CN107326538A - 一种用于冷鲜肉保鲜的抑菌吸水衬垫及其制备方法 - Google Patents

一种用于冷鲜肉保鲜的抑菌吸水衬垫及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于冷鲜肉保鲜的抑菌吸水衬垫及其制备方法。本发明使魔芋葡甘聚糖接枝丙烯酸与亲水性的高分子聚合物、高分子插层的硅酸盐进行聚合反应，加入天然精油抗菌剂、护色剂、硬脂酸、混合纤维，通过纺丝机进行湿法纺丝，干燥后得到抑菌吸水衬垫。本发明所研制的抑菌吸水衬垫以天然可降解材料为主要原料，具有良好的吸水保水、防腐护色性能，并兼具良好的耐盐性，属环境友好型材料。

Description

一种用于冷鲜肉保鲜的抑菌吸水衬垫及其制备方法
技术领域
本发明涉及改性材料技术领域，更为具体的，涉及一种用于冷鲜肉保鲜的抑菌吸水衬垫及其制备方法。
背景技术
冷鲜肉与热鲜肉、冷冻肉相比，具有营养价值高、安全系数高和感官舒适性高等明显优势，因此，在肉类市场上占据很大的比例。冷鲜肉在低温生产和销售过程中，虽然大多数微生物的生长被抑制，但仍有一些嗜冷菌在此环境中生长和繁殖，造成冷鲜肉货架期短,同时表面褐变及汁液流失的现象,严重的影响了冷鲜肉的外观和销售。国内目前生产的冷鲜肉在超市冷柜内的货架期只有3-4d，不能及时出售就必须马上回收冷冻处理或加工成熟肉制品。这样既耗费人力物力，又阻碍了企业冷鲜肉生产量的扩大，所以，延长冷鲜肉货架期已势在必行。
魔芋葡甘聚糖(简称KGM)，具有亲水性、增稠性等独特的生理活性，但由于魔芋的溶解度低、形成的溶胶具有稳定性，限制了魔芋的应用领域。作为一种资源丰富的天然高分子，魔芋的改性与应用引起了广泛关注，通过与乙烯基单体接枝共聚改性可以制备高吸水性材料。
精油是一种纯天然的植物抗菌剂，其对环境中的微生物生长有显著的抑制作用，且气味舒适，对人体没有任何危害，属于广谱性、高效性的抗菌剂。
抑菌吸水衬垫均以天然原料进行合成，可以完全生物降解，是一种环境友好的环保材料。目前，吸水性衬垫材料的研究已取得一定进展。专利(CN105803666A)发明了一种超吸水食品包装材料及其制备方法，具有极佳的吸水效果，但耐盐效果差，吸水效率低。论文《用于冷却肉保鲜的高吸水性生物抗菌沉垫研制》第四章介绍高吸水性生物抗菌衬垫的制备与应用，通过羧甲基纤维素钠一溶胶制备出高吸水性膜,添加肉桂微粉制备出高吸水性冷鲜肉生物抗菌衬垫。这种方法在一定程度上提高了膜的吸水性和耐盐性，但采用多层设计，制作工艺繁杂，且抑菌剂微粉的加入，致使冷鲜肉失水。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于冷鲜肉保鲜的抑菌吸水衬垫及其制备方法，该材料安全可降解，包装废弃物可环境友好性完全分解而不产生白色污染，制造工艺简单，成本低。
本发明提供的抑菌吸水衬垫材料解决冷鲜肉在储藏过程中渗血水的问题，同时通过天然精油抗菌剂的迁移释放，抑制冷鲜肉中微生物的滋生，保证了包装的清洁以及冷鲜肉外观品质,达到延长食品的货架期和提高商品外观的双重目的。
本发明涉及一种用于冷鲜肉保鲜的抑菌吸水衬垫，由以质量份数计的以下主要组分制成：丙烯酸100份，魔芋葡甘聚糖10-30份，高分子聚合物10-30份，引发剂0.5-5份，交联剂0.5-5份，硅酸盐4-10份，天然精油抑菌剂0.5-2份，护色剂0.1-1份，硬脂酸5-10份，纤维5-10份，其中丙烯酸为AR级。
本发明还涉及一种用于冷鲜肉保鲜的抑菌吸水衬垫的制备方法，包括如下步骤：
S1.按质量份数取各组分；
S2.在魔芋葡甘聚糖中加入适量纯净水使其充分溶胀，水浴加热至恒温，通入氮气保护数分钟后，加入用NaOH溶液中和的丙烯酸，中和度为60％-80％，再加入引发剂引发，加入高分子聚合物，并加入交联剂交联，在50℃-80℃水浴恒温器中聚合反应2-4h后加入天然精油、护色剂、硅酸盐、硬脂酸和纤维进行共混，得到聚合物；
S3.将S2得到的聚合物用纺丝机进行湿法纺丝，制备成无纺布，在50℃-70℃条件下干燥1h-3h，即得到抑菌吸水衬垫。
本发明所述硅酸盐为高岭土、蛭石、蒙脱土中的一种或几种。
所述高分子聚合物为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯醇磺酸钠的一种或几种。
所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或几种。
所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二缩水甘油醚、二甲基丙烯酸酯中的一种或几种。
所述天然精油抑菌剂为迷迭香精油、柠檬精油、肉桂精油中的一种或几种。
所述护色剂为抗坏血酸、烟酰胺中的一种或几种。
所述纤维优选为竹纤维、腈纶、棉纤维中的一种或多种，更优选竹纤维和腈纶的混合物。
本发明具有以下优点：
1、本发明的抑菌吸水衬垫采用魔芋葡甘聚糖与单体丙烯酸、硅酸盐和高分子聚合物进行接枝共聚，提高了衬垫的吸水速率和耐盐性。同时硅酸盐对抑菌剂具有控释作用，使抑菌剂缓慢释放到食品表面，不需向食品中添加抑菌剂，也可达到理想的保鲜效果，保证了食品的安全。
2、本发明的抑菌吸水衬垫具有很强的吸水和保水性能，既能吸收冷鲜肉渗出的血水同时又能保持冷鲜肉中的水分，保证了包装的清洁和冷鲜肉的外观品质，做到了真正的保鲜和保质。
3、本发明的抑菌吸水衬垫，采用天然精油作为抗菌剂，具有广谱和高效的抑菌作用，且气味舒适、安全无毒，延长冷鲜肉的货架期。
4、本发明的抑菌吸水衬垫，加入护色剂，防止冷鲜肉氧化变色，起到护色作用，提高其商品外观。
5、本发明的抑菌吸水衬垫通过纺丝工艺，可以实现低温成膜，有效的保护了天然抗菌剂和护色剂的活性，使其不受破坏。
6、本发明的抑菌吸水衬垫是安全绿色产品，具有生物可降解性，不产生白色污染，符合“绿色发展”国家产业发展的主导方向。同时衬垫材料制作工艺简单，成本低，可实现大规模自动化生产方式，可显著提高企业的经济效益。
7、使用方便，使用中把抑菌吸水衬垫置于托盘上即可，而无需特别处理。
8、采用本发明抑菌吸水衬垫保鲜的冷鲜肉，可延长货架期2-3d。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明实施方法不限于此。
实施例1
丙烯酸(AR)100份，魔芋葡甘聚糖20份，聚乙烯醇30份，过硫酸钾1份，N，N-亚甲基双丙烯酰胺6份，高岭土5份，肉桂精油0.5份，抗坏血酸0.2份，硬脂酸10份，竹纤维3份，腈纶3份。
所述的抑菌吸水衬垫的制备方法，包括以下步骤：
1、按重量份称取各组分，备用；
2、在魔芋葡甘聚糖中加入适量纯净水使其充分溶胀，水浴加热至恒温，通入氮气保护数分钟后，加入过硫酸钾引发10分钟；加入用20wt％NaOH溶液中和的丙烯酸，中和度为60％，再加入聚乙烯醇，并加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺交联；在70℃水浴恒温器中聚合反应4h后加入高岭土、肉桂精油、抗坏血酸、硬脂酸、竹纤维和腈纶共混，得到聚合物；
3、将步骤2得到的聚合物用纺丝机进行湿法纺丝，制备成无纺布，在70℃条件下干燥3h，即得到抑菌吸水衬垫。
实施例2
丙烯酸(AR)100份，魔芋葡甘聚糖15份，聚乙二醇20份，过硫酸钾2份，N，N-亚甲基双丙烯酰胺6份，蛭石6份，迷迭香精油0.5份，抗坏血酸0.2份，硬脂酸8份，腈纶5份。
所述的抑菌吸水衬垫的制备方法，包括以下步骤：
1、按重量份称取各组分，备用；
2、在魔芋葡甘聚糖中加入适量纯净水使其充分溶胀，水浴加热至恒温，通入氮气保护数分钟后，加入过硫酸钾引发15分钟；加入用20wt％NaOH溶液中和的丙烯酸，中和度为70％，聚乙二醇，并加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺交联；在75℃水浴恒温器中聚合反应2.5h后加入蛭石、迷迭香精油、抗坏血酸、硬脂酸和腈纶进行共混，得到聚合物；
3、将步骤2得到的聚合物用纺丝机进行湿法纺丝，制备成无纺布，在55℃条件下干燥1.5h，即得到抑菌吸水衬垫。
实施例3
丙烯酸(AR)100份，魔芋葡甘聚糖20份，聚乙烯醇磺酸钠20份，过硫酸胺1份，二甲基丙烯酸酯9份，蒙脱土8份，柠檬精油0.6份，烟酰胺0.4份，硬脂酸8份，竹纤维4份，腈纶4份
所述的抑菌吸水衬垫的制备方法，包括以下步骤：
1、按重量份称取各组分，备用；
2、在魔芋葡甘聚糖中加入适量纯净水使其充分溶胀，水浴加热至恒温，通入氮气保护数分钟后，加入过硫酸胺引发14分钟；用20wt％NaOH溶液中和的丙烯酸，中和度为70％，再加入聚乙烯醇磺酸钠，并加入二甲基丙烯酸酯交联；在65℃水浴恒温器中聚合反应3h后加入蒙脱土、柠檬精油、烟酰胺、硬脂酸、竹纤维和腈纶进行共混，得到聚合物；
3、将步骤2得到的聚合物用纺丝机进行湿法纺丝，制备成无纺布，在60℃条件下干燥3h，即得到抑菌吸水衬垫。
对上述实施例制备得到的抑菌吸水衬垫进行性能测试和在冷鲜肉中的保鲜应用，测试结果如下所示：
项目 实施例1 实施例2 实施例3
蒸馏水中吸水率(％) 698 754 775
NaCl溶液中吸水率(％) 110 118 118
延长保鲜时间(d) 3 4 3

Claims (10)

1.一种用于冷鲜肉保鲜的抑菌吸水衬垫，由以质量份数计的以下主要组分制成：丙烯酸100份，魔芋葡甘聚糖10-30份，高分子聚合物10-30份，引发剂0.5-5份，交联剂0.5-5份，硅酸盐4-10份，天然精油抑菌剂0.5-2份，护色剂0.1-1份，硬脂酸5-10份，纤维5-10份。
2.根据权利要求1所述衬垫，其特征在于，所述硅酸盐为高岭土、蛭石、蒙脱土中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述衬垫，其特征在于，所述高分子聚合物为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯醇磺酸钠中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述衬垫，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述衬垫，其特征在于，所述交联剂为：N，N-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二缩水甘油醚、二甲基丙烯酸酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述衬垫，其特征在于，所述天然精油抑菌剂为迷迭香精油、柠檬精油、肉桂精油中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述衬垫，其特征在于，所述护色剂为抗坏血酸、烟酰胺中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述衬垫，其特征在于，所述纤维为竹纤维、腈纶、棉纤维中的一种或一种以上的混合物。
9.根据权利要求8所述衬垫，其特征在于，所述纤维为竹纤维和腈纶的混合物。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的用于冷鲜肉保鲜的抑菌吸水衬垫的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.按质量份数取各组分；
S2.在魔芋葡甘聚糖中加入适量纯净水使其充分溶胀，水浴加热至恒温，通入氮气保护数分钟后，加入引发剂引发，再加入用NaOH溶液中和的丙烯酸，加入高分子聚合物，并加入交联剂交联，在50℃-80℃水浴恒温器中聚合反应2-4h后加入天然精油、护色剂、硅酸盐、硬脂酸和纤维进行共混，得到聚合物；
S3.将S2得到的聚合物用纺丝机进行湿法纺丝，制备成无纺布，在50℃-70℃条件下干燥1h-3h，即得到抑菌吸水衬垫。
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