本發(fā)明涉及的是包裝膜技術領域，具體涉及一種基于玉米皮的可降解抗菌膜及其制備方法。

二、

背景技術：

包裝膜被應用的非常廣泛，但由于包裝膜通常不可降解，包裝膜被從包裝物上拆解下來后，往往沒有二次應用，而是被廢棄掉，形成不可降解的垃圾，對環(huán)境造成污染。

玉米是我國的主要農作物之一，是作為淀粉工業(yè)的主要原料。玉米皮是玉米淀粉加工的主要副產物之一，其得率約為玉米原料量的20％。但是，長久以來玉米皮大部分都沒有充分被利用，目前主要做為家畜飼料，經濟價值很低。玉米外皮與其它谷類外皮相比，除了含有豐富的纖維素、半纖維素外，還含有較多的淀粉及一定量的葡萄糖、脂肪和蛋白質以及少量的B族維生素，是一種良好的膳食纖維源。已有的研究表明，玉米皮活性多糖具有顯著的降血糖、減肥降脂、抗便秘作用，還可作為治療結腸癌的輔助手段。但是，玉米皮在未經生物、化學、物理加工前，難以顯示其活性多糖成分的生理活性，這已經為國外的研究證實。以玉米皮作為基質材料制備可降解抗菌膜還沒有文獻和專利報道。

三、

技術實現要素：

本發(fā)明的一個目的是提供了一種基于玉米皮的可降解抗菌膜，這種基于玉米皮的可降解抗菌膜用于解決現有技術中塑料包裝膜和復合包裝膜不易降解而導致環(huán)境污染的問題，并提高了玉米皮的附加值的問題，本發(fā)明的另一個目的是提供這種基于玉米皮的可降解抗菌膜的制備方法。

為了實現上述目的，本發(fā)明采用的具體技術方案如下：這種基于玉米皮的可降解抗菌膜由按質量體積比為4—8%的玉米皮粉、12—16%的氫氧化鈉、3—5%的魔芋膠、1.0—1.6%的殼聚糖、7.0—9.0%的醋酸、2—4%的阿拉伯膠、4—5%的異硫氰酸烯丙酯、10—15%的去離子水制備而成，其中玉米皮選用270目玉米皮粉；這種基于玉米皮的可降解抗菌膜膜厚度68—136um，拉伸強度35.9—46.7MP，斷裂伸長率為 21.6—28.6%，耐折度20-26次。

上述基于玉米皮的可降解抗菌膜的制備方法：

步驟一、選取無霉變無蟲蛀的玉米皮，在去離子水中浸泡24h后在電熱鼓風干燥箱里進行70℃干燥，時間為20分鐘；

步驟二、對干燥后的玉米皮進行粉粹成270目玉米皮粉，同時按質量體積比準備：4—8%的玉米皮粉、12—16%的氫氧化鈉、3—5%的魔芋膠、1.0—1.6%的殼聚糖、7.0—9.0%的醋酸、2—4%的阿拉伯膠、4—5%的異硫氰酸烯丙酯、10—15%的去離子水；

步驟三、按照步驟二中的配比：將上述玉米皮粉加入到12—16%氫氧化鈉溶液中攪拌12—18分鐘，將1.0—1.6%殼聚糖添加到7.0—9.0%醋酸中放在磁力攪拌器中攪拌直至完全溶解后加到玉米皮粉與氫氧化鈉的混合液中，再加入3—5%魔芋膠、2—4%阿拉伯膠，在40—50℃的水浴鍋中攪拌40—50分鐘至混合均勻，邊攪拌邊再加入4—5%異硫氰酸烯丙酯，冷卻；

步驟四、在20—26℃下，115—125MPa，3個循環(huán)條件下進行高壓均質；

步驟五、在PC板上流延成膜，在電熱鼓風干燥箱中水平放置干燥，干燥時間為180—300min、溫度為40—60℃，再冷卻至室溫從PC板揭膜，得到基于玉米皮的可降解抗菌膜。

有益效果：

1、本發(fā)明以玉米皮為主要原料，輔以各種助劑制備玉米皮的可降解抗菌膜。采用高壓均質技術應用在膜制備過程中，因此玉米皮粉細顆粒和抗菌物質在材料中分布均勻，制得的包裝膜具有較強的機械力學性能，阻隔性能且該膜可以實現加熱封合。

2、本發(fā)明使用的原料都是綠色包裝材料不會對環(huán)境造成污染，同時具有抗菌特性和可降解性。

3、本發(fā)明極大提高玉米皮的經濟價值和附加值，且制膜方法簡單、成本低廉，適合規(guī)?；a。

四、具體實施方式

下面對本發(fā)明做進一步的說明：

實施例1：

這種基于玉米皮的可降解抗菌膜由按質量體積比為4%的玉米皮粉、12%的氫氧化鈉、3%的魔芋膠、1.0%的殼聚糖、7.0%的醋酸、2%的阿拉伯膠、4%的異硫氰酸烯丙酯、10%的去離子水制備而成，其中玉米皮粉選用270目玉米皮粉。其中的質量體積比是某一組分的質量的所有組分體積的比值，所有組分體積是玉米皮粉、氫氧化鈉、魔芋膠、殼聚糖、醋酸、阿拉伯膠、異硫氰酸烯丙酯、去離子水的總體積，如玉米皮粉的質量體積比是玉米皮粉的質量與上述總體積的比值，下同。

上述基于玉米皮的可降解抗菌膜的制備方法：

（1）選取無霉變無蟲蛀的玉米皮，在去離子水中浸泡24h后在電熱鼓風干燥箱里進行70℃干燥，時間為20分鐘；

（2）對干燥后的玉米皮進行粉粹成玉米皮粉；

（3）將4%(w/v)玉米皮粉加入到12%(w/v)的氫氧化鈉溶液中攪拌12分鐘，將1.0%(w/v)的殼聚糖添加到7.0%(w/v)醋酸中放在磁力攪拌器中攪拌直至完全溶解后加到玉米皮粉與氫氧化鈉的混合液中，再加入3%(w/v)魔芋膠、2%(w/v)的阿拉伯膠，在40℃的水浴鍋中攪拌40分鐘至混合均勻，邊攪拌邊加入4%(w/v)的異硫氰酸烯丙酯，冷卻；

（4）在20℃下，115MPa，3個循環(huán)條件下進行高壓均質；

（5）在PC板上流延成膜，在電熱鼓風干燥箱中水平放置干燥（時間為180min、溫度為60℃），冷卻至室溫從PC板揭膜。

所得膜厚度68um，拉伸強度35.9MP，斷裂伸長率為 21.6%，耐折度26次，土埋降解試驗在90天達到失重率達90%左右有優(yōu)良的可降解性，具有熱封性和良好的抗菌性能。

實施例2：

這種基于玉米皮的可降解抗菌膜由按質量體積比為6%的玉米皮粉、14%的氫氧化鈉、4%的魔芋膠、1.3%的殼聚糖、8.0%的醋酸、3%的阿拉伯膠、4.5%的異硫氰酸烯丙酯、12%的去離子水制備而成，其中玉米皮粉選用270目玉米皮粉。

上述基于玉米皮的可降解抗菌膜的制備方法：

（1）選取無霉變無蟲蛀的玉米皮，在去離子水中浸泡24h后在電熱鼓風干燥箱里進行80℃干燥，時間為18分鐘；

（2）對干燥后的玉米皮進行粉粹成玉米皮粉；

（3）將6%(w/v)玉米皮粉加入到14%(w/v)的氫氧化鈉溶液中攪拌15分鐘，將1.3%(w/v)的殼聚糖添加到8%(w/v)醋酸中放在磁力攪拌器中攪拌直至完全溶解后加到玉米皮粉與氫氧化鈉的混合液中，再加入4%(w/v)魔芋膠、3%(w/v)的阿拉伯膠，在45℃的水浴鍋中攪拌50分鐘至混合均勻，邊攪拌邊加入4.5%(w/v)的異硫氰酸烯丙酯，冷卻；

（4）在23℃下，120MPa，3個循環(huán)條件下進行高壓均質；

（5）在PC板上流延成膜，在電熱鼓風干燥箱中水平放置干燥（時間為240min、溫度為50℃），冷卻至室溫從PC板揭膜。

所得膜厚度95um，拉伸強度40.2MP，斷裂伸長率為 23.4%，耐折度22次，土埋降解試驗在90天達到失重率達90%左右有優(yōu)良的可降解性，具有熱封性和良好的抗菌性能。

實施例3：

這種基于玉米皮的可降解抗菌膜由按質量體積比為8%的玉米皮粉、16%的氫氧化鈉、5%的魔芋膠、1.6%的殼聚糖、9.0%的醋酸、4%的阿拉伯膠、5%的異硫氰酸烯丙酯、15%的去離子水制備而成，其中玉米皮粉選用270目玉米皮粉。

上述基于玉米皮的可降解抗菌膜的制備方法：

（1）選取無霉變無蟲蛀的玉米皮，在去離子水中浸泡24h后在電熱鼓風干燥箱里進行90℃干燥，時間為16分鐘；

（2）對干燥后的玉米皮進行粉粹成玉米皮粉；

（3）將8%(w/v)的玉米皮粉加入到16%(w/v)的氫氧化鈉溶液中攪拌18分鐘，將1.6%(w/v)的殼聚糖添加到9.0%(w/v)醋酸中放在磁力攪拌器中攪拌直至完全溶解后加到玉米皮粉與氫氧化鈉的混合液中，再加入5%(w/v)魔芋膠、4%(w/v)的阿拉伯膠，在50℃的水浴鍋中攪拌40分鐘至混合均勻，邊攪拌邊加入5%(w/v)的異硫氰酸烯丙酯，冷卻；

（4）在26℃下，125MPa，3個循環(huán)條件下進行高壓均質；

（5）在PC板上流延成膜，在電熱鼓風干燥箱中水平放置干燥（時間為300min、溫度為40℃），冷卻至室溫從PC板揭膜。

所得膜厚度136um，拉伸強度46.7MP，斷裂伸長率為 28.6%，耐折度20次，土埋降解試驗在90天達到失重率達90%左右有優(yōu)良的可降解性，具有熱封性和良好的抗菌性能。

本發(fā)明提供的玉米皮可降解膜廢棄后可以在自然環(huán)境下達到完全的可降解，對環(huán)境無污染和危害，減少塑料包裝材料的應用比例，起到遏制、減少“白色污染”的作用，同時可以替代部分紙制品包裝，節(jié)約大量森林資源，減少不可再生能源的消耗，避免因造紙產生的工業(yè)廢水對環(huán)境的污染危害。