CN105638868A - 一种果蔬保鲜涂料及其制备与应用 - Google Patents

一种果蔬保鲜涂料及其制备与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种果蔬保鲜涂料，所述果蔬保鲜涂料由如下质量配比的原料组成：乙烯吸收剂1份，粘合剂100～200份、水分调节剂0.1～10份和抗菌剂0.05～15份；本发明所述果蔬保鲜剂的制备方法简单、制造成本低、保鲜功能效果好，且所用配方安全性好、无残留，可用于直接包装果蔬产品，具有很强的市场竞争优势。

Description

一种果蔬保鲜涂料及其制备与应用
(一)技术领域
本发明涉及一种保鲜涂料，特别涉及一种果蔬保鲜涂料。
(二)背景技术
果蔬在采收、贮藏运输以及到达消费者手中的整个物流过程中，如果保鲜处理不当，就会发生果蔬采收后的从而造成损失，为调节市场供应，需要对采后的果蔬进行适当的保鲜处理，满足人们的需求。
多年来，为了使水果蔬菜在贮运过程中保持新鲜，研究者们基于果蔬生理和物性特征成功开发了多种保鲜方法和技术，目前，国内外采用的保鲜技术手段主要包括：将保鲜剂喷洒在果蔬上，或将保鲜剂加水稀释成保鲜液，将果蔬浸渍一段时间，晾干后再进行包装；还有采用保鲜包装，例如将聚乙烯膜作为保鲜层夹在纸板内、外面纸之间或者将保鲜膜或真空镀铝膜复合到内外面纸上制成保鲜纸箱。然而，前者由于果蔬食用时难于清洗，有时还引起肠道感染，因此存在安全隐患；而后者提到的传统瓦楞纸箱由于工艺的复杂程度、制造成本较高，而且内层无功能性保鲜组分，其最终只能达到有限的保鲜效果，未能在市场上大范围的推广应用。
根据水果蔬菜在贮藏与运输过程中存在的问题，用于果蔬类产品保鲜的包装应具备能够保持或减少果蔬的失水、抑制生物呼吸和细菌生长的功能，同时还应有能除去促使果蔬老化的乙烯气体的效果。
(三)发明内容
本发明目的是克服现有保鲜技术中存在的不足，同时提升包装材料的保鲜功效而提供一种多功能果蔬保鲜剂及其制备方法与应用。
本发明采用的技术方案是：
本发明提供一种果蔬保鲜涂料，所述果蔬保鲜涂料由如下质量配比的原料组成：乙烯吸收剂1份，粘合剂100～200份、水分调节剂0.1～10份和抗菌剂0.05～15份；
所述乙烯吸收剂是以金属离子为活性组分，以多孔材料为载体的改性多孔材料，所述活性组分质量负载量为18％，所述多孔材料为分子筛、活性炭、硅藻土、二氧化硅，所述金属离子为锌、钯、镁、镍中的一种或两种；
所述粘合剂为可为水性粘合剂，优选下列之一：丁苯乳液、聚氨酯乳液、聚乙烯醇或聚丙烯酸酯乳液；
所述水分调节剂为高吸水性聚丙烯酸酯树脂、高吸水性聚丙烯酸酯凝胶、高吸水性聚乙烯醇树脂、高吸水性聚乙烯醇凝胶、高吸水性聚丙烯酰胺树脂或高吸水性聚丙烯酰胺凝胶；
所述抗菌剂为生物抗菌剂，优选乳酸链球菌素、纳他霉素中的一种。
进一步，优选乙烯吸收剂为下列之一：锌-钯改性分子筛(锌质量负载量为6％，钯质量负载量为1％，分子筛为13X型分子筛)、镁-镍改性分子筛(镁质量负载量为3％，镍质量负载量为2％，分子筛为13X型分子筛)、镁-镍改性活性炭(镁质量负载量为3％，镍质量负载量为1％)、锌-钯改性硅藻土(锌质量负载量为3％，钯质量负载量为1％)、锌-钯改性二氧化硅(锌质量负载量为6％，钯质量负载量为1％)。本发明所述乙烯吸收剂制备方法为本领域公知的浸渍法，优选为：将金属离子浸渍在去离子水中，滴加稀盐酸促进溶解(通常滴加1-5滴)，再加入载体浸渍12小时，烘干研磨，制得乙烯吸收剂。
所述果蔬保鲜涂料由如下质量配比的原料组成：乙烯吸收剂1份，粘合剂125-175份、水分调节剂0.3-5份和抗菌剂0.5-10份。
进一步，优选所述果蔬保鲜涂料由如下质量配比的原料组成：镁-镍改性分子筛1份，聚氨酯乳液150份、聚丙烯酸钠树脂1份和乳酸链球菌素1份，所述镁-镍改性分子筛以镁、镍为活性组分，以13X型分子筛为载体，镁质量负载量3％，镍质量负载量为2％。
本发明还提供一种所述果蔬保鲜涂料的制备方法，所述方法为：(1)按配方量，将乙烯吸收剂和水分调节剂混合研磨至80-100目，制成粉末；
(2)按配方量，将步骤(1)粉末加入粘合剂中进行搅拌均匀后，加入抗菌剂，继续搅拌并调节pH值至8～9，静置消泡30分钟，得到果蔬保鲜涂料。
本发明还涉及一种所述果蔬保鲜涂料在果蔬保鲜中的应用，具体所述的应用是将果蔬保鲜涂料涂抹在果蔬包装箱内表面，自然晾干，即可用于直接包装果蔬。所述果蔬保鲜涂料述涂抹量为50-100g/m2。
本发明所述多功能果蔬保鲜涂料还可用于涂布薄膜，纸张等包装材料。
本发明所述丁苯乳液是由丁二烯与苯乙烯乳液共聚而得，简称SBRL，结合苯乙烯量为23％～85％，固含量为35％-40％。
本发明所述聚氨酯乳液采用“自乳化”法合成的非离子型水性聚氨酯乳液，固含量为20％-25％，粘度(mpa.s25℃)为5％-10％。
本发明所述聚乙烯醇溶液配置浓度为8％，所述聚乙烯醇是聚乙烯醇17-99，简称PVA17-99。
本发明所述聚丙烯酸酯乳液是由丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯等共聚合成，固含量为40-45％。
本发明所述(高吸水性)聚丙烯酸酯树脂或凝胶以丙烯酸为单体，N，N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，过硫酸铵为引发剂，通过自由基聚合制备，单体质量的0.6％，交联剂为0.8％，单体的中和度为70％，吸水率达到了760％以上。
本发明所述(高吸水性)聚乙烯醇树脂或凝胶以硼砂为交联剂，采用化学交联法制备了聚乙烯醇(PVA)水凝胶，硼酸和聚乙烯醇的配比为6:80，溶胀率为25-30％。
本发明所述乳酸链球菌素亦称乳酸链球菌肽，是乳酸链球菌产生的一种多肽物质，由34个氨基酸残基组成，分子量约为3500Da，是一种高效、无毒、安全、无副作用的天然食品抗菌剂。
本发明所述纳他霉素由纳他链霉菌受控发酵制得一种白色至乳白色的无臭无味的结晶粉末，通常以烯醇式结构存在。分子量为665.73。纳他霉素是一种天然、广谱、高效安全的酵母菌及霉菌等丝状真菌抑制剂，它不仅能够抑制真菌，还能防止真菌毒素的产生。纳他霉素对人体无害，很难被人体消化道吸收，而且微生物很难对其产生抗性，同时因为其溶解度很低等特点，通常用于食品抗菌剂。
与现有技术相比，本发明有益效果主要体现在：本发明所述果蔬保鲜剂的制备方法简单、制造成本低、保鲜功能效果好，且所用配方安全性好、无残留，可用于直接包装果蔬产品，具有很强的市场竞争优势。
(四)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1：多功能果蔬保鲜涂料
(1)锌-钯改性分子筛：取8.3g氯化钯、60.8g氯化锌(购自阿拉丁)加入100ml去离子水，再加入5滴稀盐酸(购自阿拉丁)制成混合溶液，再取0.5kg分子筛(13X)(购自阿拉丁)浸渍于混合溶液12小时，烘干研磨，制得锌-钯改性分子筛(钯质量负载量为1％，锌质量负载量为6％)。
(2)分别取锌-钯改性分子筛0.1kg和0.01kg高吸水性聚丙烯酸钠树脂(购自阿拉丁)，精细研磨至80-100目；混合均匀，制成粉末。
(3)取10kg丁苯乳液(购自高阳造纸公司)置于搅拌容器中，开启搅拌，缓慢添加步骤(1)已制得的粉末，搅拌速度为400转/分钟，搅拌时间为4小时，加入乳酸链球菌素(购自阿拉丁)0.005kg，继续搅拌并调节pH值至8～9，静置消泡30分钟，得到果蔬保鲜涂料。
实施例2：
(1)镁-镍改性分子筛：取58.7g氯化镁、21.8g氯化镍(购自阿拉丁)加入100ml去离子水，再加入5滴稀盐酸(购自阿拉丁)制成混合溶液，再取0.5kg分子筛(13X)(购自阿拉丁)浸渍于混合溶液12小时，再烘干研磨而制得镁-镍改性分子筛(镁质量负载量3％，镍质量负载量为2％)。
(2)分别取镁-镍改性分子筛0.1kg和高吸水性聚丙烯酸钠树脂(吸水率760g/g)(购自阿拉丁)0.1kg，精细研磨至80-100目；混合均匀，制成粉末。
(3)取15kg聚氨酯乳液(购自高阳造纸公司)置于搅拌容器中，开启搅拌，缓慢添加步骤(1)已制得的保鲜剂粉末，搅拌速度为400转/分钟，搅拌时间为4小时，加入乳酸链球菌素0.1kg，继续搅拌并调节pH值至8～9，静置消泡30分钟，得到果蔬保鲜涂料。
实施例3：
(1)锌-钯改性分子筛：取8.3g氯化钯、60.8g氯化锌(购自阿拉丁)加入100ml去离子水，再加入5滴稀盐酸(购自阿拉丁)制成混合溶液，再取0.5kg分子筛(13X)(购自阿拉丁)浸渍于混合溶液12小时，再烘干研磨而制得锌-钯改性分子筛(钯质量负载量为1％，锌质量负载量为6％)。
(2)分别取锌-钯改性分子筛0.1kg和高吸水性聚丙烯酸钠树脂(吸水率760g/g)(购自阿拉丁)0.5kg，精细研磨至80-100目；混合均匀，制成粉末。
(3)取18kg聚丙烯酸酯酯乳液(购自高阳造纸公司)置于搅拌容器中，开启搅拌，缓慢添加步骤(1)已制得的粉末，搅拌速度为400转/分钟，搅拌时间为4小时，加入纳他霉素(购自阿拉丁)1kg，继续搅拌并调节pH值至8～9，静置消泡30分钟，得到果蔬保鲜涂料。
实施例4：
(1)镁-镍改性分子筛：取58.7g氯化镁、21.8g氯化镍(购自阿拉丁)加入100ml去离子水，再加入5滴稀盐酸(购自阿拉丁)制成混合溶液，再取0.5kg分子筛(13X)(购自阿拉丁)浸渍于混合溶液12小时，再烘干研磨而制得镁-镍改性分子筛(镁质量负载量为3％，镍质量负载量为2％)。
(2)分别取镁-镍改性分子筛0.1kg和高吸水性聚丙烯酸钠树脂(吸水率760g/g)(购自阿拉丁)1kg，精细研磨至80-100目；混合均匀，制成粉末。
(3)取20kg聚乙烯醇溶液(购自高阳造纸公司)置于搅拌容器中，开启搅拌，缓慢添加步骤(1)已制得的粉末，搅拌速度为400转/分钟，搅拌时间为4小时，加入纳他霉素1.5kg，继续搅拌并调节pH值至8～9，静置消泡30分钟，得到果蔬保鲜剂。
实施例5：
(1)锌-钯改性二氧化硅：取8.3g氯化钯、60.8g氯化锌(购自阿拉丁)加入100ml去离子水，再加入5滴稀盐酸(购自阿拉丁)制成混合溶液，再取0.5kg二氧化硅(购自阿拉丁)浸渍于混合溶液12小时，烘干研磨，制得锌-钯改性二氧化硅(钯质量负载量为1％，锌质量负载量为6％)。
(2)分别取锌-钯改性二氧化硅0.1kg和0.01kg高吸水性聚乙烯醇树脂(购自阿拉丁)，精细研磨至80-100目；混合均匀，制成粉末。
(3)取10kg丁苯乳液(购自高阳造纸公司)置于搅拌容器中，开启搅拌，缓慢添加步骤(1)已制得的粉末，搅拌速度为400转/分钟，搅拌时间为4小时，加入乳酸链球菌素(购自阿拉丁)0.005kg，继续搅拌并调节pH值至8～9，静置消泡30分钟，得到果蔬保鲜涂料。
实施例6：
(1)锌-钯改性硅藻土：取8.3g氯化钯、30.4g氯化锌(购自阿拉丁)加入100ml去离子水，再加入2滴稀盐酸(购自阿拉丁)制成混合溶液，再取0.5kg硅藻土(购自阿拉丁)浸渍于混合溶液12小时，再烘干研磨而制得锌-钯改性硅藻土(钯质量负载量为1％，锌质量负载量为3％)。
(2)分别取锌-钯改性硅藻土0.1kg和高吸水性聚乙烯醇树脂(购自阿拉丁)0.5kg，精细研磨至80-100目；混合均匀，制成粉末。
(3)取18kg聚丙烯酸酯乳液(购自高阳造纸公司)置于搅拌容器中，开启搅拌，缓慢添加步骤(1)已制得的粉末，搅拌速度为400转/分钟，搅拌时间为4小时，加入纳他霉素(购自阿拉丁)1kg，继续搅拌并调节pH值至8～9，静置消泡30分钟，得到果蔬保鲜涂料。
实施例7：
(1)镁-镍改性活性炭：取58.7g氯化镁、10.9g氯化镍(购自阿拉丁)加入100ml去离子水，再加入5滴稀盐酸(购自阿拉丁)制成混合溶液，再取0.5kg活性炭(购自阿拉丁)浸渍于混合溶液12小时，再烘干研磨而制得镁-镍改性活性炭(镁质量负载量3％，镍质量负载量为1％)。
(2)分别取镁-镍改性活性炭0.1kg和高吸水性聚乙烯醇树脂(购自阿拉丁)0.1kg，精细研磨至80-100目；混合均匀，制成粉末。
(3)取15kg聚氨酯乳液(购自高阳造纸公司)置于搅拌容器中，开启搅拌，缓慢添加步骤(1)已制得的保鲜剂粉末，搅拌速度为400转/分钟，搅拌时间为4小时，加入乳酸链球菌素0.1kg，继续搅拌并调节pH值至8～9，静置消泡30分钟，得到果蔬保鲜涂料。
实施例8果蔬保鲜涂料对果蔬保鲜的作用
以普通纸箱为对照，检测本发明实施例1、实施例2和实施例3、实施例4实施例5、实施例6和实施例7所得的果蔬保鲜涂料涂于纸板内表面，涂布量分别为50g/m2、60g/m2、80g/m2、100g/m2，晾干后制成保鲜纸箱，即可用于包装果蔬，分别在常温(20℃左右)和冷藏(4℃左右)条件下检测对香蕉和小青菜的保鲜作用。
用本发明实施例1、实施例2、实施例3和实施例4所得制作保鲜纸箱可有效抑制香蕉的黄化和腐烂，可以很好地保持香蕉的品质，常温条件下，可以延长保鲜期7-13d，冷藏条件下，可以延长保鲜期20-25d。试验结果表明本发明的水果保鲜纸板对香蕉有很好的保鲜作用。
用本发明实施例1、实施例2、实施例3和实施例4所得制作保鲜纸箱可有效抑制青菜的黄化、缩水和腐烂，可以很好地保持青菜的品质，常温条件下，可以延长保鲜2-4d以上，冷藏条件下，可以延长保鲜10-15d以上。试验结果表明本发明的水果保鲜纸板对青菜有很好的保鲜作用。
以上所述只是本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明申请专利范围所述的工艺步骤及原理所做的任何等效变化或修饰，均包括于本发明申请专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种果蔬保鲜涂料，其特征在于所述果蔬保鲜涂料由如下质量配比的原料组成：乙烯吸收剂1份，粘合剂100～200份、水分调节剂0.1～10份和抗菌剂0.05～15份；
所述乙烯吸收剂是以金属离子为活性组分，以多孔材料为载体的改性多孔材料，所述活性组分质量负载量为1～8％，所述多孔材料为分子筛、活性炭、硅藻土或二氧化硅中的一种；所述金属离子为锌、钯、镁、镍中的一种或两种；
所述粘合剂为下列之一：丁苯乳液、聚氨酯乳液、聚乙烯醇或聚丙烯酸酯乳液；
所述水分调节剂为聚丙烯酸酯树脂、聚丙烯酸酯凝胶、聚乙烯醇树脂或聚乙烯醇凝胶；
所述抗菌剂为乳酸链球菌素或纳他霉素中的一种。
2.如权利要求1所述果蔬保鲜涂料，其特征在于所述乙烯吸收剂为下列之一：锌-钯改性分子筛、铜-钯改性分子筛、镁-镍改性分子筛、镁-镍改性活性炭、锌-钯改性硅藻土、锌-钯改性二氧化硅。
3.如权利要求1所述果蔬保鲜涂料，其特征在于所述水分调节剂为聚丙烯酸酯树脂。
4.如权利要求1所述果蔬保鲜涂料，其特征在于所述粘合剂为下列之一：丁苯乳液、聚氨酯乳液、或聚丙烯酸酯乳液。
5.如权利要求1所述果蔬保鲜涂料，其特征在于所述果蔬保鲜涂料由如下质量配比的原料组成：乙烯吸收剂1份，粘合剂125-175份、水分调节剂0.3-5份和抗菌剂0.5-10份。
6.如权利要求1所述果蔬保鲜剂，其特征在于所述果蔬保鲜涂料由如下质量配比的原料组成：镁-镍改性分子筛1份，聚氨酯乳液150份、聚丙烯酸钠树脂1份和乳酸链球菌素1份，所述镁-镍改性分子筛以镁、镍为活性组分，以13X型分子筛为载体，镁质量负载量3％，镍质量负载量为2％。
7.一种权利要求1所述果蔬保鲜涂料的制备方法，其特征在于所述方法为：(1)按配方量，将乙烯吸收剂和水分调节剂混合研磨至80-100目，制成粉末；
(2)按配方量，将步骤(1)粉末加入粘合剂中进行搅拌均匀后，加入抗菌剂，继续搅拌并调节pH值至8～9，静置消泡30分钟，得到果蔬保鲜涂料。
8.一种权利要求1所述果蔬保鲜涂料在果蔬保鲜中的应用。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于所述的应用是将果蔬保鲜涂料涂抹在果蔬包装材料内表面，自然晾干，即可用于直接包装果蔬。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于所述果蔬保鲜涂料涂抹量为50-100g/m2。
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