精油中的一种或两种以上组合，分子主链中含有邻硝
基苄酯结构的两亲性聚合物具有如化学式1所述的分子结构：
[0024][0025]
在化学式1中，m为4
–
18的整数，n为20
–
100的整数。
[0026]
以下实施例中制备近红外光响应型缓释复合包装薄膜，方法如下：
[0027]
(1)微球悬浮液的制备：将食品保鲜剂和含有邻硝基苄酯结构的两亲性聚合物加入去离子水中，经过高速均质，得到包裹食品保鲜剂的微球悬浮液；其中食品保鲜剂、两亲性聚合物和去离子水的重量比为1：2
–
5：20
–
50；
[0028]
(2)喷涂溶液的制备：将可食用薄膜的基材溶于去离子水中，然后加入上述微球悬浮液，搅拌均匀；其中去离子水、可食用薄膜的基材和微球悬浮液的重量比为50
–
100：5
–
20：2；
[0029]
(3)复合包装薄膜的制备：对聚合物薄膜进行电晕处理，然后将喷涂溶液喷涂于聚合物薄膜的电晕处理面，经过鼓风烘箱40
–
60℃干燥，得到近红外光响应型缓释复合包装薄膜。
[0030]
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0031]
实施例1
[0032]
本实施例提供近红外光响应型缓释复合包装薄膜的制备方法，具体如下：
[0033]
(1)将1克丁香精油和2克含有邻硝基苄酯结构的两亲性聚合物(m＝4，n＝100)加入50克去离子水中，经过高速均质，得到包裹丁香精油的微球悬浮液；
[0034]
(2)将5克明胶溶于100克去离子水中，然后加入2克微球悬浮液，搅拌均匀；
[0035]
(3)对聚乙烯薄膜进行电晕处理，然后将喷涂溶液喷涂于聚合物薄膜的电晕处理面，经过鼓风烘箱40℃干燥，得到近红外光响应型缓释复合包装薄膜。
[0036]
利用该近红外光响应型缓释复合包装薄膜盛装番茄，然后利用近红外光激活，释放内部丁香精油，相比于聚乙烯薄膜，可以延长番茄保鲜期5天。
[0037]
实施例2
[0038]
本实施例提供近红外光响应型缓释复合包装薄膜的制备方法，具体如下：
[0039]
(1)将1克肉桂精油和5克含有邻硝基苄酯结构的两亲性聚合物(m＝18，n＝20)加入30克去离子水中，经过高速均质，得到包裹肉桂精油的微球悬浮液；
[0040]
(2)将20克果胶溶于80克去离子水中，然后加入2克微球悬浮液，搅拌均匀；
[0041]
(3)对聚乳酸薄膜进行电晕处理，然后将喷涂溶液喷涂于聚合物薄膜的电晕处理面，经过鼓风烘箱60℃干燥，得到近红外光响应型缓释复合包装薄膜。
[0042]
利用该近红外光响应型缓释复合包装薄膜盛装橘子，然后利用近红外光激活，释放内部肉桂精油，相比于聚乳酸薄膜，可以延长橘子保鲜期20天。
[0043]
实施例3
[0044]
本实施例提供近红外光响应型缓释复合包装薄膜的制备方法，具体如下：
[0045]
(1)将1克柠檬精油和3克含有邻硝基苄酯结构的两亲性聚合物(m＝10，n＝50)加入20克去离子水中，经过高速均质，得到包裹柠檬精油的微球悬浮液；
[0046]
(2)将10克果胶溶于50克去离子水中，然后加入2克微球悬浮液，搅拌均匀；
[0047]
(3)对聚丙烯薄膜进行电晕处理，然后将喷涂溶液喷涂于聚合物薄膜的电晕处理面，经过鼓风烘箱50℃干燥，得到近红外光响应型缓释复合包装薄膜。
[0048]
利用该近红外光响应型缓释复合包装薄膜盛装生菜，然后利用近红外光激活，释放内部柠檬精油，相比于聚丙烯薄膜，可以延长生菜保鲜期10天。
[0049]
实施例4
[0050]
本实施例提供近红外光响应型缓释复合包装薄膜的制备方法，具体如下：
[0051]
(1)将1克紫苏精油和4克含有邻硝基苄酯结构的两亲性聚合物(m＝15，n＝70)加入40克去离子水中，经过高速均质，得到包裹紫苏精油的微球悬浮液；
[0052]
(2)将15克海藻酸钠溶于80克去离子水中，然后加入2克微球悬浮液，搅拌均匀；
[0053]
(3)对聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜进行电晕处理，然后将喷涂溶液喷涂于聚合物薄膜的电晕处理面，经过鼓风烘箱60℃干燥，得到近红外光响应型缓释复合包装薄膜。
[0054]
利用该近红外光响应型缓释复合包装薄膜盛装草莓，然后利用近红外光激活，释放内部紫苏精油，相比于聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，可以延长草莓保鲜期8天。
[0055]
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术人员显然可以容易的对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。