1.本发明属于可降解材料技术领域，具体地，涉及一种可降解的防雾拉链食品袋及其制备工艺。


背景技术：

2.在环境条件中，果蔬在收获后若不立即使食用，其色泽口感会大大降低，并且在储存运输过程中易受微生物感染而变质腐烂，因此人们致力于研究兼具抗菌和环保的新型包装材料，用以最大程度地维持果蔬品质并延长保质期。抗菌包装是活性食品包装中较有前途的领域，可以通过抑制食品表面微生物生长来减缓食品腐烂的过程。
3.塑料薄膜和片材以其轻便、价廉、防水、携带方便等优势被广泛应用于食品包装。塑料薄膜材料用于食品包装时如果有成雾现象，会产生很多不利影响；水雾会影响薄膜的透明度，导致不能清断地看到被包装的食品；薄膜表面聚集的水滴会滴落到食物中，使得细菌繁殖快，容易导致食物变质甚至腐烂。


技术实现要素：

4.为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明提供一种可降解的防雾拉链食品袋及其制备工艺。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种可降解的防雾拉链食品袋，包括可降解防雾膜和固定于可降解防雾膜顶端用于密封的上骨条和凹凸扣；所述可降解防雾膜，包括如下重量份原料：改性壳聚糖1-1.2份、聚乳酸2-5份、聚乙烯醇8-9份和聚乙二醇0.05-0.1份；
7.所述改性壳聚糖通过如下步骤制备：
8.将甲醇和乙酸混合，加入壳聚糖溶胀2h，然后加入改性剂，加热回流10h，反应结束后，冷却至室温，减压蒸馏除去溶剂，然后用无水乙醇洗涤，洗涤结束后在40℃条件下，干燥至恒重，得到改性壳聚糖。壳聚糖结构上的氨基和改性剂结构上的醛基反应制得改性壳聚糖，在壳聚糖的结构上引入亚胺ch＝n键，提高抑菌活性，改性剂是以香豆素和没食子酸为原料，经过反应负载在壳聚糖上，提高了薄膜的抗氧化性能。
9.进一步地，甲醇和乙酸的用量体积比为10：1；甲醇、改性剂和壳聚糖的用量比为80ml：0.5-0.9g：3g。
10.进一步地，改性剂通过如下步骤制备：
11.步骤s11、将没食子酸、乙酸酐和吡啶混合，在温度为20℃条件下，搅拌反应12h，反应结束后，加入五倍反应液体积的去离子水，然后用盐酸溶液调节ph值为1，过滤，滤饼用冷水洗涤，干燥至恒重，得到三乙酰没食子酸；没食子酸结构中的羟基和乙酸酐反应，得到三乙酰没食子酸。
12.步骤s12、将三乙酰没食子酸、甲醇、庚烷混合，加入对甲苯磺酸，加热回流反应5h，反应结束后，加入除去溶剂，用热水溶解，冷却结晶，得到中间体1；三乙酰没食子酸上的羧
基和甲醇发生酯化反应，得到中间体1；
13.步骤s13、在氮气保护条件下，将中间体1和水合肼加入甲醇中，回流反应40h，反应结束后冷却至室温，过滤，得到助剂；中间体1和水合肼反应制得酰肼化合物，即为助剂；
14.步骤s14、在温度为20℃条件下，将助剂和冰醋酸搅拌20min，然加入3-乙酰基香豆素，保持温度不变，搅拌反应10min，得到混合液，将n，n-二甲基甲酰胺和三氯氧磷混合，在温度为20℃条件下，搅拌10min，然后加入混合液，在80℃条件下，搅拌反应，反应过程中用tlc板监测反应进程，反应结束后，降温至20℃，用氢氧化钠水溶液调节ph值为8，用二氯甲烷萃取，有机相减压浓缩，除去溶剂，拌样、过柱纯化得到改性剂。
15.改性剂的结构如下所示：
[0016][0017]
进一步地，步骤s11中没食子酸、乙酸酐和吡啶的用量摩尔比为1：4：4；步骤s12中三乙酰没食子酸、甲醇、庚烷和对甲苯磺酸的用量比为8g：50ml：30ml：0.4g；步骤s13中中间体1、水合肼和甲醇的用量比为1g：1.5g：15ml；步骤s14中助剂、3-乙酰基香豆素和冰醋酸的用量比为0.7g：0.4g：2ml；3-乙酰基香豆素、n，n-二甲基甲酰胺和三氯氧磷的用量比为0.4g：1ml：1.5ml。
[0018]
一种可降解的防雾拉链食品袋的制备工艺，包括如下步骤：
[0019]
第一步、将改性壳聚糖和醋酸溶液混合得到溶液a；将聚乳酸和二甲基亚砜混合，得到溶液b；将聚乙烯醇、聚乙二醇和去离子水混合，得到溶液c；
[0020]
第二步、将溶液a、溶液b和溶液c混合，在25-35℃条件下，搅拌15min，然后静置脱泡，得到成膜液；将成膜液倒入聚四氟乙烯模具中，50℃真空干燥至恒量，制得可降解防雾膜；
[0021]
第三步、在可降解防雾膜上的密封部位固定上骨条和凹凸扣，即得一种可降解的防雾拉链食品袋。
[0022]
进一步地，溶液a中醋酸溶液的质量分数为1-1.5％，改性壳聚糖和醋酸溶液的用量质量比为3-5：50；溶液b中聚乳酸和二甲基亚砜的用量质量比为1：20；聚乙烯醇和去离子水的用量质量比为6：100。
[0023]
本发明的有益效果：
[0024]
本发明中以改性壳聚糖、聚乙烯醇、聚乳酸、聚乙二醇为原料，来源广泛，价格低廉，无污染无毒，具有生物可降解性及良好的亲和性，在制膜过程中不涉及毒性物质，制膜工艺简便；共混膜无毒、副作用，有生物相容性，具有生物可降解性，对环境污染小。
[0025]
聚乙二醇、聚乙烯醇和聚乳酸之间发生氢键作用，聚乙二醇具有增容效果。提高各原料之间的混合效果，有利于提高聚乙烯醇对于成膜后的亲水性，进而提高防雾效果。
[0026]
改性壳聚糖的结构上引入席夫碱亚胺基团(-rc＝n-)，提高抑菌活性，席夫碱亚胺基团(-rc＝n-)中，平面正三角形杂化轨道的n原子具有孤对电子，会使得与其形成的分子
表现出一些生物活性，干扰呼吸作用，因而表现出良好的抑菌活性；此外，亚胺基团具有优异的金属结合性，抑制与孢子元素和必需营养元素的结合，阻断蛋白质的合成，阻碍细菌的生长，改性剂是以香豆素和没食子酸为原料，经过反应负载在壳聚糖上，提高了薄膜的抗氧化性能。
具体实施方式
[0027]
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]
实施例1
[0029]
制备改性剂：
[0030]
步骤s11、将没食子酸、乙酸酐和吡啶混合，在温度为20℃条件下，搅拌反应12h，反应结束后，加入五倍反应液体积的去离子水，然后用盐酸溶液调节ph值为1，过滤，滤饼用冷水洗涤，干燥至恒重，得到三乙酰没食子酸；控制没食子酸、乙酸酐和吡啶的用量摩尔比为1：4：4；
[0031]
步骤s12、将三乙酰没食子酸、甲醇、庚烷混合，加入对甲苯磺酸，加热回流反应5h，反应结束后，加入除去溶剂，用热水溶解，冷却结晶，得到中间体1；控制三乙酰没食子酸、甲醇、庚烷和对甲苯磺酸的用量比为8g：50ml：30ml：0.4g；
[0032]
步骤s13、在氮气保护条件下，将中间体1和水合肼加入甲醇中，回流反应40h，反应结束后冷却至室温，过滤，得到助剂；控制中间体1、水合肼和甲醇的用量比为1g：1.5g：15ml；
[0033]
步骤s14、在温度为20℃条件下，将助剂和冰醋酸搅拌20min，然加入3-乙酰基香豆素，保持温度不变，搅拌反应10min，得到混合液，将n，n-二甲基甲酰胺和三氯氧磷混合，在温度为20℃条件下，搅拌10min，然后加入混合液，在80℃条件下，搅拌反应，反应过程中用tlc板监测反应进程，反应结束后，降温至20℃，用氢氧化钠水溶液调节ph值为8，用二氯甲烷萃取，有机相减压浓缩，除去溶剂，拌样、过柱纯化得到改性剂。控制助剂、3-乙酰基香豆素和冰醋酸的用量比为0.7g：0.4g：2ml；3-乙酰基香豆素、n，n-二甲基甲酰胺和三氯氧磷的用量比为0.4g：1ml：1.5ml。
[0034]
实施例2
[0035]
制备改性壳聚糖：
[0036]
将甲醇和乙酸混合，加入壳聚糖溶胀2h，然后加入实施例1制得的改性剂，加热回流10h，反应结束后，冷却至室温，减压蒸馏除去溶剂，然后用无水乙醇洗涤，洗涤结束后在40℃条件下，干燥至恒重，得到改性壳聚糖。控制，甲醇和乙酸的用量体积比为10：1；甲醇、改性剂和壳聚糖的用量比为80ml：0.5g：3g。
[0037]
实施例3
[0038]
制备改性壳聚糖：
[0039]
将甲醇和乙酸混合，加入壳聚糖溶胀2h，然后加入实施例1制得的改性剂，加热回流10h，反应结束后，冷却至室温，减压蒸馏除去溶剂，然后用无水乙醇洗涤，洗涤结束后在
40℃条件下，干燥至恒重，得到改性壳聚糖。控制，甲醇和乙酸的用量体积比为10：1；甲醇、改性剂和壳聚糖的用量比为80ml：0.9g：3g。
[0040]
实施例4
[0041]
一种可降解的防雾拉链食品袋的制备工艺，包括如下步骤：
[0042]
第一步、按照重量份称取如下重量份原料：实施例2制得的改性壳聚糖1份、聚乳酸2份、聚乙烯醇8份和聚乙二醇0.05份；溶液a中醋酸溶液的质量分数为1％，改性壳聚糖和醋酸溶液的用量质量比为3：50；溶液b中聚乳酸和二甲基亚砜的用量质量比为1：20；聚乙烯醇和去离子水的用量质量比为6：100；将改性壳聚糖和醋酸溶液混合得到溶液a；将聚乳酸和二甲基亚砜混合，得到溶液b；将聚乙烯醇、聚乙二醇和去离子水混合，得到溶液c；
[0043]
第二步、将溶液a、溶液b和溶液c混合，在25℃条件下，搅拌15min，然后静置脱泡，得到成膜液；将成膜液倒入聚四氟乙烯模具中，50℃真空干燥至恒量，制得可降解防雾膜；
[0044]
第三步、在可降解防雾膜上的密封部位固定上骨条和凹凸扣，即得一种可降解的防雾拉链食品袋。
[0045]
实施例5
[0046]
一种可降解的防雾拉链食品袋的制备工艺，包括如下步骤：
[0047]
第一步、按照重量份称取如下重量份原料：实施例2制得的改性壳聚糖1.1份、聚乳酸4份、聚乙烯醇9份和聚乙二醇0.08份；溶液a中醋酸溶液的质量分数为1.5％，改性壳聚糖和醋酸溶液的用量质量比为4：50；溶液b中聚乳酸和二甲基亚砜的用量质量比为1：20；聚乙烯醇和去离子水的用量质量比为6：100；将改性壳聚糖和醋酸溶液混合得到溶液a；将聚乳酸和二甲基亚砜混合，得到溶液b；将聚乙烯醇、聚乙二醇和去离子水混合，得到溶液c；
[0048]
第二步、将溶液a、溶液b和溶液c混合，在30℃条件下，搅拌15min，然后静置脱泡，得到成膜液；将成膜液倒入聚四氟乙烯模具中，50℃真空干燥至恒量，制得可降解防雾膜；
[0049]
第三步、在可降解防雾膜上的密封部位固定上骨条和凹凸扣，即得一种可降解的防雾拉链食品袋。
[0050]
实施例6
[0051]
一种可降解的防雾拉链食品袋的制备工艺，包括如下步骤：
[0052]
第一步、按照重量份称取如下重量份原料：实施例2制得的改性壳聚糖1.2份、聚乳酸5份、聚乙烯醇9份和聚乙二醇0.1份；溶液a中醋酸溶液的质量分数为1.5％，改性壳聚糖和醋酸溶液的用量质量比为5：50；溶液b中聚乳酸和二甲基亚砜的用量质量比为1：20；聚乙烯醇和去离子水的用量质量比为6：100；将改性壳聚糖和醋酸溶液混合得到溶液a；将聚乳酸和二甲基亚砜混合，得到溶液b；将聚乙烯醇、聚乙二醇和去离子水混合，得到溶液c；
[0053]
第二步、将溶液a、溶液b和溶液c混合，在35℃条件下，搅拌15min，然后静置脱泡，得到成膜液；将成膜液倒入聚四氟乙烯模具中，50℃真空干燥至恒量，制得可降解防雾膜；
[0054]
第三步、在可降解防雾膜上的密封部位固定上骨条和凹凸扣，即得一种可降解的防雾拉链食品袋。
[0055]
对比例1
[0056]
与实施例2相比，将改性剂换成水杨醛，其余原料及制备过程保持不变。
[0057]
对比例2
[0058]
将实施例5中的改性壳聚糖换成对比例1制得的样品，其余原理及制备过程保持不
变。
[0059]
对比例3
[0060]
将实施例5中的改性壳聚糖换成对未改性的壳聚糖，其余原理及制备过程保持不变。
[0061]
对实施例4-6和对比例2-3制得的样品，进行测试，选用金黄葡萄球菌和大肠杆菌作为实验菌种，对制得的样品的抗菌性进行测定。采用平板涂布法测试对金黄葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌性能，将样品剪裁成大小为7mm直径的圆片，并用紫外线照射灭菌30min。然后，将培养基倒入表面皿中，涂布50l、105-107cfu
·
ml细菌悬液，贴入样品。最后，将培养基在37℃下培养，观察细菌生长情况，测量72h抑菌圈的大小，分析其抗菌活性。
[0062]
测试结果如下表1所示：
[0063]
表1
[0064] 实施例4实施例5实施例6对比例2对比例3金黄葡萄球菌4.9mm5.1mm4.8mm2.0mm0mm大肠杆菌4.8mm5.1mm4.9mm2.3mm0mm
[0065]
将实施例4-6和对比例2-3制得的样品，对草莓进行包装，在25℃条件下，储存3-6天，查看保鲜效果；
[0066]
表2
[0067]
天数实施例4实施例5实施例6对比例2对比例33未腐烂未腐烂未腐烂未腐烂腐烂5未腐烂未腐烂未腐烂腐烂-7未腐烂未腐烂未腐烂
‑‑
[0068]
从上表2可知，本发明制得的样品保鲜效果好，具有一定的抑菌效果。
[0069]
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0070]
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。