食品包装袋及其制备方法与流程

1.本发明涉及包装袋技术领域，具体为食品包装袋及其制备方法。


背景技术：

2.现代生活中为了便于保鲜、储存食品，从而产生了食品包装袋。食品包装袋是指直接与食品接触，用于盛装和保护食品的薄膜容器。随着人们生活水平的不断提高，外卖行业逐步兴起，而食品包装袋也越来越多的被应用，因此，人们在追求食品包装袋基本实用价值的同时，对食品包装袋的性能和应用提出了更高的要求。
3.现有技术中，如中国专利号为：cn 108978332 a的“一种环保食品包装袋的制备方”，包括以下步骤：(1)、取包装袋本体，在包装袋本体上开设透气孔；(2)、向抑菌淀粉糊料加入体积浓度为20％的乙醇溶液，搅拌，调整到适合的粘度；(3)、将包装袋本体表面烘干，并在包装袋本体上涂覆步骤(1)稀释后的抑菌淀粉糊料；(4)、将步骤(3)处理好的包装袋在50 ℃下处理30min，逐渐升温至220℃，烘干，得到环保食品包装袋；本发明提供的包装袋以纸质包装袋为基体，在纸质包装袋上涂覆抑菌淀粉糊料，淀粉糊料使用玉米淀粉为主要原料，添加二氧化硅气凝胶、纳米二氧化钛复合体，不仅可以显著提升淀粉糊料的强度，还可以显著提升材料耐磨性及抑菌性能。
4.但现有技术中，为追求食品包装袋的环保性，纯粹利用来源于植物的天然高分子制成的包装膜，这种材料虽然很环保，但是由于天然高分子材料没有热塑性，存在加工困难、成型能力较差，导致包装袋的耐水性、拉伸强度不高，且渗透性强，易泼洒出食物油汤，从而达不到实用效果。
5.所以我们提出了食品包装袋及其制备方法，以便于解决上述中提出的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供食品包装袋及其制备方法，以解决上述背景技术提出的为追求食品包装袋的环保性，纯粹利用来源于植物的天然高分子制成的包装膜，这种材料虽然很环保，但是由于天然高分子材料没有热塑性，存在加工困难、成型能力较差，导致包装袋的耐水性、拉伸强度不高，且渗透性强，易泼洒出食物油汤，从而达不到实用效果的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：食品包装袋，包括：124-145 重量份的聚乙烯、65-75重量份的木质纤维素纳米晶体、65-80重量份的几丁质纳米纤维、27-34重量份的酪蛋白、20-25重量份的硅藻土、8-13重量份的甘油、5-8重量份的润滑剂、1-2.5重量份的交联剂和0.5-1.5重量份的增韧剂。
8.优选的，所述润滑剂为硬脂酸镁或硬脂酸钙。
9.优选的，所述交联剂为乙烯基三甲氧基硅、二叔丁基过氧化己烷、2-乙基-4甲基咪唑、2-苯基咪唑中的一种或多种。
10.优选的，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯的共聚物。
11.食品包装袋的制备方法，包括以下步骤：
12.s1、从木料、竹材或秸秆中获取木质纤维素纳米晶体；
13.s2、从甲壳类动物的甲壳中提取几丁质纳米纤维，所述甲壳类动物包括蟹类和虾类；
14.s3、制备聚合物基材；
15.s4、将木质纤维素纳米晶体和几丁质纳米纤维混合悬浮在水中，再将溶液喷洒到交替层中的所述聚合物基材表面；
16.s5、从牛奶中提取酪蛋白后，雾化喷涂至所述聚合物基材表面，60-75℃烘干15-30min。
17.优选的，所述获取木质纤维素纳米晶包括以下步骤：
18.s10、将木质原料粉碎至粒径≤80目后，获得木屑；
19.s11、将所述木屑加入0.075mol/l-0.2mol/l的硫酸溶液中获得浆液，对浆液进行150-180℃的水热处理40-80min，固液分离，获得处理液；
20.s12、对所述处理液离心分离，所得下层沉淀即为纤维素晶体。
21.优选的，所述提取几丁质纳米纤维包括以下步骤：
22.s20、将所述甲壳粉碎至120目以下后获得几丁质粉；
23.s21、使用2-3mol/l的低浓度无机酸液经60-80℃水浴或油浴加热后，加入所述几丁质粉，低速搅拌至充分酸解，得酸解悬液；
24.s22、将所述酸解悬液高速离心，取沉淀经水洗后重新分散在水中，得分散液；
25.s23、将所述分散液超声破碎，得几丁质纳米纤维水悬液。
26.优选的，所述制备聚合物基材包括以下步骤：
27.s30、将聚乙烯、硅藻土、甘油、润滑剂、交联剂和增韧剂放进高速混合机中混合25-35min；
28.s31、将混合后物料经温度控制在180-220℃，螺杆转速控制在30-50r/min 的单螺杆挤出机、纵向拉伸、横向拉伸和牵引进行物理化学反应；
29.s32、出料分切后，即得聚合物基材。
30.优选的，所述牛奶中提取酪蛋白包括以下步骤：
31.s50、取废弃牛奶置于4℃下离心脱脂15-30min后，采用0.1mol/l冰乙酸缓慢调节脱脂后牛奶ph至4.5-4.7；
32.s51、静置0.5-1h后过滤沉淀，冻干得到粗酪蛋白冻干粉；
33.s52、所述粗酪蛋白冻干粉配制成2％的蛋白溶液，用0.5mol/l氨水溶液缓慢调节所述蛋白溶液的ph至7.0-7.5，按照0.03-0.09mol/l的比例加入二价可溶性钙盐，离心保留上清液和沉淀；
34.s53、将所述沉淀溶于0.03-0.09mol/l乙二胺四乙酸二钠溶液中，透析后冻干，即可获得酪蛋白。
35.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
36.本发明所制备的食品包装袋，通过将从木材中提取的纤维素纳米晶体和从蟹壳提取的几丁质纳米纤维悬浮在水中，然后将溶液喷洒到交替层中的聚合物基材上，带负电荷的纤维素纳米晶体与带正电荷的几丁质纳米纤维具有良好结合性能，所得的透明薄膜具有高柔韧性和拉伸强度，其由于纳米晶体的存在，气体分子难以穿透固体晶体，渗透率大大降
低，配合临期或过期的废牛奶中提取的酪蛋白，在食品包装袋表面形成一层效抑制氧渗入的酪蛋白膜，除了能有效防止食物腐败变质，包装膜还能直接食用，相比于传统的包装袋，对内装食物的清洁性得到提高，并且被丢弃后也能迅速被生物降解，更加绿色环保。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.实施例1
39.本发明提供一种技术方案：食品包装袋，包括以下重量份的原料：145重量份的聚乙烯、75重量份的木质纤维素纳米晶体、80重量份的几丁质纳米纤维、34重量份的酪蛋白、25重量份的硅藻土、13重量份的甘油、8重量份的润滑剂、2.5重量份的交联剂和1.5重量份的增韧剂；所述润滑剂为硬脂酸镁或硬脂酸钙，所述交联剂为乙烯基三甲氧基硅、二叔丁基过氧化己烷、2-乙基-4甲基咪唑、2-苯基咪唑中的一种或多种，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯的共聚物。
40.食品包装袋的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
41.步骤一、从木料、竹材或秸秆中获取木质纤维素纳米晶体：
42.10)将木质原料粉碎至粒径≤80目后，获得木屑；
43.11)将所述木屑加入0.2mol/l的硫酸溶液中获得浆液，对浆液进行180℃的水热处理80min，固液分离，获得处理液；
44.12)对所述处理液离心分离，所得下层沉淀即为纤维素晶体。
45.步骤二、从甲壳类动物的甲壳中提取几丁质纳米纤维，所述甲壳类动物包括蟹类和虾类：
46.20)将所述甲壳粉碎至120目以下后获得几丁质粉；
47.21)使用2-3mol/l的低浓度无机酸液经60-80℃水浴或油浴加热后，加入所述几丁质粉，低速搅拌至充分酸解，得酸解悬液；
48.22)将所述酸解悬液高速离心，取沉淀经水洗后重新分散在水中，得分散液；
49.23)将所述分散液超声破碎，得几丁质纳米纤维水悬液。
50.步骤三、制备聚合物基材：
51.30)将聚乙烯、硅藻土、甘油、润滑剂、交联剂和增韧剂放进高速混合机中混合25-35min；
52.31)将混合后物料经温度控制在180-220℃，螺杆转速控制在30-50r/min 的单螺杆挤出机、纵向拉伸、横向拉伸和牵引进行物理化学反应；
53.32)出料分切后，即得聚合物基材。
54.步骤四、将木质纤维素纳米晶体和几丁质纳米纤维混合悬浮在水中，再将溶液喷洒到交替层中的所述聚合物基材表面。
55.步骤五、从牛奶中提取酪蛋白后，雾化喷涂至所述聚合物基材表面， 60-75℃烘干15-30min：
56.50)取废弃牛奶置于4℃下离心脱脂30min后，采用0.1mol/l冰乙酸缓慢调节脱脂后牛奶ph至4.5-4.7；
57.51)静置1h后过滤沉淀，冻干得到粗酪蛋白冻干粉；
58.52)所述粗酪蛋白冻干粉配制成2％的蛋白溶液，用0.5mol/l氨水溶液缓慢调节所述蛋白溶液的ph至7.0-7.5，按照0.09mol/l的比例加入二价可溶性钙盐，离心保留上清液和沉淀；
59.53)将所述沉淀溶于0.09mol/l乙二胺四乙酸二钠溶液中，透析后冻干，即可获得酪蛋白。
60.实施例2
61.本实施例所提供的食品包装袋及其制备方法大致和实施例1相同，其主要区别在于：包括以下重量份的原料：124重量份的聚乙烯、65重量份的木质纤维素纳米晶体、65重量份的几丁质纳米纤维、27重量份的酪蛋白、20重量份的硅藻土、8重量份的甘油、5重量份的润滑剂、1重量份的交联剂和0.5 重量份的增韧剂。
62.实施例3
63.本实施例所提供的食品包装袋及其制备方法大致和实施例1相同，其主要区别在于：包括以下重量份的原料：130重量份的聚乙烯、70重量份的木质纤维素纳米晶体、70重量份的几丁质纳米纤维、30重量份的酪蛋白、22重量份的硅藻土、10重量份的甘油、7重量份的润滑剂、2重量份的交联剂和1 重量份的增韧剂。
64.对比例1
65.本实施例所提供的食品包装袋及其制备方法大致和实施例1相同，其主要区别在：未加入木质纤维素纳米晶体。
66.对比例2
67.本实施例所提供的食品包装袋及其制备方法大致和实施例1相同，其主要区别在：未加入几丁质纳米纤维。
68.对比例3
69.本实施例所提供的食品包装袋及其制备方法大致和实施例1相同，其主要区别在：未加入交联剂。
70.性能测试
71.取实施例1～3和对比例1～3所制备的食品包装袋，并对所制备出的食品包装袋的相关性能进行检测，其检测方法如下：按照gb/t 13022-1991检测食品包装袋的拉伸强度；按照t/cab 0119-2021检测食品包装袋的降解率；按照gb/t1038检测食品包装袋的阻隔率；将所得测试结果记录于表1；
72.表1食品包装袋检测表
[0073][0074]
通过分析上述表中的相关数据可知，通过本发明所制备的食品包装袋，通过将从木材中提取的纤维素纳米晶体和从蟹壳提取的几丁质纳米纤维悬浮在水中，然后将溶液喷洒到交替层中的聚合物基材上，带负电荷的纤维素纳米晶体与带正电荷的几丁质纳米纤维具有良好结合性能，所得的透明薄膜具有高柔韧性和拉伸强度，其由于纳米晶体的存在，气体分子难以穿透固体晶体，渗透率大大降低，配合临期或过期的废牛奶中提取的酪蛋白，在食品包装袋表面形成一层效抑制氧渗入的酪蛋白膜，除了能有效防止食物腐败变质，包装膜还能直接食用，相比于传统的包装袋，对内装食物的清洁性得到提高，并且被丢弃后也能迅速被生物降解，更加绿色环保。
[0075]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。