CN104115820A - 一种牡丹鲜切花无机纳米透明保鲜膜的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种牡丹鲜切花无机纳米透明保鲜膜的制备方法，配制工艺简单，成本低廉，透明无色，适用范围广泛，不论何种颜色的牡丹鲜切花都可以使用，能延长洛阳牡丹鲜切花的观赏时间，有利于扩大洛阳牡丹的知名度和影响力，将无机纳米保鲜膜覆盖在牡丹叶片表面，可使牡丹叶片在秋冬季节长期保持绿色，使枝叶能够充分吸收养分，提高来年牡丹花开的质量，提高观赏性，保鲜效果好，可以增强洛阳牡丹鲜切花的市场竞争力，使洛阳牡丹鲜切花便于推广；具有良好的抗菌作用，保鲜膜呈网状结构，机械强度大，通透性好，保鲜效果好；工艺流程简单，可大量制备，适用于工业化生产，市场前景广阔，适合在鲜花保鲜技术领域推广应用。

Description

一种牡丹鲜切花无机纳米透明保鲜膜的制备方法

技术领域

本发明涉及鲜花保鲜领域，尤其是一种牡丹鲜切花无机纳米透明保鲜膜的制备方法。

 

背景技术

牡丹属于芍药科，芍药属落叶灌木，是中国传统十大名花之一，作为一种名贵花卉，牡丹开花集中，花期短暂，花大色艳、芳香浓郁，市场效益极高。牡丹栽培技术研究课题较多，许多技术还有待于进一步改进和提高，如何延长牡丹鲜切花的观赏时间，防止牡丹鲜切花的水份流失，为牡丹鲜切花提供养分，成为当前的重点研究课题；牡丹的衍生产品-牡丹鲜切花，在脱离母体后，由于水分代谢失衡，缺乏能源物质，微生物易侵染，乙烯的释放等因素使切花迅速衰老，即便选用自然花期较长(20天左右)的牡丹品种，其切花的瓶插寿命也仅为5~8天，再减去贮存运输时间2~3天，使得牡丹鲜切花的观赏寿命与菊花、香石竹、百合等花卉市场常见切花花材相比，差距明显，使牡丹鲜切花在国内外鲜切花市场上未能占据应有的地位。牡丹鲜切花保鲜技术的研究，具有从花卉生产到商品转化的可观的经济价值和现实意义。当前，牡丹鲜切花保鲜技术的研究，一般都集中在开发新型的由营养物质、杀菌剂、乙烯对抗剂、抗氧化剂、植物生长调节剂等复配的瓶插保鲜膜，从对比试验结果看，目前研制的保鲜膜组成单一，保鲜效果不明显，仅能使保鲜期延长1~3天。因此，如何防止牡丹鲜切花水分失衡过快，延长牡丹的观赏时间，降低保鲜膜的制做成本，成为当前牡丹栽培及其衍生产品的重要研究课题，也是促进洛阳经济进一步发展的重要内容。

目前，在花卉的保鲜剂方面世界各国都非常重视，2011年洛阳市牡丹生物学重点实验室研究的牡丹鲜切花保鲜剂，能使牡丹鲜切花的储藏期突破130天，芍药鲜切花储藏期达到160天，远高于国外储藏期60天的水平，处于世界领先地位。荷兰每年都有大量有关花卉采后生理与保鲜技术的研究论文和专著问世，为花卉生产者、批发商、零售商和消费者提供了许多有益的信息。在发达国家，有许多专业性很强的花卉保鲜剂生产公司，这些公司产品质量高，服务周到，花卉生产者和经销商可以直接向专业性公司购买各种花卉保鲜剂。如荷兰著名的鲍肯－切里森(Pokon-Chrysal)公司经过多年研究，已生产出数十种用于不同切花的保鲜剂供应市场。在西欧的所有花卉拍卖行，明确要求上市的六出花和香石竹切花预先用硫代硫酸银(STS)处理，一旦检测的样品未用STS处理，整批切花将被逐出拍卖场所。另外新材料也在不断被应用，如二氢异氰尿酸纳(英文缩写为DICA)，1,3-二氢-5,5-二甲基海因(DDMH)，能提高切花品质。日本横滨市立大学最近开发出一种以合成氨基酸－乙基硫氨酸为主要成分的花卉保鲜剂，它可以取代目前普遍使用的硫代硫酸银的花卉保鲜剂，以减少对环境的污染。韩国A&T化学最近研制成功了一种应用纳米新材料的花卉保鲜剂，具有易保藏，通用性强，可用于处理液，保持液的特点。经过YOUNG500处理的花卉花梗挺直，花茎直立，叶片鲜绿，花瓣艳丽，在效果上与Chrysal等没有明显区别。这些产品对于切花保鲜效果好，切花货架期明显延长，瓶插寿命也有明显的延长，是一种优秀的鲜切花保鲜剂。

专利申请号为88102335.3公开的鲜花保鲜剂含有少量的糖、羟基喹啉盐、硫代硫酸银等成份，是以羟基衍生物或铝盐等为主要原料混配成鲜花保鲜剂，但这些鲜花保鲜剂以羟基衍生物或铝盐等为配制原料，成本较高，配制工艺非常复杂，难以普及和推广应用。在鲜切花的保鲜过程中，保鲜膜具有非常重要的作用，可防止鲜切花的水份流失，为鲜切花提供养分，延长鲜切花的保鲜期，针对特殊颜色的牡丹鲜切花保鲜膜目前市场上已有出售，并有相关宣传和报道，主要选用有机物质为原料进行制备，但成本昂贵，颜色单一。

鉴于上述原因，现发明出一种牡丹鲜切花无机纳米保鲜膜的制备方法，具备与保鲜剂同等的保鲜效果，克服了以往的保鲜技术、方法、产品的种种缺陷，能延长洛阳牡丹鲜切花的观赏时间，保鲜效果好，可增强洛阳牡丹鲜切花市场的竞争力。

 

发明内容

本发明的目的是为了研制低成本的无机纳米透明保鲜膜，提供一种牡丹鲜切花无机纳米保鲜膜的制备方法，为洛阳牡丹鲜切花带来革命性的改变，能延长洛阳牡丹鲜切花的观赏时间，同时能够在秋冬季节让牡丹叶子保持绿色，以便于在下一年为牡丹花提供更多的养分，使牡丹花开的更盛更红艳。

 本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种牡丹鲜切花无机纳米透明保鲜膜的制备方法，纳米二氧化硅的制备：以有机硅为硅原料，按1份硅原料加入2-10份水、6-10份有机溶剂和0.1-1份干燥化学控制试剂配制成均匀透明溶液，搅拌90-120min，用盐酸调节混合溶液的pH值为3.0-4.0，混合均匀后静置24h，搅拌后，加入稀氨水调节混合溶液的pH值为6.0-7.0，搅拌60min后倒入模具，放置于密闭干燥器中0.5-24h后凝胶，凝胶形成后在室温下老化24h，将老化后的凝胶放入正己烷中浸泡48h，每12h更新浸泡液正己烷，浸泡过程可将湿凝胶中残留的水和乙醇置换出来，将疏水改性剂与正己烷混合溶液加入置换后的凝胶中，对凝胶进行表面改性2-4天，将制备出的湿凝胶超声分散到沸点界于100-150℃之间的有机溶剂中，超声时间为10-30min，将得到的混合体系置于旋转蒸发仪内，在设定的负压-0.1~-0.06MPa和温度75-95℃下将溶剂挥发干净，即得到纳米二氧化硅。

无机保鲜膜喷剂的制备：将制成的纳米二氧化硅作为基质材料，分散到1L水中，超声30分钟后形成母体悬浮液A；按添加剂Ⅰ与基质材料的质量比为0.01-0.5：1，加入添加剂Ⅰ，称重，超声分散到悬浮液A中，得到悬浮液B；按添加剂Ⅱ与基质材料的质量比为0.1-2：1，加入添加剂Ⅱ，称重，超声分散到悬浮液B中，得到悬浮液C，悬浮液C为无机保鲜膜喷剂，将无机保鲜膜喷剂喷在牡丹需要保鲜的部位，短时间后，在所喷表面就形成无机纳米透明保鲜膜。

硅原料的体积浓度为0.05-0.2mL/mL，水和有机溶剂体积比为0.2-1：1；硅原料为3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、正硅酸甲酯“其中一种或几种的组合”；有机溶剂为甲苯、二甲苯、甲基环己烷、吡啶、正丁醇、二甲基甲酰胺“其中一种或几种的组合”，干燥化学控制试剂为甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、丁酰胺、异丁酰胺、乙二醇“其中一种或几种的组合”，所用量与硅原料的体积比为0.1-1：1；盐酸溶液摩尔浓度为0.5-2mol/L；稀氨水溶液摩尔浓度为0.5-2mol/L；疏水改性剂为三甲氯硅烷、甲基三乙氧基硅烷“其中一种或几种的组合”，所用量体积浓度为3-8mL/L。

基质材料质量浓度为0.5-10%；添加剂Ⅰ为十二烷基氨基丙酸钠，十二烷基二亚甲基氨基二甲酸钠，Na-酰基赖氨酸，N-酰基肌氨酸，二（辛氨基乙基）甘氨酸，N-酰基谷氨酸钠“其中一种或几种的组合”；添加剂Ⅱ为淀粉、纤维素、聚糖、甲壳素、壳聚糖、聚羟基酸酯类、聚己内酯“其中一种或几种的组合”。

本发明的有益效果是：采用无机纳米二氧化硅为基质材料，结合不同性能的添加剂，得到透明高效的保鲜膜，可防止牡丹鲜切花的水份流失，为牡丹鲜切花提供养分，延长牡丹鲜切花的保鲜期；将本技术应用于牡丹栽培及其衍生产品中，通过检测二氧化硅气凝胶的浓度、酸度以及对保鲜膜透明度的影响，计算出保鲜膜的最佳制做工艺参数，力求产业化，以满足目前洛阳牡丹产业发展的需要。

本发明配制工艺简单，所需的配方原材料成本低廉，保鲜膜透明无色，突破了以往的保鲜技术、方法、产品的种种缺陷。由于这种无机纳米保鲜膜是透明的，所以，它的适用范围非常广泛，不论任何颜色任何品种的牡丹鲜切花都可以采用本发明提供的保鲜膜，经实验检测结果显示，本保鲜膜对任何花卉都有明显的保鲜效果。

本发明能延长洛阳牡丹鲜切花的观赏时间，有利于扩大洛阳牡丹的知名度和影响力，营造出浓厚的洛阳牡丹花城氛围，有利于洛阳牡丹鲜切花向高端路线发展；将无机纳米保鲜膜覆盖在牡丹叶片表面，可使牡丹叶片在秋冬季节长期保持绿色，使枝叶能够充分吸收养分，提高来年牡丹花开的质量，提高观赏性；保鲜效果好，可以增强洛阳牡丹鲜切花的市场竞争力，使洛阳牡丹鲜切花便于推广；具有良好的抗菌作用，保鲜膜呈网状结构，机械强度大，通透性好，保鲜效果好；工艺流程简单，可大量制备，适用于工业化生产，市场前景广阔，适合在鲜花保鲜技术领域推广应用。

 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明：

实施例1

纳米二氧化硅的制备：以有机硅为硅原料，按1份硅原料加入2-10份水、6-10份有机溶剂和0.1-1份干燥化学控制试剂配制成均匀透明溶液，搅拌90-120min，用盐酸调节混合溶液的pH值为3.0-4.0，混合均匀后静置24h，搅拌后，加入稀氨水调节混合溶液的pH值为6.0-7.0，搅拌60min后倒入模具，放置于密闭干燥器中0.5-24h后凝胶，凝胶形成后在室温下老化24h，将老化后的凝胶放入正己烷中浸泡48h，每12h更新浸泡液正己烷，浸泡过程可将湿凝胶中残留的水和乙醇置换出来，将疏水改性剂与正己烷混合溶液加入置换后的凝胶中，对凝胶进行表面改性2-4天，将制备出的湿凝胶超声分散到沸点界于100-150℃之间的有机溶剂中，超声时间为10-30min，将得到的混合体系置于旋转蒸发仪内，在设定的负压-0.1~-0.06MPa和温度75-95℃下将溶剂挥发干净，即得到纳米二氧化硅。

无机保鲜膜喷剂的制备：将制成的纳米二氧化硅作为基质材料，分散到1L水中，超声30分钟后形成母体悬浮液A；按添加剂Ⅰ与基质材料的质量比为0.01-0.5：1，加入添加剂Ⅰ，称重，超声分散到悬浮液A中，得到悬浮液B；按添加剂Ⅱ与基质材料的质量比为0.1-2：1，加入添加剂Ⅱ，称重，超声分散到悬浮液B中，得到悬浮液C，悬浮液C为无机保鲜膜喷剂，将无机保鲜膜喷剂喷在牡丹需要保鲜的部位，短时间后，在所喷表面就形成无机纳米透明保鲜膜。

实施例2

纳米二氧化硅的制备：以有机硅为硅原料，硅原料为3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、正硅酸甲酯“其中一种或几种的组合”，硅原料的体积浓度为0.05-0.2 mL/mL，按1份硅原料加入2-10份水、6-10份有机溶剂和0.1-1份干燥化学控制试剂配制成均匀透明溶液，搅拌90-120min，水和有机溶剂体积比为0.2-1：1，有机溶剂为甲苯、二甲苯、甲基环己烷、吡啶、正丁醇、二甲基甲酰胺“其中一种或几种的组合”，干燥化学控制试剂为甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺 、丁酰胺、异丁酰胺、乙二醇“其中一种或几种的组合”，所用量与硅原料的体积比为0.1-1：1，用盐酸调节混合溶液的pH值为3.0-4.0，盐酸溶液摩尔浓度为0.5-2mol/L，混合均匀后静置24h，搅拌后，加入稀氨水调节混合溶液的pH值为6.0-7.0，稀氨水溶液摩尔浓度为0.5-2mol/L，搅拌60min后倒入模具，放置于密闭干燥器中0.5-24h后凝胶，凝胶形成后在室温下老化24h，将老化后的凝胶放入正己烷中浸泡48h，每12h更新浸泡液正己烷，浸泡过程可将湿凝胶中残留的水和乙醇置换出来，将疏水改性剂与正己烷混合溶液加入置换后的凝胶中，对凝胶进行表面改性2-4天，疏水改性剂为三甲氯硅烷、甲基三乙氧基硅烷“其中一种或几种的组合”，所用量体积浓度为3-8mL/L，将制备出的湿凝胶超声分散到沸点界于100-150℃之间的有机溶剂中，超声时间为10-30min，将得到的混合体系置于旋转蒸发仪内，在设定的负压-0.1~-0.06MPa和温度75-95℃下将溶剂挥发干净，即得到纳米二氧化硅。

无机保鲜膜喷剂的制备：将制成的纳米二氧化硅作为基质材料，基质材料质量浓度为0.5-10%，分散到1L水中，超声30分钟后形成母体悬浮液A；添加剂Ⅰ为十二烷基氨基丙酸钠，十二烷基二亚甲基氨基二甲酸钠，Na-酰基赖氨酸，N-酰基肌氨酸，二（辛氨基乙基）甘氨酸，N-酰基谷氨酸钠“其中一种或几种的组合”，按添加剂Ⅰ与基质材料的质量比为0.01-0.5：1，加入添加剂Ⅰ，称重，超声分散到悬浮液A中，得到悬浮液B；添加剂Ⅱ为淀粉、纤维素、聚糖、甲壳素、壳聚糖、聚羟基酸酯类、聚己内酯“其中一种或几种的组合”，按添加剂Ⅱ与基质材料的质量比为0.1-2：1，加入添加剂Ⅱ，称重，超声分散到悬浮液B中，得到悬浮液C，悬浮液C为无机保鲜膜喷剂，将无机保鲜膜喷剂喷在牡丹需要保鲜的部位，短时间后，在所喷表面就形成无机纳米透明保鲜膜。 

Claims (4)

1.一种牡丹鲜切花无机纳米透明保鲜膜的制备方法，其特征在于：纳米二氧化硅的制备：以有机硅为硅原料，按1份硅原料加入2-10份水、6-10份有机溶剂和0.1-1份干燥化学控制试剂配制成均匀透明溶液，搅拌90-120min，用盐酸调节混合溶液的pH值为3.0-4.0，混合均匀后静置24h，搅拌后，加入稀氨水调节混合溶液的pH值为6.0-7.0，搅拌60min后倒入模具，放置于密闭干燥器中0.5-24h后凝胶，凝胶形成后在室温下老化24h，将老化后的凝胶放入正己烷中浸泡48h，每12h更新浸泡液正己烷，浸泡过程可将湿凝胶中残留的水和乙醇置换出来，将疏水改性剂与正己烷混合溶液加入置换后的凝胶中，对凝胶进行表面改性2-4天，将制备出的湿凝胶超声分散到沸点界于100-150℃之间的有机溶剂中，超声时间为10-30min，将得到的混合体系置于旋转蒸发仪内，在设定的负压-0.1~-0.06MPa和温度75-95℃下将溶剂挥发干净，即得到纳米二氧化硅。

2.根据权利要求1所述的一种牡丹鲜切花无机纳米透明保鲜膜的制备方法，其特征在于：无机保鲜膜喷剂的制备：将制成的纳米二氧化硅作为基质材料，分散到1L水中，超声30分钟后形成母体悬浮液A；按添加剂Ⅰ与基质材料的质量比为0.01-0.5：1，加入添加剂Ⅰ，称重，超声分散到悬浮液A中，得到悬浮液B；按添加剂Ⅱ与基质材料的质量比为0.1-2：1，加入添加剂Ⅱ，称重，超声分散到悬浮液B中，得到悬浮液C，悬浮液C为无机保鲜膜喷剂，将无机保鲜膜喷剂喷在牡丹需要保鲜的部位，短时间后，在所喷表面就形成无机纳米透明保鲜膜。

3.根据权利要求1所述的一种牡丹鲜切花无机纳米透明保鲜膜的制备方法，其特征在于：硅原料的体积浓度为0.05-0.2mL/mL，水和有机溶剂体积比为0.2-1：1；硅原料为3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、正硅酸甲酯“其中一种或几种的组合”；有机溶剂为甲苯、二甲苯、甲基环己烷、吡啶、正丁醇、二甲基甲酰胺“其中一种或几种的组合”，干燥化学控制试剂为甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺 、丁酰胺、异丁酰胺、乙二醇“其中一种或几种的组合”，所用量与硅原料的体积比为0.1-1：1；盐酸溶液摩尔浓度为0.5-2mol/L；稀氨水溶液摩尔浓度为0.5-2mol/L；疏水改性剂为三甲氯硅烷、甲基三乙氧基硅烷“其中一种或几种的组合”，所用量体积浓度为3-8mL/L。

4.根据权利要求2所述的一种牡丹鲜切花无机纳米透明保鲜膜的制备方法，其特征在于：基质材料质量浓度为0.5-10%；添加剂Ⅰ为十二烷基氨基丙酸钠，十二烷基二亚甲基氨基二甲酸钠，Na-酰基赖氨酸，N-酰基肌氨酸，二（辛氨基乙基）甘氨酸，N-酰基谷氨酸钠“其中一种或几种的组合”；添加剂Ⅱ为淀粉、纤维素、聚糖、甲壳素、壳聚糖、聚羟基酸酯类、聚己内酯“其中一种或几种的组合”。