CN107266820A - 一种高强度食品保鲜膜及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高强度食品保鲜膜及其制备方法，先将聚氯乙烯、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、聚丙烯、硬脂酸、月桂酰胺乙基硫酸钠、海藻酸钠、壳聚糖、乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、钛白粉、竹粉、邻苯二甲酸酯和改性甲壳素纤维按照100：10‑25：8‑12：3‑5：8‑10：4‑6：6‑10：1‑6：3‑8：5‑12：1.5‑6.5：1.5‑4.3：3‑16的重量配比进行搅拌制得混合物M1；接着，将所述混合物M1进行热处理形成熔融物M2；最后，将熔融物M2挤出成型、并加工成所述高强度食品保鲜膜。该高强度食品保鲜膜的机械强度高，可有效抑制细菌生长，能显著提高食品的保鲜质量。

Description

一种高强度食品保鲜膜及制备方法
技术领域
本发明涉及食品保鲜膜技术领域，具体地，涉及一种高强度食品保鲜膜及制备方法。
背景技术
食品保鲜膜是一种塑料包装制品保鲜膜，是一种塑料包装制品，通常以乙烯为母料通过聚合反应制成，保鲜膜可分为三大类：第一种是聚乙烯，简称PE；第二种是聚氯乙烯，简称PVC；第三种是聚偏二氯乙烯，简称PVDC。
微波炉食品加热、冰箱食物保存、生鲜及熟食包装等场合，在家庭生活、超市卖场、宾馆饭店及工业生产的食品包装领域都有广泛应用。
食品保鲜膜以其方便、经济、美观的优点广受消费者青睐。但是，随着使用保鲜膜的频率和使用范围，又对保鲜膜的强度和抗菌、保鲜性能提出了更高的要求。尤其到了夏天，病菌容易滋生，家庭生活中很多食物的存放都是依赖保鲜膜和冰箱的介入，但是保鲜膜的质量也会直接影响到食品的新鲜度。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度食品保鲜膜，该高强度食品保鲜膜的机械强度高，且能够有效抑制细菌滋生进而提高对食品的保鲜效果。
为了实现上述目的，本发明提供了一种聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丙烯、硬脂酸、月桂酰胺乙基硫酸钠、海藻酸钠、壳聚糖、乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、钛白粉、竹粉、邻苯二甲酸酯和改性甲壳素纤维；
其中，按照重量份计，所述聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丙烯、硬脂酸、月桂酰胺乙基硫酸钠、海藻酸钠、壳聚糖、乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、钛白粉、竹粉、邻苯二甲酸酯和改性甲壳素纤维的用量比为100：10-25：8-12：3-5：8-10：4-6：6-10：1-6：3-8：5-12：1.5-6.5：1.5-4.3：3-16。
通过上述技术方案，本发明通过选择特定重量配比的聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丙烯作为成膜主体材料，使制得的保鲜膜具有很高的机械强度；同时与特定用量的月桂酰胺乙基硫酸钠、海藻酸钠、壳聚糖、乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、钛白粉、竹粉、邻苯二甲酸酯和改性甲壳素纤维等组分进行混合后，各组分之间的相互协同作用进而使制得的保鲜膜具有强杀菌、抑菌性能进而大大提高了保鲜膜的保鲜性能。其中，制备过程中加入的竹粉、海藻酸钠、壳聚糖和改性甲壳素纤维进一步提高了所制得的保鲜膜的杀菌、保鲜性能。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丙烯、硬脂酸、月桂酰胺乙基硫酸钠、海藻酸钠、壳聚糖、乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、钛白粉、竹粉、邻苯二甲酸酯和改性甲壳素纤维；
其中，按照重量份计，所述聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丙烯、硬脂酸、月桂酰胺乙基硫酸钠、海藻酸钠、壳聚糖、乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、钛白粉、竹粉、邻苯二甲酸酯和改性甲壳素纤维的用量比为100：10-25：8-12：3-5：8-10：4-6：6-10：1-6：3-8：5-12：1.5-6.5：1.5-4.3：3-16。
在上述技术方案中，所用的改性甲壳素纤维的制备方法可以在宽的范围内选择，例如直接将虫壳破碎、消毒后即可使用，但是为了进一步提高所制得的保鲜膜的杀菌、保鲜性能，优选地，所述改性甲壳素纤维由以下步骤制得：先将虫壳破碎后过网筛，制得到平均粒径为0.1-0.6mm的壳粉；接着，将所述壳粉与氢氧化钠、碳酸钠按照1：3-6：4-8的重量比进行混合、蒸煮，蒸煮结束后冷却、真空干燥即制得原改性甲壳素纤维。
上述技术方案中，虫壳可以在多种昆虫体壳中选择，但是为了提高保鲜膜的杀菌效果，优选地，所述虫壳为虾、蟹、蝗、蝉和蜈蚣体壳中的一种或多种。
上述技术方案中，在所述改性甲壳素纤维的制备过程中，蒸煮的条件可以控制在宽的范围内，但是为了提高蒸煮效果进而提高改性甲壳素纤维的制备效率及提高制得的改性甲壳素纤维的杀菌效果，优选地，所述蒸煮的条件为：蒸煮温度为75-90℃，蒸煮时间为1-3.5h。
同样，所述改性甲壳素纤维的制备过程中，干燥的条件可以在宽的范围内调节，但是为了提高蒸煮效果进而提高改性甲壳素纤维的制备效率，优选地，在所述真空干燥的条件为：干燥温度为65-100℃，干燥时间为10-20h。
在本发明提供的技术方案中，所使用的各类树脂的分子量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高各原料之间的混合、熔融效果，进而提高各原料之间的相互协同作用，优选地，所述聚氯乙烯的重均分子量为2万-3万，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为4万-6万，所述聚丙烯的重均分子量为2万-2.5万。
在本发明的技术方案中，所使用的竹粉的具体粒径大小能够在宽的范围内选择，但是为了提高竹粉与其他组分之间的相互协同作用进而提高所制得的保鲜膜的杀菌性能，优选地，所述竹粉的平均粒径为10-25nm。
同样的，所使用的钛白粉的具体种类及粒径大小均可以在宽的范围内选择，但是为了提高钛白粉与其他组分之间的相互协同作用进而提高所制得的保鲜膜的杀菌性能，优选地，所述钛白粉为锐钛型氧化钛；进一步优选地，钛白粉的平均粒径为30-50nm。
本发明中还提供了一种上述高强度食品保鲜膜的制备方法，所述制备方法由以下步骤组成：
先将聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丙烯、硬脂酸、月桂酰胺乙基硫酸钠、海藻酸钠、壳聚糖、乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、钛白粉、竹粉、邻苯二甲酸酯和改性甲壳素纤维按照100：15-25：5-10：1-5：5-10：2-7：3-8：1-5：2-7：5-11：1.5-5.2：1.5-3.2：5-15的重量配比进行搅拌制得混合物M1；
接着，将所述混合物M1进行热处理形成熔融物M2；
最后，将所述熔融物M2挤出成型、并加工成所述高强度食品保鲜膜。
在上述制备方法中，所述搅拌的条件可以在宽的范围内调节控制，但是为了进一步提高制备效率及原料之间的混合效果，优选地，所述搅拌满足以下条件：转速为1500-2500rpm，搅拌的时间为30-50min。
同样，所述热处理的条件可以在较宽的范围内调节，但是为了提高制备效率及制得的保鲜膜的强度，优选地，所述热处理满足以下条件：热处理的温度为180-220℃，热处理的时间为4-7h。
在上述技术方案中，所述挤出成型的温度可以在宽的范围内选择，但是为了提高挤出效率进而提高食品保鲜膜的制备效率，优选地，所述挤出成型的温度为172-196℃。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
制备例1
先将虫壳（虾壳、蟹壳、蝗壳、蚕壳按照1：1：1：1混合得到）破碎后过网筛，制得到平均粒径为0.2mm的的壳粉；接着，将所述的壳粉与氢氧化钠、碳酸钠按照1：3：5的重量比进行混合后在85℃蒸煮3h，蒸煮结束后冷却、接着在75℃真空干燥15h后即制得所述改性甲壳素纤维，记作W1。
制备例2
先将虾壳破碎后过网筛，制得到平均粒径为0.3mm的壳粉；接着，将所述壳粉与氢氧化钠、碳酸钠按照1：5：6的重量比进行混合后在90℃蒸煮3h，蒸煮结束后冷却、接着在85℃真空干燥13h后即制得所述改性甲壳素纤维，记作W2。
制备例3
先将蟹壳破碎后过网筛，制得到平均粒径为0.6mm的壳粉；接着，将所述壳粉与氢氧化钠、碳酸钠按照1：5：7的重量比进行混合后在100℃蒸煮2h，蒸煮结束后冷却、接着在95℃真空干燥12h后即制得所述改性甲壳素纤维，记作W3。
制备例4
按照制备例1的方法制得所述改性甲壳素纤维，记作W4；不同的是未经过蒸煮步骤。
制备例5
按照制备例1的方法制得所述改性甲壳素纤维，记作W5；不同的是所述壳粉与氢氧化钠、碳酸钠的重量比为1：1：8。
实施例1
先将聚氯乙烯（重均分子量为2万）、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（重均分子量为3万）、聚丙烯（重均分子量为1万）、硬脂酸、月桂酰胺乙基硫酸钠、海藻酸钠、壳聚糖、乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、锐钛型氧化钛（平均粒径为30nm）、竹粉（平均粒径为20nm）、邻苯二甲酸酯和改性甲壳素纤维（W1）按照100：15：5：5：2：2：3：1：2：5：1.5：1.5：5的重量配比在1500rpm转速下搅拌30min制得混合物M1；
接着，将所述混合物M1在195℃下热处理6h形成熔融物M2；
最后，将所述熔融物M2在175℃挤出成型、并加工成所述高强度食品保鲜膜，记作A1。
实施例2
先将聚氯乙烯（重均分子量为2.5万）、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（重均分子量为4万）、聚丙烯（重均分子量为1.5万）、硬脂酸、月桂酰胺乙基硫酸钠、海藻酸钠、壳聚糖、乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、锐钛型氧化钛（平均粒径为40nm）、竹粉（平均粒径为22nm）、邻苯二甲酸酯和改性甲壳素纤维（W2）按照100：22：8：4：8：4：5：3：5：8：3.5：2.5：10的重量配比在2000rpm转速下搅拌40min制得混合物M1；
接着，将所述混合物M1在200℃下热处理5h形成熔融物M2；
最后，将所述熔融物M2在185℃挤出成型、并加工成所述高强度食品保鲜膜，记作A2。
实施例3
先将聚氯乙烯（重均分子量为3万）、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（重均分子量为5万）、聚丙烯（重均分子量为2万）、硬脂酸、月桂酰胺乙基硫酸钠、海藻酸钠、壳聚糖、乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、锐钛型氧化钛（平均粒径为50nm）、竹粉（平均粒径为25nm）、邻苯二甲酸酯和改性甲壳素纤维（W1）按照100：25：10：5：12：6：8：5：7：11：5.2：3.2：15的重量配比在3000rpm转速下搅拌50min制得混合物M1；
接着，将所述混合物M1在215℃下热处理3h形成熔融物M2；
最后，将所述熔融物M2在195℃挤出成型、并加工成所述高强度食品保鲜膜，记作A3。
实施例4
按照实施例1的方法制得高强度食品保鲜膜，记作A4，不同的是，所使用的改性甲壳素纤维为W4。
实施例5
按照实施例1的方法制得高强度食品保鲜膜，记作A5，不同的是，所使用的改性甲壳素纤维为W5。
对比例1
按照实施例1的方法制得高强度食品保鲜膜，记作B1，不同的是，未使用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
对比例2
按照实施例1的方法制得高强度食品保鲜膜，记作B2，不同的是，未使用竹粉。
对比例3
按照实施例1的方法制得高强度食品保鲜膜，记作B3，不同的是，未使用钛白粉。
对比例4
按照实施例1的方法制得高强度食品保鲜膜，记作B4，不同的是，未使用改性甲壳素纤维。
检测例1
根据国标GB/T 1539—2007的规定测定实施例和对比例制值得的食品保鲜膜A1-A5以及B1-B4的菌落数量（n/cfu·g-1）；另外将同样重量的米饭放置于保鲜膜A1-A5以及B1-B4中36小时后，观察保鲜膜内的米饭是否有异味；具体结果见表1。
检测例2
根据国标GB13022-91测试实施例和对比例制值得的食品保鲜膜A1-A5以及B1-B4的的拉伸强度（MPa）和断裂伸长率（%）；具体结果见表2。
表1
编号 菌落总数（n/cfu·g-1） 是否有异味
A1 7 无异味
A2 8 无异味
A3 8 无异味
A4 15 有异味
A5 17 有异味
B1 22 有异味
B2 23 有异味
B3 23 有异味
B4 21 有异味
表2
编号 纵向拉伸强度（MPa） 横向强度（MPa）强度 纵向断裂伸长率（%） 横向断裂伸长率（%）
A1 15 14 155 150
A2 13 14 153 152
A3 16 15 150 155
A4 12 11 139 140
A5 11 10 128 127
B1 7 6 105 103
B2 8 9 112 109
B3 9 8 110 113
B4 8 9 112 111
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种高强度食品保鲜膜，其特征在于，所述高强度食品保鲜膜由如下组分制备而得：聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丙烯、硬脂酸、月桂酰胺乙基硫酸钠、海藻酸钠、壳聚糖、乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、钛白粉、竹粉、邻苯二甲酸酯和改性甲壳素纤维；
其中，按照重量份计，所述聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丙烯、硬脂酸、月桂酰胺乙基硫酸钠、海藻酸钠、壳聚糖、乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、钛白粉、竹粉、邻苯二甲酸酯和改性甲壳素纤维的用量比为100：10-25：8-12：3-5：8-10：4-6：6-10：1-6：3-8：5-12：1.5-6.5：1.5-4.3：3-16。
2.根据权利要求1所述的高强度食品保鲜膜，其中，所述改性甲壳素纤维由以下步骤制得：
先将虫壳破碎后过网筛，制得到平均粒径为0.1-0.6mm的壳粉；接着，将所述壳粉与氢氧化钠、碳酸钠按照1：3-6：4-8的重量比进行混合、蒸煮，蒸煮结束后冷却、真空干燥即制得原改性甲壳素纤维。
3.根据权利要求2的高强度食品保鲜膜，其中，所述虫壳为虾、蟹、蝗、蝉和蜈蚣体壳中的一种或多种。
4.根据权利要求2的高强度食品保鲜膜，其中，所述蒸煮的条件为：蒸煮温度为75-90℃，蒸煮时间为1-3.5h；
优选地，所述真空干燥的条件为：干燥温度为65-100℃，干燥时间为10-20h。
5.根据权利要求2-4中任意一项所述的高强度食品保鲜膜，其中，所述聚氯乙烯的重均分子量为2万-3万，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为4万-6万，所述聚丙烯的重均分子量为2万-2.5万。
6.根据权利要求2-4中任意一项所述的高强度食品保鲜膜，其中，所述竹粉的平均粒径为10-25nm；
优选地，所述钛白粉为锐钛型氧化钛；
进一步优选地，所述钛白粉的平均粒径为30-50nm。
7.一种高强度食品保鲜膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法由以下步骤组成：
先将聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丙烯、硬脂酸、月桂酰胺乙基硫酸钠、海藻酸钠、壳聚糖、乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、钛白粉、竹粉、邻苯二甲酸酯和改性甲壳素纤维按照100：10-25：8-12：3-5：8-10：4-6：6-10：1-6：3-8：5-12：1.5-6.5：1.5-4.3：3-16的重量配比进行搅拌制得混合物M1；
接着，将所述混合物M1进行热处理形成熔融物M2；
最后，将所述熔融物M2挤出成型、并加工成所述高强度食品保鲜膜。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述搅拌满足以下条件：转速为1500-2500rpm，搅拌的时间为30-50min。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述热处理满足以下条件：热处理的温度为180-220℃，热处理的时间为4-7h。
10.根据权利要求7-9中任意一项所述的制备方法，其中，所述挤出成型的温度为172-196℃。
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