CN106742700B - 桃类保鲜可食性复合膜的应用包装设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种桃类保鲜可食性复合膜的制作、应用方法及包装设备。本发明1)、将壳聚糖溶于稀醋酸中制成一定浓度的壳聚糖溶液；2)、木薯淀粉溶于蒸馏水中制成一定浓度的木薯淀粉溶液；3)、明胶也配制成一定浓度的溶液，固定明胶和甘油的添加量；4)、将木薯淀粉溶液和壳聚糖溶液按照一定比例混合，调节pH值，并且进行消泡，流延于平底盘中，同时设置不同的温度进行干燥，制成复合膜；5)、静置后，进行微波处理制成可食性复合膜。本发明研究木薯淀粉、壳聚糖、明胶及甘油的最佳配比，以及最佳工艺条件达到形成最优性能的可食性复合膜，对水蜜桃表皮进行覆盖包装，完成水蜜桃保鲜储藏的前沿技术，以填补国内在这方面的研究空白。

Description

桃类保鲜可食性复合膜的应用包装设备

技术领域

本发明属于农业技术领域，涉及一种食品保鲜技术，特别是一种桃类保鲜可食性复合膜的制作、应用方法及包装设备。

背景技术

水蜜桃一般成熟于7月底至8月上中旬，此时正值高温多雨季节，采摘后的水蜜桃不耐贮藏，常温下迅速出现呼吸高峰，成熟及衰老的进程很快，放置4～5d便会由于完熟、软腐、霉变等失去商品价值，使水蜜桃的销售周期及范围受到极大限制，影响了这一产业的快速发展，同时水蜜桃的肉质软嫩，味甜汁多，再加上采摘、贮运过程中受到轻微的碰撞就会导致伤口，极易受到真菌的侵染而快速腐烂变质，所以水蜜桃的保鲜是一大难点。

目前果蔬贮藏保鲜技术主要包括冷藏保鲜、气调贮藏、化学方法保鲜、涂膜保鲜等。其中，冷藏保鲜和气调贮藏能耗高、资金回收期长、设备昂贵、技术不易掌握；化学方法保鲜容易产生化学残留、对果蔬造成二次污染。比之于这些不足，涂膜保鲜技术是将大分子物质作为成膜物质制成适当浓度的水溶液或乳液，采用浸渍、涂抹、喷涂等方法涂布于果蔬表面，在表面固化并形成一层光亮的半透性薄膜。这层膜可以封闭果蔬表面气孔，形成具有严密渗透性的密闭环境，降低果实的呼吸强度，适当抑制水果的水分蒸发，并将果蔬与环境分隔开来，减少果蔬对环境氧的吸收，达到降低呼吸消耗，推迟呼吸高峰到来，减缓营养物质消耗的目的，起到类似气调包装的效果。其中作为大分子物质的多糖类物质具有成膜性，抗菌性，凝胶性，可食用性等特性，而且来源广泛、经济实用，成为了涂膜保鲜中的热点研究对象。然而，涂膜保鲜并不是对所有的果蔬保鲜都有用，如魔芋葡甘聚糖对于如表皮过软，且有细毛保护的水蜜桃，涂膜后反而会伤害细毛损伤表皮，加速桃子的腐烂。另外操作上由于是采用浸泡的方法，需要考虑干燥的问题，根据不同的果蔬都要确定其适宜的浸泡浓度和时间。

因此如何利用多糖类物质的特性及优点，结合气调包装的原理，应用到水蜜桃保鲜中，寻求操作简单，投资低，安全环保的绿色保鲜方法成为现有技术领域中亟待解决的研究问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种改变单一涂膜的形式，利用不同组分的原料，添加安全的交联剂等物质，通过一定工序处理，制成具有一定透过性和力学性能包装膜的桃类保鲜可食性复合膜的制作、应用方法及包装设备。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：桃类保鲜可食性复合膜的制作、应用方法，包括以下步骤：

A、制作方法：

1)、取一定量的壳聚糖溶解于1.5％的冰醋酸溶液中，经过搅拌配成1.5％的壳聚糖溶液；

2)、取一定量的木薯淀粉溶解于蒸馏水中，在75～85℃的水浴条件下不断搅拌至糊化，配成2％的淀粉溶液；

3)、将明胶配制成10％的溶液，明胶和甘油的加入量为0.4～ 0.6g/100ml；

4)、将木薯淀粉溶液与壳聚糖溶液按1.5：1的比例混合，在0.1MPa压强下，利用pH计，使用0.1mol/L的NaOH调节pH 值至5.0，减压脱泡0.5～2h,然后静置1h，流涎于玻璃板上，于 60～70℃的烘箱内干燥成膜；

5)、放置干燥器中一夜后，进行微波处理，利用中档功率处理20秒后制成可食性复合膜；

B、包装方法：

1)、将8成熟的桃子采收后用托盘单层摆放，立即放入冷库预冷20h；

2)、用步骤A制作的可食性复合膜覆盖于托盘上进行包装，人工将膜体覆盖于整个桃体表面上，扎紧袋口后置于冷库贮藏。

本桃类保鲜可食性复合膜的制作、应用方法中，由于涂膜技术对表皮过软，且有细毛保护的水蜜桃的表皮会有损伤，但为了利用多糖类大分子物质的优势，研制保鲜膜以期对水蜜桃进行保鲜。

可食性膜是利用天然大分子物质的凝胶作用，添加可食性的交联剂，增塑剂等而制成的具有力学性能的保鲜膜。就材料而言可以分为多糖类，蛋白质类，脂类等，具有安全，环保等优点。然而单一基质的可食性膜存在着机械性能不足，耐水性差，抑菌效果差等问题，故可食性复合膜采用两种或两种以上的材料作为成膜基质，各基质能够取长补短，使可食性膜具有更优异的功能性，如较好的机械强度、阻隔性能等。

壳聚糖是虾，蟹，昆虫等甲壳的提取物，不仅具有良好的生物可降解性，成膜性和抑菌性，还具有独特的生理功能。木薯淀粉价廉，来源丰富，利用木薯淀粉制成的包装膜具有拉伸性，透明度，耐折性好和透气率低等特点。明胶由胶原蛋白热变性或者经物理、化学降解得到，具有溶胶——凝胶的可逆转换性、极好的成膜性以及入口即化等特性。因此，本研究以壳聚糖，木薯淀粉，明胶作为成膜材料，以甘油作为增塑剂，采用共混的方法制备复合可食性复合膜，以平板流延法形成膜体。

多糖类的淀粉其来源丰富且价格低廉，有良好的生物相容性和可降解性，另外壳聚糖具有良好的生物可降解性，成膜性和抑菌性。将壳聚糖与淀粉按一定比例混合制备壳聚糖－淀粉复合膜，对此复合膜的性能进行了研究，发现由此制成的复合膜在冷热水中均不溶，但在有机溶剂或无机酸中能溶解，因此在食品包装中能得到广泛的应用。蛋白质类的明胶膜具有良好的热封性、阻油性、阻气性、拉伸强度、生物相容性和可降解性，但其机械性能差，易被细菌侵蚀，研究了明胶与可溶性淀粉和羟丙基淀粉复合，用多元醇增塑制备可食膜。结果表明，增加水、甘油或山梨醇的含量，降低了膜的抗拉强度和弹性模量，增加了膜的断裂伸长率。研究了增塑剂甘油、山梨醇对西米淀粉与明胶复合膜性能的影响，发现添加增塑剂后，西米淀粉与明胶在特定比例条件下，能形成机械性能比较好的复合膜。本发明将利用这些天然大分子物质的特性，尝试以淀粉，壳聚糖，明胶为原料进行复配，以求制得性能良好的复合膜，作为包装材料用于水蜜桃的保鲜。

在上述的桃类保鲜可食性复合膜的制作、应用方法中，在步骤A的2)中，水浴温度具体为80℃。

在上述的桃类保鲜可食性复合膜的制作、应用方法中，在步骤A的3)中，明胶和甘油的具体加入量为0.5g/100ml。

在上述的桃类保鲜可食性复合膜的制作、应用方法中，在步骤A的4)中，烘箱的干燥温度具体为65℃。

在上述的桃类保鲜可食性复合膜的制作、应用方法中，在步骤B的1)中，桃子具体为水蜜桃。

在上述的桃类保鲜可食性复合膜的制作、应用方法中，在步骤B的1)中，托盘具体为浅边塑料托盘。

在上述的桃类保鲜可食性复合膜的制作、应用方法中，在步骤B的1)中，冷库的预冷温度为1±0.5℃。

在上述的桃类保鲜可食性复合膜的应用包装设备中，包括套膜器和束口夹，所述套膜器包括扁口圈，所述扁口圈具有两条相贴合的弹性条，两条所述弹性条的端部通过折角部连接，所述弹性条的中部设置具有变形弹性的弧形段，两条所述弧形段之间为通过口，所述扁口圈的一侧为进口侧，另一侧为出口侧，所述扁口圈位于出口侧上设置环形的毛刷，所述毛刷的内圈上贴附有松紧环，所述毛刷的尾端设置防刮球；所述束口夹包括呈折叠状的夹体，所述夹体的一条折臂为基座，另一条折臂为切刀，所述基座上设置刃槽，所述切刀的底边设置刀刃，所述刀刃与刃槽相配合设置，所述基座与切刀通过弹性弯折角连接。

在上述的应用包装设备中，所述弹性条为记忆金属条，所述折角部为橡胶折角，所述记忆金属条的端部插入所述橡胶折角内，所述记忆金属条外周包覆海绵层，整体所述弹性条与折角部的外侧套设塑胶套，所述塑胶套上位于通过口的周壁上贴附防滑层，所述防滑层为表面具有防滑纹路的橡胶层。

在上述的应用包装设备中，所述松紧环为橡胶环，所述松紧环位于毛刷的2/3至3/4处。

在上述的应用包装设备中，所述防刮球为包覆在毛刷尾端的橡胶颗粒。

在上述的应用包装设备中，所述弹性弯折角内设置复位弹簧。

与现有技术相比，本桃类保鲜可食性复合膜的制作、应用方法及包装设备，以木薯淀粉，壳聚糖，明胶为原料研制可食性复合膜，同时将其应用于货架期短，容易腐败变质的水蜜桃保鲜中；研究木薯淀粉、壳聚糖、明胶及甘油的最佳配比，以及最佳工艺条件达到形成最优性能的可食性复合膜，完成水蜜桃保鲜储藏的前沿技术，以填补国内在这方面的研究空白。

附图说明

图1是本发明中应用包装设备的结构示意图。

图中，1、扁口圈；1a、防滑层；2、毛刷；3、松紧环；4、基座；5、切刀；6、复位弹簧。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

水蜜桃保鲜的关键是:抑制果实的呼吸作用和衰老,防止因呼吸所引起的营养成分损耗、变质、变色、失水和软化等；防止微生物侵害；减少果蔬表面水分蒸发。目前对于水蜜桃保鲜研究，主要集中在化学保鲜，生物保鲜，物理保鲜等方面。

本桃类保鲜可食性复合膜的制作、应用方法，包括以下步骤：

A、制作方法：

1)、取一定量的壳聚糖溶解于1.5％的冰醋酸溶液中，经过搅拌配成1.5％的壳聚糖溶液；

2)、取一定量的木薯淀粉溶解于蒸馏水中，在75～85℃的水浴条件下不断搅拌至糊化，配成2％的淀粉溶液；

3)、将明胶配制成10％的溶液，明胶和甘油的加入量为0.4～ 0.6g/100ml；

4)、将木薯淀粉溶液与壳聚糖溶液按1.5：1的比例混合，在0.1MPa压强下，利用pH计，使用0.1mol/L的NaOH调节pH 值至5.0，减压脱泡0.5～2h,然后静置1h，流涎于玻璃板上，于 60～70℃的烘箱内干燥成膜；

5)、放置干燥器中一夜后，进行微波处理，利用中档功率处理20秒后制成可食性复合膜；

B、包装方法：

1)、将8成熟的桃子采收后用托盘单层摆放，立即放入冷库预冷20h；

2)、用步骤A制作的可食性复合膜覆盖于托盘上进行包装，人工将膜体覆盖于整个桃体表面上，扎紧袋口后置于冷库贮藏。

本桃类保鲜可食性复合膜的制作、应用方法中，由于涂膜技术对表皮过软，且有细毛保护的水蜜桃的表皮会有损伤，但为了利用多糖类大分子物质的优势，研制保鲜膜以期对水蜜桃进行保鲜。

可食性膜是利用天然大分子物质的凝胶作用，添加可食性的交联剂，增塑剂等而制成的具有力学性能的保鲜膜。就材料而言可以分为多糖类，蛋白质类，脂类等，具有安全，环保等优点。然而单一基质的可食性膜存在着机械性能不足，耐水性差，抑菌效果差等问题，故可食性复合膜采用两种或两种以上的材料作为成膜基质，各基质能够取长补短，使可食性膜具有更优异的功能性，如较好的机械强度、阻隔性能等。

壳聚糖是虾，蟹，昆虫等甲壳的提取物，不仅具有良好的生物可降解性，成膜性和抑菌性，还具有独特的生理功能。木薯淀粉价廉，来源丰富，利用木薯淀粉制成的包装膜具有拉伸性，透明度，耐折性好和透气率低等特点。明胶由胶原蛋白热变性或者经物理、化学降解得到，具有溶胶——凝胶的可逆转换性、极好的成膜性以及入口即化等特性。因此，本研究以壳聚糖，木薯淀粉，明胶作为成膜材料，以甘油作为增塑剂，采用共混的方法制备复合可食性复合膜，以平板流延法形成膜体。

在步骤A的2)中，水浴温度具体为80℃。

在步骤A的3)中，明胶和甘油的具体加入量为0.5g/100ml。

在步骤A的4)中，烘箱的干燥温度具体为65℃。

在步骤B的1)中，桃子具体为水蜜桃。

在步骤B的1)中，托盘具体为浅边塑料托盘。

在步骤B的1)中，冷库的预冷温度为1±0.5℃。

多糖类的淀粉其来源丰富且价格低廉，有良好的生物相容性和可降解性，另外壳聚糖具有良好的生物可降解性，成膜性和抑菌性。将壳聚糖与淀粉按一定比例混合制备壳聚糖－淀粉复合膜，对此复合膜的性能进行了研究，发现由此制成的复合膜在冷热水中均不溶，但在有机溶剂或无机酸中能溶解，因此在食品包装中能得到广泛的应用。蛋白质类的明胶膜具有良好的热封性、阻油性、阻气性、拉伸强度、生物相容性和可降解性，但其机械性能差，易被细菌侵蚀，研究了明胶与可溶性淀粉和羟丙基淀粉复合，用多元醇增塑制备可食膜。结果表明，增加水、甘油或山梨醇的含量，降低了膜的抗拉强度和弹性模量，增加了膜的断裂伸长率。研究了增塑剂甘油、山梨醇对西米淀粉与明胶复合膜性能的影响，发现添加增塑剂后，西米淀粉与明胶在特定比例条件下，能形成机械性能比较好的复合膜。本发明将利用这些天然大分子物质的特性，尝试以淀粉，壳聚糖，明胶为原料进行复配，以求制得性能良好的复合膜，作为包装材料用于水蜜桃的保鲜。

本桃类保鲜可食性复合膜的制作、应用方法，以木薯淀粉，壳聚糖，明胶为原料研制可食性复合膜，同时将其应用于货架期短，容易腐败变质的水蜜桃保鲜中；研究木薯淀粉、壳聚糖、明胶及甘油的最佳配比，以及最佳工艺条件达到形成最优性能的可食性复合膜，完成水蜜桃保鲜储藏的前沿技术，以填补国内在这方面的研究空白。

如图1所示，本发明的应用包装设备，包括套膜器和束口夹，套膜器包括扁口圈1，扁口圈1具有两条相贴合的弹性条，两条弹性条的端部通过折角部连接，弹性条的中部设置具有变形弹性的弧形段，两条弧形段之间为通过口，扁口圈1的一侧为进口侧，另一侧为出口侧，扁口圈1位于出口侧上设置环形的毛刷2，毛刷2的内圈上贴附有松紧环3，毛刷2的尾端设置防刮球；束口夹包括呈折叠状的夹体，夹体的一条折臂为基座4，另一条折臂为切刀5，基座4上设置刃槽，切刀5的底边设置刀刃，刀刃与刃槽相配合设置，基座4与切刀5通过弹性弯折角连接。

弹性条为记忆金属条，折角部为橡胶折角，记忆金属条的端部插入橡胶折角内，记忆金属条外周包覆海绵层，整体弹性条与折角部的外侧套设塑胶套。

塑胶套上位于通过口的周壁上贴附防滑层1a，防滑层1a为表面具有防滑纹路的橡胶层。在桃体表面包装时，利用防滑层1a 可增大可食性复合膜与桃体表面的摩擦接触，避免膜体打滑使桃体表面包覆不完全。

松紧环3为橡胶环，松紧环3位于毛刷2的2/3至3/4处。

防刮球为包覆在毛刷2尾端的橡胶颗粒。设置防刮球以避免毛刷2的尖端对膜体及桃体表面产生损伤。

弹性弯折角内设置复位弹簧6。

本用于桃类保鲜可食性复合膜的应用包装设备的使用方法为：首先通过手指捏合扁口圈1位于两端的折角部，使中部的弹性条均向外侧弯曲，以致合闭的通过口张开一定程度；在扁口圈 1的进口侧放置可食性复合膜，而后将桃体放置在膜体的另一侧，并使桃体逐渐穿过扁口圈1的通过口，因扁口圈1具有弹性，故通过口直径根据桃体变化，使弹性条贴附在桃体表面滑动；桃体逐渐通过扁口圈1，并使可食性复合膜逐步包裹在桃体外面，进一步通过出口侧上的环形毛刷2将膜体与桃体刷覆贴合，其中利用松紧环3对毛刷2产生弹性束缚力。当整个桃体通过毛刷2后，扁口圈1的通过口闭合带动环形的毛刷2呈扁体，可食性复合膜被束口，将膜体的束口部分放置到束口夹的基座4和切刀5之间，啮合基座4和切刀5，利用刀刃将膜体切断，并使膜体断口封合，最后将断口贴附在桃体上即可。

本用于桃类保鲜可食性复合膜的应用包装设备，通过套膜器和束口夹两部分配合，一方面实行膜体的包装操作，另一方面实行膜体的封口操作，以实现配合人工包装膜体的辅助工具，达到对桃体表面进行快速、优质的包膜操作，由此提高工作效率，提升包装均匀度，避免对桃体表面造成损伤，减省人力，降低包装成本。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了扁口圈1；防滑层1a；毛刷2；松紧环3；基座4；切刀5；复位弹簧6等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (5)

1.桃类保鲜可食性复合膜的应用包装设备，其特征在于，包括套膜器和束口夹，所述套膜器包括扁口圈，所述扁口圈具有两条相贴合的弹性条，两条所述弹性条的端部通过折角部连接，所述弹性条的中部设置具有变形弹性的弧形段，两条所述弧形段之间为通过口，所述扁口圈的一侧为进口侧，另一侧为出口侧，所述扁口圈位于出口侧上设置环形的毛刷，所述毛刷的内圈上贴附有松紧环，所述毛刷的尾端设置防刮球；所述束口夹包括呈折叠状的夹体，所述夹体的一条折臂为基座，另一条折臂为切刀，所述基座上设置刃槽，所述切刀的底边设置刀刃，所述刀刃与刃槽相配合设置，所述基座与切刀通过弹性弯折角连接。

2.根据权利要求1所述的桃类保鲜可食性复合膜的应用包装设备，其特征在于，所述弹性条为记忆金属条，所述折角部为橡胶折角，所述记忆金属条的端部插入所述橡胶折角内，所述记忆金属条外周包覆海绵层，整体所述弹性条与折角部的外侧套设塑胶套，所述塑胶套上位于通过口的周壁上贴附防滑层，所述防滑层为表面具有防滑纹路的橡胶层。

3.根据权利要求1所述的桃类保鲜可食性复合膜的应用包装设备，其特征在于，所述松紧环为橡胶环，所述松紧环位于毛刷的2/3至3/4处。

4.根据权利要求1所述的桃类保鲜可食性复合膜的应用包装设备，其特征在于，所述防刮球为包覆在毛刷尾端的橡胶颗粒。

5.根据权利要求1所述的桃类保鲜可食性复合膜的应用包装设备，其特征在于，所述弹性弯折角内设置复位弹簧。