專利名稱：一種漆酶/酚類物質處理木質纖維生產抗菌紙的方法
技術領域：
本發明涉及到食品包裝領域及造紙領域，特別涉及到一種漆酶/酚類物質處理木質纖維生產抗菌紙的方法。
背景技術：
近年來，隨著材料科學與食品包裝理念的迅速發展，以及人們對食品質量安全意識的不斷提高，食品包裝技術也在不斷發展，活性包裝(Active Packaging)便是其一。與傳統包裝相比，活性包裝是一種新的包裝，其可以通過改變包裝環境來延長貨架期、提高食品感官性和安全期，進而保持食品品質，而抗菌包裝作為活性包裝的一種。抗菌包裝技術是在包裝材料中添加一定的抗菌劑，使抗菌成分接觸包裝材料表面附著的微生物并抑制其生長、繁殖或直接將其殺滅，從而延長食品貨架期的一種活性包裝技術。紙是人們生活中不可缺少的日常用品，但是紙制品的頻繁流通容易造成細菌傳播或交叉感染；特別是食品行業，隨著消費者對減少防腐劑的用量的要求，尤其是消費者希望防腐劑不是直接添加到食品當中而是添加到包裝材料中，進而最大限度地降低食品與防腐劑的接觸時間，因此抗菌紙的研究已引起越來越多學者的關注。生活中大部分的抗菌紙是在紙張生產過程中，通過濕部添加、表面施膠、噴淋、浸潰、涂布等方式制得，使其獲得抗菌性。但是這種生產方式雖然賦予了紙張抗菌性能，也存在一定的缺陷，即大部分抗菌紙張抗菌劑都是分布在紙樣表面容易溶出或遷移至被包裝食品表面，長期的使用對人類的健康還是有一定的影響。因此，采用一定的技術將抗菌劑引入到纖維中并與纖維結合，所得紙張既具有抗菌性又不溶出已成為人們研究的熱點。酚類物質作為有機抗菌劑的一種，可以作為自由基吸收劑而起到抗氧化作用，已有研究表明一些天然物中提取的酚類物質可以有效的抵制微生物的生長。漆酶是一種含銅多酚氧化酶，可催化氧化多種酚類及芳香胺底物，進而賦予纖維一些特性。因此若能恰當利用漆酶與酚類物質的作用機理，在造紙漿料體系中適當的用漆酶和酚類物質處理，使酚類物質在漆酶的作用下與紙漿纖維表面結合而不溶出，利用酚類物質的特性來增加紙張的抗菌性能，從而開發其在食品包裝紙中作為抗菌紙的應用。檢索后的文獻包括如下幾篇:1、Fillat,A.，Gallardo, 0.，Vidal, T. Evaluation of natural mediators for developing antimicrobial properties to pulp fibres (C). ISWFPC,2009 46 一文報道，應用漆酶/對香豆酸對丙酮抽提后的麻漿進行處理后可有效地改善纖維的性能，其中纖維Kappa值相比較空白樣有較明顯的提高。2、G. Elegir, A. Kindi, P. Sadocco, M.Orlandi. Developmentof antimicrobial cellulose packaging through laccase-mediated grafting of phenolic compounds (J). Enzymeand Microbial Technology, 2008,43 (2) :84-92—文研究報告表明，未漂KP漿的手抄片(定量140g/m2)經漆酶/ 丁香酚處理后，處理后手抄片具有良好的抗菌性能
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種漆酶/酚類物質處理木質纖維生產抗菌紙的方法。為實現本發明的目的，所采用的技術方案是一種漆酶/酚類物質處理木質纖維生產抗菌紙的方法，步驟是(I)檢測抑菌圈將對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌及沙門氏菌有良好的抑制作用的酚類物質用乙醇溶解，濃度為0. 2% -0. 3%，備用；(2)未漂硫酸鹽衆料的準備對商品衆進行浸泡、疏解、打衆、制出未漂KP衆；
(3)取上述未漂KP漿，調解漿料漿濃度為3 %，漿料pH值為5，加入預先用乙醇溶解的酚類物質，通空氣充分攪拌5min后加入漆酶，置于溫度已達到50°C的恒溫搖床內，以 100r/min 處理 4h ；(4)對上述處理后漿料抄紙，即得到抗菌紙張。而且，所述酚類物質包括對羥基苯甲酸丁酯、異丁香酚、沒食子酸丙酯、對香豆酸、 沒食子酸丙酯、香草醛及阿魏酸。而且，所述步驟(3)中酚類物質的添加量相對于絕干漿分別為3. 5%，漆酶添加量相對于絕干漿分別為18U/g。與現有技術相比，本發明具有以下優點和有益效果I、本發明所采用的對羥基苯甲酸丁酯、異丁香酚等酚類物質是食品行業常用的防腐劑，而漆酶在造紙領域也有廣泛的研究，本發明利用酚類物質抗菌性能的特性，協同漆酶共同處理未漂KP漿，從而賦予紙張良好的抗菌性能，對于抗菌紙張的生產、滿足消費者最大限度降低防腐劑與食品直接接觸的需求以及拓寬漆酶的應用領域都具有十分重要的意義。2、本發明選用食品中常用防腐劑及漆酶處理未漂KP漿，制得的紙張不僅可以賦予紙張良好的抑菌效果，且抗菌基團不易溶出而避免了防腐劑與食品的直接接觸，為漆酶/ 酚類物質處理后的抗菌紙張在食品行業的應用打下了基礎。3、本發明處理方法簡單，易于操作，抗菌劑不易溶出。4、本發明處理后所得紙樣屬于非溶出型，避免了與食品的直接接觸，提高了抗菌紙張對細菌抑制的范圍。
圖I為本發明經漆酶/對羥基苯甲酸丁酯處理后紙張對細菌抑菌率圖表；圖2為本發明實施例2經漆酶/對羥基苯甲酸丁酯處理后紙張對細菌抑菌率圖表;圖3為本發明實施例3經漆酶/對羥基苯甲酸丁酯處理后紙張對細菌抑菌率圖表。
具體實施例方式下面結合附圖詳細敘述本發明的實施例，需要說明的是，本實施例是敘述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護范圍。實施例I :
所用原料對輕基苯甲酸丁酯(BPH):購于Sigma-Aldrich ;漆酶諾維信公司提供，商品名N0V0ZYM-51003，酶活1070U/g ；未漂硫酸鹽漿金星牌商品漿。一種漆酶/酚類物質處理木質纖維生產抗菌紙的方法，步驟是(I)對羥基苯甲酸丁酯本身對細菌的抑菌效果評價，二甲基亞砜溶解后采用牛津杯法檢測對羥基苯甲酸丁酯分別對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌及沙門氏菌的抑菌圈大小，所使用的對羥基苯甲酸丁酯對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿 菌及沙門氏菌有良好的抑制作用；將所得對羥基苯甲酸丁酯用乙醇溶解，濃度為0. 2% -0. 3%, 備用;(2)未漂硫酸鹽衆料的準備對商品衆進行浸泡、疏解、打衆、制出未漂KP衆；(3)取上述未漂KP漿，用水調解漿料漿濃度為3 %，漿料pH值為5，加入預先用乙醇溶解的對羥基苯甲酸丁酯，對羥基苯甲酸丁酯的添加量相對于絕干漿分別為3. 5% ;通空氣充分攪拌5min后加入漆酶，漆酶添加量相對于絕干漿分別為18U/g，置于溫度已達到 50 °C的恒溫搖床內，以100r/min處理4h ；(4)對上述處理后漿料抄紙(定量為60g/m2)，得到抗菌紙張。將上述所得抗菌紙張采用改良奎因法檢測紙張對細菌的抑菌效果。與未經處理的紙張相比，經漆酶/對羥基苯甲酸丁酯處理后紙張對細菌抑菌率示于圖I。圖I中經漆酶 /對羥基苯甲酸丁酯處理后紙樣對金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌和沙門氏菌的抑菌率分別為 94. 5%,90. 87%,98. 99%和 99. 12%。漆酶/對羥基苯甲酸丁酯處理后的漿料依據FZ/T73023、GB/T1546-2004標準及纖維形態的測定方法測定纖維的溶出類型、Kappa值變化及纖維粗度的變化，測定結果示于表 I中。表中數據表明對羥基苯甲酸丁酯在漆酶的作用下與纖維產生了化學鍵鏈接，表現為纖維粗度增加，纖維卡伯值增加，同時纖維zeta電位絕對值降低，并且不溶出。表I
樣品溶出類型 Kappa值纖維粗度/mg*m_1 Zeta電位/mv未處理未漂KP漿非溶出型 32.6203.5-43.2 漆酶/BPH處理漿非溶出型 34.6 218.6 -34.5實施例2 一種漆酶/酚類物質處理木質纖維生產抗菌紙的方法，只是酚類物質采用異丁香酚(ISO)以替代對羥基苯甲酸丁酯，本實施例方法中的操作步驟，各參數，異丁香酚及漆酶的用量，漆酶/異丁香酚處理未漂KP漿的工藝條件以及手抄片方法與實施例I相同，處理后漿料的各性能的檢測方法與實施例I相同，檢測結果分別見圖2和表2。圖2中經漆酶/異丁香酚處理后紙樣對金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌和沙門氏菌的抑菌率分別為90. 25%,89. 26%,92. 28%和94. 21%.表權利要求
1.一種漆酶/酚類物質處理木質纖維生產抗菌紙的方法，其特征在于步驟是(1)將對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌及沙門氏菌有良好的抑制作用的酚類物質用乙醇溶解，濃度為0.2%-0.3%，備用；(2)未漂硫酸鹽漿料的準備對商品漿進行浸泡、疏解、打漿、制出未漂KP漿；(3)取上述未漂KP漿，調解漿料漿濃度為3%，漿料pH值為5，加入預先用乙醇溶解的酚類物質，通空氣充分攪拌5min后加入漆酶，置于溫度已達到50°C的恒溫搖床內， 以IOOr/ min處理4h ；(4)對上述處理后漿料抄紙，即得到抗菌紙張。
2.根據權利要求I所述的漆酶/酚類物質處理木質纖維生產抗菌紙的方法，其特征在于所述酚類物質包括對羥基苯甲酸丁酯、異丁香酚、沒食子酸丙酯、對香豆酸、沒食子酸丙酯、香草醛及阿魏酸。
3.根據權利要求I所述的漆酶/酚類物質處理木質纖維生產抗菌紙的方法，其特征在于所述步驟(3)中酚類物質的添加量相對于絕干漿分別為3. 5%，漆酶添加量相對于絕干漿分別為18U/g。
全文摘要
本發明公開了一種漆酶/酚類物質處理木質纖維生產抗菌紙的方法，主要包括以下步驟漆酶/酚類物質處理未漂KP漿的工藝條件以及纖維處理后獲得具有抗菌性能的紙張。本發明中漆酶/酚類物質處理未漂KP漿后的紙張與未處理漿料相比，可以較好地抑制細菌的生長，與其他方式獲得的抗菌紙張相比，處理后獲得的紙張屬于非溶出型，在包裝食品的過程中避免了防腐劑與食品的直接接觸，既可以延長食品的貨架期，也有利于人體的健康。本發明處理方法簡單、易于操作，為抗菌紙的生產提供新的處理方式。
文檔編號D21H11/04GK102619121SQ20121010030
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月9日 優先權日2012年4月9日
發明者于秀玲, 裴繼誠 申請人:天津科技大學