CN101518282B - 二氧化碳高渗透性保鲜膜的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高二氧化碳渗透性的保鲜膜的制备方法及其在果蔬保鲜上的应用。该膜的制备方法是将聚乙烯亚胺水溶液与聚乙烯醇水溶液充分共混，后均匀涂抹在无纺布上，再在特定温度下干燥而成。制得的膜的二氧化碳渗透系数高于4×106mL/m2·d·atm，二氧化碳/氧气渗透比高于350。应用时将制得的膜按需要裁成小块，将小块膜的边缘热合在普通聚乙烯或聚氯乙烯保鲜袋上，制成二氧化碳高透气性保鲜袋。该保鲜袋对易受二氧化碳伤害的果疏如冬枣、鸭梨、甜椒、富士苹果等的气调保鲜有明显效果。采用这种保鲜袋，可将鸭梨、冬枣等保鲜袋内二氧化碳浓度降至0.5％以下，从而延长它们的保质期，并减少储藏后的腐烂损失。
Description
技术领域
本发明属于食品保鲜技术领域，特别涉及一种二氧化碳高渗透性保鲜膜的制备方法及其应用。
技术背景
果蔬自发气调保鲜是采用具有一定透气性的薄膜包装采后果蔬，依靠果蔬自身的代谢作用，降低包装袋内的氧气浓度，并维持袋内一定的二氧化碳浓度，从而抑制果蔬代谢进程及部分微生物生长，得到延长保鲜期和减轻贮藏损失的效果。目前普遍使用的保鲜膜是聚乙烯和聚氯乙烯薄膜，它们对多数果蔬的气调保鲜具有明显效果。但每种果蔬采后的生理特性不同。大枣、梨、富士苹果、甜椒等在贮藏过程中极易受到二氧化碳伤害。对于易产生二氧化碳伤害的果蔬，所用的保鲜膜对二氧化碳气体应具有较高的渗透性性和渗透选择性，以降低袋内二氧化碳浓度，减轻或抑制二氧化碳伤害，同时还能维持保鲜袋内低氧的环境，抑制果蔬的代谢进程。但目前普遍使用的聚乙烯和聚氯乙烯保鲜膜均达不到这一要求。采用普通聚乙烯和聚氯乙烯保鲜膜包装大枣、梨、富士苹果、甜椒时，保鲜袋内二氧化碳浓度均在1～2％以上，这个浓度已超过二氧化碳气体伤害的临界值，因而不同程度的造成二氧化碳伤害，影响保质期和贮藏品质。目前，国内尚无二氧化碳渗透选择性高的保鲜膜。
聚乙烯亚胺上的氨基是一种二氧化碳载体，以聚乙烯亚胺为原料制备的薄膜具有极高二氧化碳渗透性和二氧化碳渗透选择性。但是单纯的聚乙烯亚胺薄膜强度差，脆性很大，很容易产生机械损伤从而失去渗透选择性。将聚乙烯亚胺和聚乙烯醇共混，则可以改变其脆性，但机械强度仍显不足。将聚乙烯亚胺和聚乙烯醇共混液涂敷在无纺布上则可以解决脆性差和强度不足的问题。本发明即采用这样的方法制备二氧化碳高渗透性保鲜膜。
发明内容
本发明的目的是提供一种二氧化碳高渗透性保鲜膜的制备方法及应用技术。该膜用于易受二氧化碳伤害的果蔬如冬枣、甜椒、梨、苹果等果蔬的气调包装。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种二氧化碳高渗透性保鲜膜的制备方法及应用技术，包括以下内容：
以聚乙烯亚胺为主原料，加入部分聚乙醇改性，在无纺布上采用溶液涂敷方法制备成聚乙烯亚胺/聚乙烯醇共混薄膜。涂敷在无纺布上的聚乙烯亚胺/聚乙烯醇共混液须在特定温度下干燥。制得的膜的二氧化碳渗透系数超过4×106mL/m2·d·atm，二氧化碳/氧气渗透比高于350。实际使用时可将制得的膜按需要裁成小块，将小块膜的边缘热合在普通聚乙烯或聚氯乙烯保鲜袋上，被覆盖的聚乙烯或聚氯乙烯膜剪去，如此制成二氧化碳高透气性保鲜袋。该保鲜袋对易受二氧化碳伤害的果疏如冬枣、鸭梨、甜椒、富士苹果等的气调保鲜有明显效果。
所述的聚乙烯亚胺分子量在2000-750000之间，配置溶液时其浓度为10-50％；所述的聚乙烯醇分子量10000-50000之间，醇解度90％以上，其溶液的浓度为1-10％。所用的聚乙烯亚胺和聚乙烯醇的重量比在1∶0.5～1∶3之间。聚乙烯亚胺和聚乙烯醇共混液在无纺布上的涂敷量为0.1～1L/m2。
所述的干燥方法为：在特定的设备，如恒温恒湿箱中，先在温度为40-80℃的条件下干燥12-24小时，再于100-150℃干燥0.5-2小时。如此所制备的膜的二氧化碳渗透系数超过4×106mL/m2·d·atm，二氧化碳/氧气渗透比高于350。
一种二氧化碳高渗透性保鲜膜，该保鲜膜采用上述方法制得。
应用时，将上述涂敷在无纺布上的聚乙烯亚胺/聚乙烯醇共混膜剪成小块，将其边缘热合在普通聚乙烯或聚氯乙烯保鲜袋上，被覆盖的聚乙烯或聚氯乙烯膜剪去，制成二氧化碳高渗透性保鲜袋。该保鲜袋对易受二氧化碳伤害的果疏如冬枣、鸭梨、甜椒、富士苹果等的气调保鲜有明显效果，可将鸭梨、冬枣等保鲜袋内二氧化碳浓度降至0.5％以下，从而延长它们的保质期，并减少储藏后的腐烂损失。
具体实施方式
实施例1
20％的聚乙烯亚胺(分子量为75000)水溶液100mL与5％的聚乙烯醇(分子量18000，醇解度95％)水溶液200mL均匀混合，脱泡、过滤后均匀涂敷在蓝色无纺布上，涂敷量200mL/m2。后平整放入温度设置为50℃的洁净的恒温恒湿箱中维持18小时，然后升温到130℃再维持1小时，即制得二氧化碳高透气性膜。经透气性测定，膜的二氧化碳渗透系数为4.5×106mL/m2·d·atm(膜两侧二氧化碳分压差为1％大气压)，二氧化碳/氧气渗透比为386∶1。将制得膜裁成10cm×15cm的方块，并将方块膜的边缘热合在规格为65cm×65cm的普通聚乙烯保鲜袋的一侧的中央部位，被覆盖的聚乙烯膜剪去。所制备的二氧化碳高渗透性保鲜膜是从聚乙烯保鲜袋的内侧热合上去，且无纺布上涂敷聚乙烯亚胺/聚乙烯醇的一侧面向袋的内侧。以此保鲜袋包装5kg冬枣，扎紧袋口后置于-1～0℃的冷库中贮藏3个月。为比较贮藏效果，设置两个对照组，采用的是同样规格的普通聚乙烯保鲜膜，装入5kg冬枣后分别采用扎紧袋口和挽口的措施，贮藏温度均相同。3个月后的结果见下表。
不同保鲜袋包装冬枣3个月后的效果
| 包装方式 | CO2高渗透性保鲜袋 | 普通PE保鲜袋扎口 | 普通PE保鲜袋挽口 |
| 保鲜袋内CO2含量保鲜袋内O2含量失重率脆果率烂果率果肉乙醇含量 | 0.2％15.8％2.1％97％3.2％0.02％ | 1.8％15.6％1.9％94％18.4％0.1％ | 0.2％19.8％4.8％67％10.3％0.07％ |
实施例2
25％的聚乙烯亚胺(分子量为75000)水溶液50mL与5％的聚乙烯醇(分子量18000，醇解度95％)水溶液200mL均匀混合，脱泡、过滤后均匀涂敷在蓝色无纺布上，涂敷量150mL/m2。后平整放入温度设置为60℃的洁净的恒温恒湿箱中维持20小时，然后升温到140℃再维持1小时，制得二氧化碳高透气性膜。经透气性测定，膜的二氧化碳渗透系数为4.8×106mL/m2·d·atm(膜两侧二氧化碳分压差为1％大气压)，二氧化碳/氧气渗透比为353∶1。将制得的膜裁成10cm×15cm的方块，按上例同样的方式将其热合在同样规格的普通聚乙烯保鲜袋上。以此保鲜袋包装10kg鸭梨，置于10℃冷库中预冷，1天后扎紧袋口，再在此温度下保持2天。此后每3天将库温降低1℃，最后将库温稳定在-1～0℃的冷库中贮藏6个月。为比较贮藏效果，设两个对照组，一个是用同样规格的普通聚乙烯保鲜膜包装鸭梨10kg，另一个是将鸭梨用纸外加网套单果包装。其它条件均相同。6个月后的结果见下表。
不同保鲜袋包装鸭梨6个月后的效果
| 包装方式 | CO2高渗透性保鲜袋 | 普通PE保鲜袋 | 纸外加网套单过包装 |
| 保鲜袋内CO2含量保鲜袋内O2含量失重率果梗褐变指数果皮皱缩指数果心褐变指数 | 0.1％16.4％1.8％1.7％2.7％1.2％ | 1.2％16.8％1.4％1.4％1.9％59％ | --4.9％63％87％1.7％ |
实施例3
上述例子中：用分子量在2000-750000之间的聚乙烯亚胺，其溶液的浓度为10％；用分子量10000-50000之间聚乙烯醇，醇解度90％以上，其溶液的浓度为1％。
实施例4
上述例子中：用分子量在2000-750000之间的聚乙烯亚胺，其溶液的浓度为50％；用分子量10000-50000之间聚乙烯醇，醇解度90％以上，其溶液的浓度为10％。
实施例5
上述例子中：用分子量在2000-750000之间的聚乙烯亚胺，其溶液的浓度为30％；用分子量10000-50000之间聚乙烯醇，醇解度90％以上，其溶液的浓度为5％。
实施例6
上述例子中：采用的聚乙烯亚胺和聚乙烯醇的重量比在1∶0.5。
实施例7
上述例子中：用的聚乙烯亚胺和聚乙烯醇的重量比在1∶1。
实施例8
上述例子中：用的聚乙烯亚胺和聚乙烯醇的重量比在1∶3。
实施例9
上述例子中：干燥方法为：在恒温恒湿箱中，先在温度为40℃的条件下干燥24小时，再于100℃干燥2小时。
实施例10
上述例子中：干燥方法为：在恒温恒湿箱中，先在温度为80℃的条件下干燥12小时，再于150℃干燥0.5小时。
实施例11
上述例子中：干燥方法为：在恒温恒湿箱中，先在温度为60℃的条件下干燥18小时，再于120℃干燥1小时。
实施例12
上述例子中：干燥方法为：在恒温恒湿箱中，先在温度为40℃的条件下干燥12小时，再于100℃干燥0.5小时。
Claims (5)
1.一种二氧化碳高渗透性保鲜膜的制备方法，其特征在于：该膜是将聚乙烯亚胺溶液和聚乙烯醇溶液共混后均匀涂敷在无纺布上，经干燥后制成的，所用的聚乙烯亚胺分子量在2000-750000之间，配置溶液时其浓度为10-50％；所用的聚乙烯醇分子量10000-50000之间，醇解度90％以上，其溶液的浓度为1-10％；所用的聚乙烯亚胺和聚乙烯醇的重量比在1∶0.5～1∶3之间，所用聚乙烯亚胺和聚乙烯醇共混液在无纺布上的涂敷量为0.1～1L/m2；干燥方法为：先在温度为40-80℃的条件下干燥12-24小时，再于100-150℃干燥0.5-2小时。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳高渗透性保鲜膜的制备方法，其特征在于：所制备的膜的二氧化碳渗透系数超过4×106mL/m2·d·atm，二氧化碳/氧气渗透比高于350。
3.一种二氧化碳高透气性保鲜膜的应用方法，其特征在于：根据权利要求1或2所述的制备方法得到的聚乙烯亚胺/聚乙烯醇共混膜剪成小块，将其边缘热合在普通聚乙烯或聚氯乙烯保鲜袋上，被覆盖的聚乙烯或聚氯乙烯膜剪去，制成二氧化碳高渗透性保鲜袋。
4.一种二氧化碳高透气性保鲜袋的应用，其特征在于：根据权利要求3所述的应用方法得到的保鲜袋对易受二氧化碳伤害的果蔬的气调保鲜有效。
5.根据权利要求4所述的二氧化碳高透气性保鲜袋的应用，所述的易受二氧化碳伤害的果蔬包括冬枣、鸭梨、甜椒和富士苹果。
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