CN105523266B - 一种食品保鲜玻璃容器及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有抑制微生物繁殖并且能够延缓食品变质、耐热冲击性能优异的食品保鲜玻璃容器及其生产方法;食品保鲜玻璃容器包括容器主体,容器主体的内表面含有银离子;生产方法依次包括如下步骤:1)选取钠钙玻璃、硼硅玻璃或铝硅玻璃作为食品保鲜玻璃容器的基质并通过热成型制备为食品保鲜玻璃容器;2)盐的选取及制备:所述盐为含有碱金属离子和/或碱土金属离子的硫酸盐、硝酸盐、氯化盐、碳酸盐以及氢氧化物中的一种或者几种相互混合而成,所述盐中还含有银离子;3)将盐与基质的表面在工作温度下相互接触并发生离子扩散反应,工作温度为200~600℃,离子扩散反应的时间为0~10小时。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有抑制微生物繁殖并且能够延缓食品变质的玻璃,尤其涉及一种食品保鲜玻璃容器及其生产方法。
背景技术
环境中无处不存在微生物,食物在生产、加工、运输、储存、销售过程中,很容易被微生物污染,只要温度适宜,微生物就会生长繁殖,分解食物中的营养素,以满足自身需要,这时食物中的营养物质就被破坏了,食物会变黏、变酸、变臭,失去了原有的坚韧性和弹性,颜色也会发生变化;其中:1)变黏:腐败变质食品变黏主要是由于细菌生长代谢形成的多糖所致,常发生在以碳水化合物为主的食品中;2)变酸:食品变酸常发生在碳水化合物为主的食品和乳制品中,食品变酸主要是由于腐败微生物生长代谢产酸所致;3)变臭:食物变臭主要是由于细菌分解以蛋白质为主的食品,产生有机胺、氨气等所致。由于这些细菌对人体健康存在潜在风险,因而如何能够有效地控制细菌的滋生,特别是食物中微生物的繁殖,延缓食物变质,对于保证食物品质至关重要。
众所周知,银离子(Ag+)抑菌是一种抑制微生物繁殖的常见技术,银的化学结构决定了银具有较高的催化能力,氧化态银的还原势极高,足以使其周围空间产生原子氧,而原子氧具有强氧化性可以灭菌,同时Ag+可以强烈地吸引细菌体中蛋白酶上的巯基(-SH),迅速与其结合在一起,使蛋白酶丧失活性,导致细菌死亡。当细菌被Ag+杀后,Ag+又由细菌残体中游离出来,再与其它菌落接触,周而复始地进行上述过程,这也是银离子具有持久杀菌性的原因。据测定,水中含Ag+为0.01mg/L时,就能完全杀死水中的大肠杆菌,能保持长达90天内不繁衍出新的菌丛。纳米银颗粒在杀菌过程中能很好的识别菌群,可以很好地维护有益菌群的生存环境,对于人体内的正常菌群、正常细胞无任何破坏作用,不破坏人体的免疫系统。因此,纳米银对人体不会有任何毒性反应和刺激反应。虽然还存在其它金属离子如铜离子、汞离子、锌离子等均具有抑制微生物生长的功能,但是,目前只有银离子抑菌技术通过了美国FDA认证,可以用于食品领域。
现有技术中,将银离子抑菌技术与食品容器的结合,主要是通过在塑料中添加抗菌剂来实现。例如,中国专利公布号为CN1590238A的专利,公开了一种长效抗菌塑料容器,主要是将抗菌纳米金属离子添加到塑料中,通过注塑成型,这种方式将抗菌离子掺入塑料,金属离子容易被还原导致塑料变色,并且被还原的金属离子在抑制微生物繁殖上的效果大大低于还原前的金属离子,这就导致塑料内部的抗菌剂不能发挥作用。中国专利公布号为CN1521136A的专利,公开了一种抗菌玻璃容器,在玻璃表层涂上一层抗菌涂层,其中含有抗菌剂,然而抗菌涂层通常为塑料,其长期稳定性存在问题,并且不环保,容易分解.
与塑料相比,玻璃是一种环保、耐高温且为无机成分的材料,同时具有更加光洁的表面,因而微生物更难在玻璃表面繁殖,若能在玻璃表层引入抑制微生物的离子如银离子,则可以为食品提供更安全有效的保障;中国专利公布号为CN103068764A和CN103723929A的发明专利,公开了在玻璃进行强化的同时进行抑菌处理的方法以及相关制品,其应用背景主要为触摸屏玻璃领域,在进行抑菌处理同时需要采用含有钾的盐,以达到化学强化的目的;然而,食品保鲜用的玻璃容器,通常还有耐热冲击的需求,因而其成分通常为硼硅玻璃,其具有较低的膨胀系数,难以通过上述专利CN103068764A和CN103723929A所提到的方法,来实现化学强化。专利101298364A公开了一种可用于洗衣机的具有抗菌性的硼硅玻璃,其特点是通过玻璃熔炼的时候添加Ag2O,但熔炼成型工艺相对难度较大,难以推广,并且当玻璃厚度较厚时,由于玻璃内部的银离子很难扩散出来,会导致对银离子的浪费;以上专利虽然将银离子和玻璃结合起来,但并不适用于食品保鲜领域。
有鉴于上述的缺陷,本设计人,积极加以研究创新,以期创设一种具有抑制微生物繁殖并且能够延缓食品变质、耐热冲击性能优异的食品保鲜玻璃容器及其生产方法,通过将抑菌技术和玻璃容器相结合,可应用于食品存储,运输等领域,使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种具有抑制微生物繁殖并且能够延缓食品变质、耐热冲击性能优异的食品保鲜玻璃容器及其生产方法。
本发明提供一种具有食品保鲜功能的玻璃基材,所述玻璃基材表层含有银离子,并且银离子扩展到距离玻璃基材外表面1-30微米的深度;玻璃基材表层银离子浓度范围为0.5-5wt.%,银离子占玻璃基材总重量的百分比不超过0.1wt.%,所述玻璃基材以质量分数计包括以下各物质:
SiO2:40~85%;
Na2O:1~25%;
K2O:0~10%;
B2O3:2~25%;
Al2O3:0~20%。
本发明还提供一种食品保鲜玻璃容器,所述食品保鲜玻璃容器包括容器主体,所述容器主体的内表面含有银离子,所述银离子的含量占容器主体总重量的0.1wt.%以下。
具体的,所述容器主体的可见光透过率不低于85%。
具体的,所述容器主体内表面的银离子浓度为不低于0.5wt.%、且深度不低于1微米。
具体的,所述银离子的含量占食品保鲜玻璃容器总重量的0.05wt.%以下。
具体的,所述银离子的含量占食品保鲜玻璃容器总重量的0.02wt.%以下。
具体的,所述食品保鲜玻璃容器,以质量分数计包括以下各物质:
SiO2:40~85%;
Na2O:1~25%;
K2O:0~10%;
B2O3:2~25%;
Al2O3:0~20%。
进一步的,所述食品保鲜玻璃容器还包括上盖,所述上盖与容器主体之间通过硅胶相互密封,所述上盖采用玻璃、陶瓷、金属以及塑料中的一种或几种加工而成。
进一步的,所述上盖为硼硅玻璃或铝硼硅玻璃材质,所述上盖用来与容器主体形成密封的一侧表面含有银离子,所述上盖的表层银离子浓度不低于0.5wt.%、并且深度不低于1微米,所述上盖的可见光透过率不低于85%。
本发明提供一种食品保鲜玻璃的生产方法,依次包括如下步骤:
1)基质及容器选取:选取硼硅玻璃或铝硼硅玻璃作为食品保鲜玻璃容器的基质并通过热成型制备为食品保鲜玻璃容器;
2)盐的选取及制备:所述盐为含有碱金属离子和/或碱土金属离子的硫酸盐、硝酸盐、氯化盐、碳酸盐以及氢氧化物中的一种或者几种相互混合而成,所述盐中还含有银离子,所述碱金属离子为钠离子、钾离子、铷离子、铯离子以及钫离子中的一种或几种,所述碱土金属离子为镁离子、钙离子、锶离子、以及钡离子中的一种或几种;
3)食品保鲜玻璃容器的制备:将所述盐与基质的表面在工作温度下相互接触并发生离子扩散反应,所述工作温度为200~600℃,所述离子扩散反应的时间为0~10小时。
进一步的,所述盐中银离子的摩尔含量大于0.0001mol.%。
进一步的,所述工作温度为380-430度,所述离子扩散反应的时间为0.5-2小时。
进一步的,所述盐通过溶剂充分调匀为糊状物之后,再与食品保鲜玻璃容器表面相互接触并反应。
进一步的,所述食品保鲜玻璃容器通过浸没、涂覆或喷涂的方式与所述盐相互接触并反应。
借由上述方案,本发明至少具有以下优点:玻璃中的钠离子半径为0.116纳米,银离子的半径为0.129纳米,两种离子半径非常接近,因此在高温下可以进行有效的扩散;通过离子扩散反应的方式,使保鲜玻璃具有抑制微生物繁殖的银离子,其缓慢释放作用能够延缓食品变质,同时由于采用硼硅玻璃等材质,耐热冲击性能较好。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
本发明公开了一种食品保鲜玻璃容器,食品保鲜玻璃容器包括容器主体,容器主体的内表面含有银离子,能够抑制微生物的生长和繁殖,容器主体通过标准热成型工艺即热压、吹制等方法生产,容器主体为玻璃碗、玻璃罐、玻璃瓶等。
银离子的杀菌能力特别强,每升水中只要含亿万分之二毫克的银离子,即可杀死水中大部分细菌。世卫组织规定,银离子浓度在饮用水中,最高可以接受的程度为0.05mg/L,在此浓度范围之内,不会为健康带来潜在风险。与此同时,绝大多数微生物生长的环境离不开一定的湿度和温度,并且需要一定的基体,通常温度越高、湿度越大,微生物就越活跃,在干燥以及低温的情况下,微生物的活跃度降到最低。如果微生物生长繁殖的基体具有抑菌功能,那么微生物的繁殖速度会大大降低。因此,如果能将银离子掺入玻璃之中,特别是用来存放食品的玻璃容器之中,可以大大抑制容器内部微生物的滋生速率,延缓食品变质的时间,降低食品被微生物污染的机率。重要的是,银离子通常需要游离态并且和细菌接触才会发挥作用,这要求具有抑制微生物功能的基体能够释放出微量银离子,银离子从而游离于湿度环境中,杀灭微生物。但是,从多个角度考虑,希望从基体游离至环境中的银离子能够在达到抑制微生物的效果的同时尽可能的少:1)防止基体中的银离子流失过快,从而影响产品使用寿命;2)尽管被证明银离子对人体无害,但依然需要避免人体摄入过多的银离子。另外,银离子在固体材料如玻璃中的扩散系数有限,特别是在玻璃容器的使用温度范围内。因此,就有效性和经济实用性,只需要在玻璃容器表层引入银离子即可,尤其是用来存放食物的玻璃容器内表层;超过一定深度的银离子无法扩散至玻璃表面,无法起到抑制微生物的作用,同时过量使用银离子也造成对资源的浪费。
与现有技术相比,本发明的优势在于:1)开发出一种方法,可以将食品用玻璃基材与银离子较为稳定的结合,并具有缓慢释放的特征以及具有持久性,从而制造出具有保鲜功能的玻璃容器;2)银离子的含量及用量在不影响保鲜效果的情况下控制在最低。
由于银离子具有极强的氧化性能,一旦银离子含量过多,很容易出现聚集,并且被还原,从而导致基材变色.为了保持玻璃材质的通透性和美观,容器主体的可见光透过率不低于85%。
为了提高使用效果,如硬度、安全度以及银离子的扩散效果,食品保鲜玻璃容器,以质量分数计包括以下各物质:
SiO2:40~85%;
Na2O:1~25%;
K2O:0~10%;
B2O3:2~25%;
Al2O3:0~20%。
上述成分中,a)SiO2为玻璃材料的网络形成体;b)B2O3亦为玻璃材料的网络形成体,与SiO2同时加入可以降低玻璃材质的热膨胀系数,可以提高的玻璃的耐热冲击性能;c)Na2O是用于和银离子交换的必要组分,但其含量过高会导致玻璃黏度降低,形成困难,并且会提高玻璃的热膨胀系数,降低耐热性能;d)K2O的加入可以改善玻璃的熔化性能,但超过10%玻璃形成能力降低;e)Al2O3的添加可以改善离子扩散的效果,适量的Al2O3做为玻璃网络的一部分,可以增大玻璃网络,提高扩散速度,但超过20wt.%会增加玻璃析晶的趋势。
为了实现容器密封以提供食品保鲜性能,食品保鲜玻璃容器还包括上盖,上盖与容器主体之间通过硅胶相互密封,上盖采用玻璃、陶瓷、金属以及塑料中的一种或几种加工而成,并同时具有抑菌保鲜功能。
在其中一个实施方式中,上盖为硼硅玻璃或铝硼硅玻璃材质,上盖用来与容器主体形成密封的一侧表面含有银离子,上盖的表层银离子浓度不低于0.5wt.%、并且深度不低于1微米,上盖的可见光透过率不低于85%。
评价含银离子材料抑制微生物效果的一个主要参考依据为,材料中单位时间游离出来的银离子量,该数值越大,对微生物的抑制效果会越好。与此同时,若食品存放容器经常存放流质食品,则释放银离子速度将加快,导致其抑制微生物的功能快速丧失。因此,玻璃基材需要缓慢释放银离子,避免银离子流失过快,以及避免在长时间存放流质食品后,人体摄入过多银离子.从经济角度考虑,也需要其释放速率尽可能的低。
本发明人经过大量的工作发现,含有B2O3的玻璃制品,表面银离子的释放速度要低于其它不含有B2O3的玻璃制品,这是由于B2O3的存在使玻璃制品内部形成了更致密的网络结构所致。因此,为了降低银离子的释放速度,本发明中的玻璃制品,含有至少2wt.%的B2O3,同时为了避免释放过缓,B2O3含量小于25wt.%。其标准为:将食品保鲜容器置于100度的沸水中煮5小时后,食品保鲜容器的表面银离子的浓度损失小于15%。优选的方案可以将表面银离子的浓度损失控制在10%之内。
另外,Al2O3的加入会加速银离子在玻璃中的扩散,而适当的Al2O3含量又有助于提高玻璃的强度和硬度,因此Al2O3的含量不高于10wt.%,优选为5wt.%之内。
容器主体内表面的银离子浓度为不低于0.5wt.%、且深度不低于1微米;容器主体内表面的银离子浓度为优选不低于1wt.%、且深度优选不低于5微米。如果浓度低于0.5wt.%,则对微生物的抑制效果会降低,同时,为了保持银离子释放的持久性,银离子深度最好超过5微米以上。考虑到经济因素,过深的银离子深度或者过大的银离子浓度会增加银离子的消耗,提高成本,并且降低基材的透过率。为了维持有效的保鲜功能同时降低成本,除了设置银离子浓度和深度的下限,优选银离子深度不超过20微米;优选银离子表面浓度不超过5wt.%。
本发明所公开的保鲜容器,其中银离子的添加充分考虑了效用和经济两方面的因素,对银离子深度进行一定控制,确保添加的银离子在产品使用周期内能发挥作用;同时,与玻璃熔炼时即添加银离子的方案相比,没有浪费多余的银离子。同时,对银离子的利用非常有效,银离子重量和容器总重量相比低于0.08wt.%,即每1Kg重的容器中含有的银离子不超过0.8g。优选的方案是银离子重量和容器总重量相比低于0.05wt.%,更优选的方案银离子重量和容器总重量相比低于0.02wt.%。
本发明还提供一种食品保鲜玻璃容器的生产方法,该方法兼顾了有效性和经济性,依次包括如下步骤:
1)基质及容器选取:选取硼硅玻璃或铝硼硅玻璃作为食品保鲜玻璃容器的基质并通过热成型制备为食品保鲜玻璃容器;
2)盐选取及制备:盐为金属离子的硫酸盐、硝酸盐、氯化盐、碳酸盐以及氢氧化物中的一种或者几种相互混合加热而成的熔融状态的盐,金属离子仅包含银离子、或者金属离子除银离子之外还包括碱金属离子和/或碱土金属离子,碱金属离子为钠离子、钾离子、铷离子、铯离子以及钫离子中的一种或几种,碱土金属离子为镁离子、钙离子、锶离子、以及钡离子中的一种或几种;
3)食品保鲜玻璃容器的制备:将盐与基质的表面在工作温度下相互接触并发生离子扩散反应,工作温度为200~600℃,离子扩散反应的时间为0~10小时;优选的,离子扩散反应的时间为0~3小时即可;这一步骤完成之后,基质表面发生离子扩散反应的区域,其银离子浓度为不低于0.5wt.%,通常为1-10wt.%,其深度不低于1微米,通常为1-30微米;优选的,银离子浓度为不低于1wt.%,深度不低于5微米。
为了保证离子交换反应的效果、以及保鲜玻璃中的银离子含量,盐中银离子的摩尔含量大于0.0001mol%;为了避免银离子的过度使用,盐中的银离子浓度低于5mol.%。
为了提高离子交换反应的效果,盐通过溶剂(通常为水、酒精、或其它有机溶剂)充分调匀为糊状物之后,再与食品保鲜玻璃容器表面相互反应,糊状物与食品保鲜玻璃容器的相互接触,可以通过浸没、涂覆或喷涂的方式。
在一个实施方式中,糊状物为硝酸钠、硝酸银和水,其中硝酸银含量为0.5mol%。将带有糊状物的玻璃容器加热到350度,保温2个小时。
在另一个实施方式中,将含有1mol%硝酸银的硝酸钾的盐加热到400度,然后通过喷雾设备将盐喷于玻璃容器的内表面,并保持30分钟。在另一个实施方式中,盐为硝酸钾,银离子摩尔含量为0.3mol.%。将熔体加热到420度,然后将玻璃容器浸入,保温1个小时。
处理温度对于银离子的扩散速度影响非常大:1)当温度过低时,离子扩散速度太低导致无法达到需要的深度,玻璃制品表面银离子浓度将无法达标;2)当温度过高时,离子扩散速度加快,但容易将银离子还原为银,玻璃透过率降低,且表面银离子浓度会过高。通过大量实验发现,离子扩散反应的工作温度较为适合的为200-600度,优化的温度范围为300-500度,更优化的工作温度范围为360-450度,在此温度范围下,可达到最佳组合的离子扩散速度和透过率。将温度范围控制在380-430度时,通过将处理时间控制在0.5小时到2小时之内,玻璃容器表面银离子浓度可以达到优化的1-3wt.%之间,同时透过率可以达到88%以上。具体对比试验数据详见对比例四中的表三。
本发明所公布的方法,并不限于容器类生产食品保鲜产品,同样适用于生产非容器类的保鲜玻璃制品,包括各种平面或者曲面玻璃。其应用领域除了食品存放也包括食品生产线或者食品车间、仓库及运输工具的玻璃门窗及其它可能对食品质量带来潜在影响的载体;也可适用于医疗行业、实验室等的无菌容器用途,以降低微生物的潜在影响。
食品根据其主要营养成分的不同,在发生腐败变质时,菌种也各有不同。常见的微生物种类包括大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌、链球菌、嗜盐菌、变形杆菌、副溶血性弧菌、蜡样芽胞杆菌、霉菌等。本发明所公开的保鲜玻璃容器,按照标准JC/T 1054-2007的测试方法,对于多数常见微生物,24小时后抑制效果能够达到99.9%以上。
本发明还提供一种具有食品保鲜功能的玻璃基材,玻璃基材表层含有银离子,并且银离子扩展到距离玻璃基材外表面1-30微米的深度;玻璃基材表层银离子浓度范围为0.5-5wt.%,玻璃基材以质量分数计包括以下各物质:
SiO2:40~85%;
Na2O:1~25%;
K2O:0~10%;
B2O3:2~25%;
Al2O3:0~20%。
实施例1
本发明还提供一种硼硅玻璃保鲜碗,上盖为硼硅玻璃板,其边缘通过硅胶与容器主体进行密封,硅胶起到密封作用,保鲜碗通过模具热压生产,上盖通过将平板硼硅玻璃进行切割,边缘打磨制得。保鲜玻璃碗和上盖具有同样的成分,具体成分信息见表一。
该实施例中,将保鲜玻璃碗和上盖浸入混合盐NaNO3+0.5wt.%AgNO3进行处理,工作温度380度,时间1小时。
经过上述处理的保鲜玻璃,通过电子显微镜表面能谱测试,保鲜碗内外表面银离子浓度为2.5wt.%,深度为10微米;将经过处理的保鲜玻璃容器,在100度沸水里面煮5小时,其表面银离子浓度降为2.1wt.%。经过相关测试,其对微生物的抑制效果没有任何变化。
实施例2
本发明还提供一种硼硅玻璃保鲜罐,上盖为硼硅玻璃板,其边缘通过硅胶与容器主体进行密封,其中保鲜罐采用硼硅玻璃管吹制生产而成,上盖通过模具压制而成。保鲜玻璃罐和上盖具有同样的成分。具体成分信息见表一.
该实施例中,保鲜玻璃罐和上盖通过在表面涂覆混合盐KNO3+1wt.%AgNO3进行处理,工作温度400度,时间4个小时。
经过上述处理的保鲜玻璃,通过电子显微镜表面能谱测试,保鲜碗内外表面银离子浓度为1.9wt.%,深度为18微米。将经过处理的保鲜玻璃容器,在100度沸水里面煮5小时,其表面银离子浓度降为1.6wt.%。经过相关测试,其对微生物的抑制效果没有任何变化。
实施例3
本发明还提供一种中硼硅玻璃碗。其中玻璃碗采用压制工艺生产而成。保鲜罐具体成分信息见表一.
该实施例中,玻璃碗通过在混合盐KNO3+0.1wt.%AgNO3进行处理,工作温度400度,时间40分钟。
经过上述处理的玻璃碗,通过电子显微镜表面能谱测试,玻璃碗内外表面银离子浓度为1.2wt.%,深度为8微米。将经过处理的玻璃碗,在100度沸水里面煮5小时,其表面银离子浓度降为1.0wt.%。经过相关测试,其对微生物的抑制效果没有任何变化。
实施例4
本发明还提供一种低硼钠钙硅玻璃方形器皿。其中玻璃器皿采用压制工艺生产而成。其上盖为同样材质亦通过压制而成。玻璃器皿具体成分信息见表一。
该实施例中,玻璃器皿通过将混合盐NaNO3+2wt.%AgNO3加热到440度,然后喷涂于玻璃器皿内表面,保温2小时。
经过上述处理的玻璃碗,通过电子显微镜表面能谱测试,玻璃碗内表面银离子浓度为4.1wt.%,深度为15微米。将经过处理的玻璃碗,在100度沸水里面煮5小时,其表面银离子浓度降为3.4wt.%。经过相关测试,其对微生物的抑制效果没有任何变化。
实施例5
本发明还提供一种低硼钠钙硅玻璃杯。其中玻璃杯采用压制工艺生产而成。其上盖为聚丙烯通过注塑而成。玻璃杯具体成分信息见表一。
该实施例中,玻璃杯浸入混合盐NaNO3+0.2wt.%AgNO3,在380度保温0.5小时。
经过上述处理的玻璃杯,通过电子显微镜表面能谱测试,玻璃杯内外表面银离子浓度为0.8wt.%,深度为7微米。将经过处理的玻璃杯,在100度沸水里面煮5小时,其表面银离子浓度降为0.5wt.%。经过相关测试,其对微生物的抑制效果没有任何变化。
实施例6
本发明还提供一种低硼钠铝硅玻璃存储容器,其通过将平板玻璃加热采用模压工艺制成。其上盖为同一材质通过切割磨边制成。玻璃容器具体成分信息见表一。
该实施例中,玻璃容器及上盖浸入混合盐KNO3+0.08wt.%AgNO3,在390度保温4.5小时。
经过上述处理的玻璃容器,通过电子显微镜表面能谱测试,玻璃容器内外表面银离子浓度为1.5wt.%,深度为25微米。
另外,由于玻璃内部存在Al2O3和Na2O,盐中存在KNO3,使得玻璃容器同时得到了化学强化处理,其表面应力可以达到800Mpa以上。
该高强度玻璃容器,厚度可以因此而降低。其非常适合用作一些食品比如牛奶、肉类、鱼类等的保鲜运输。由于其强度高,不容易破损,利于经常搬运并且耐压。
将经过处理的玻璃容器,在100度沸水里面煮5小时,其表面银离子浓度降为1.2wt.%。经过相关测试,其对微生物的抑制效果没有任何变化。
实施例7
本发明还提供一种高硼硅玻璃奶瓶,瓶身通过将玻璃熔化采用模具压制制成。奶瓶上部为聚丙烯塑料圈和奶嘴。玻璃奶瓶具体成分信息见表一。
该实施例中,玻璃奶瓶浸入混合盐NaNO3+0.8wt.%AgNO3,在420度保温1.5小时。
经过上述处理的玻璃奶瓶,通过电子显微镜表面能谱测试,玻璃奶瓶内外表面银离子浓度为1.6wt.%,深度为12微米。将经过处理的玻璃奶瓶,在100度沸水里面煮5小时,其表面银离子浓度降为1.5wt.%。经过相关测试,其对微生物的抑制效果没有任何变化。
本发明提供实施例1至7中保鲜玻璃容器成分对比以及性能对比。
表一.各实施例成分表(wt.%,重量百分比)
表二.各实施例性能对比(wt.%,重量百分比)
对比例1
采用本发明实施例1制得的保鲜玻璃碗、与普通保鲜碗进行比较试验:将两片土司面包分别置于两个保鲜碗内,放于室温存放10天后,取出面包;放于普通保鲜碗内的面包,表面发霉,而放于本发明所提供的保鲜碗中的面包,没有发生任何颜色的变化。
对比例2
采用本发明实施例6制得的玻璃容器、与普通玻璃容器进行比较试验:将新鲜牛奶涂敷于容器内表面,放于潮湿环境存放4天。普通玻璃容器内表面产生异味,表面发霉,而本发明所提供的玻璃容器的内表面,无异味且没有产生霉斑。
对比例3
采用本发明实施例7制得的奶瓶、与普通玻璃奶瓶进行比较试验:将150ml鲜奶分别倒在两个奶瓶中,在常温下放置6小时,之后打开奶瓶,普通奶瓶中的鲜奶出现异味,而本发明所提供的奶瓶中的鲜奶依然保持奶香味;经过平板培养基菌落检测实验后,发现普通奶瓶中鲜奶的球菌数为本发明所提供奶瓶的5倍以上。
对比例4
本发明实施例1制得的玻璃制品,在固定离子扩散反应的时间、以及盐浓度的情况下,采用不同的工作温度,来对玻璃制品进行处理并对比,处理结果见表三。
表三.不同工作温度下试验数据对比
以上所述仅是本发明的优选实施方式,并不用于限制本发明,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种食品保鲜玻璃容器,其特征在于:所述食品保鲜玻璃容器包括容器主体,所述容器主体的内表面含有银离子,所述银离子的含量占食品保鲜玻璃容器总重量的0.05wt.%以下,所述容器主体内表面的银离子浓度为不低于0.5wt.%、且深度不低于1微米,所述容器主体内表面的银离子浓度不超过5wt.%,且深度不超过20 微米;
所述容器主体的可见光透过率不低于85%;所述容器主体中含有2wt.%~25wt.%的B2O3;
所述食品保鲜玻璃容器还包括上盖,所述上盖与容器主体之间通过硅胶相互密封,所述上盖为硼硅玻璃或铝硼硅玻璃材质,所述上盖用来与容器主体形成密封的一侧表面含有银离子,所述上盖的表层银离子浓度不低于0.5wt.%、并且深度不低于1 微米,所述上盖的可见光透过率不低于85%。
2.根据权利要求1所述的食品保鲜玻璃容器,所述银离子的含量占食品保鲜玻璃容器总重量的0.02wt.%以下。
3.根据权利要求1所述的食品保鲜玻璃容器,其特征在于:所述食品保鲜玻璃容器,以质量分数计包括以下各物质:
SiO2 :40 ~ 85% ;
Na2O :1 ~ 25% ;
K2O :0 ~ 10% ;
Al2O3 :0 ~ 20%;
CaO:0 ~ 10%;
MgO、BaO、ZnO、TiO2和ZrO2共计:1%或3%。
4.一种用于生产如权利要求1至3任一项的食品保鲜玻璃容器的生产方法,其特征在于:依次包括如下步骤:
1) 基质及容器选取:选取硼硅玻璃或铝硼硅玻璃作为食品保鲜玻璃容器的基质并通过热成型制备为食品保鲜玻璃容器;
2) 盐的选取及制备:所述盐为含有碱金属离子和/或碱土金属离子的硫酸盐、硝酸盐、氯化盐、碳酸盐以及氢氧化物中的一种或者几种相互混合而成,所述盐中还含有银离子,所述碱金属离子为钠离子、钾离子、铷离子、铯离子以及钫离子中的一种或几种,所述碱土金属离子为镁离子、钙离子、锶离子、以及钡离子中的一种或几种;所述盐中银离子的摩尔含量大于0.0001mol.%;
3) 食品保鲜玻璃容器的制备:将所述盐与基质的表面在工作温度下相互接触并发生离子扩散反应,所述工作温度为380-430℃,所述离子扩散反应的时间为0.5-2小时。
5.根据权利要求4所述的食品保鲜玻璃容器的生产方法,其特征在于:所述盐通过溶剂充分调匀为糊状物之后,再与食品保鲜玻璃容器表面相互接触并反应。
6.根据权利要求4所述的食品保鲜玻璃容器的生产方法,其特征在于:所述食品保鲜玻璃容器通过浸没、涂覆或喷涂的方式与所述盐相互接触并反应。
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