CN107603204A - 一种远红外复合膜及其制备方法与应用 - Google Patents

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黎厚斌
熊亚波
刘兴海
黄少云
汪文琪
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Abstract

本发明涉及一种远红外复合膜及其制备方法与应用，所述的远红外复合膜，制作原料包括：高分子聚合物基料90‑95％，远红外无机陶瓷粉末5％‑10％；其中高分子聚合物主要原料来源广并且价格低廉，远红外陶瓷粉末添加量少并且发射率高。本发明复合材料无毒无污染、用途广泛，制备工艺简单，并且加工方便，可操作性强；通过对草莓进行采后贮藏保鲜实验发现，在室温贮藏第五天后，腐烂率仅为10‑25％、呼吸速率为6‑10％、丙二醛的含量为15‑20nmol·g‑1，而果实的总糖含量维持在7‑12％的较高水平。说明这种远红外复合包装材料对于草莓的贮藏保鲜效果比较明显，能延长存放时间并保持草莓新鲜和较好的口感风味，是一种新型的果蔬包装材料。

Description

一种远红外复合膜及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于功能性包装材料技术领域，具体涉及一种远红外复合膜及其制备方法与应用。
背景技术
随着国家对农业的持续扶持，我国农业产业结构有了很大调整并且生产能力大幅增强。近年来我国果蔬产业蓬勃发展，产销比发生变化，这就迫切要求对其进行贮藏从而延长果蔬货架期。大部分果蔬在采后如果不做处理很容易腐败变质，从而造成经济损失。而草莓果皮薄、组织柔软、果实采后含水量较大、新陈代谢旺盛，因而不易贮藏。但是其营养价值相对较高，含有大量维生素、叶酸、酚类等生物活性成分，并且口感好深受消费者的喜爱。随着人们对食品安全的重视和我国草莓种植面积的扩大，目前通常采用的保鲜方法主要有低温冷藏处理、热处理、保鲜剂处理等，同时也存在贮藏运输设备不完善，包装不规范，滥用添加剂等问题，因此就需要提高草莓采后无害化贮藏保鲜技术。
功能性复合包装材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成，利用物理或化学的方法使其在宏观或者微观上组成具有新性能的材料。而各种材料在性能上互相取长补短，使复合材料的综合性能优于原组成材料从而能满足各种不同的要求。本发明的远红外复合包装材料是一种新型功能性材料，基于高分子聚合物填充远红外陶瓷粉制备而成，并且首次应用于草莓采后贮藏保鲜，与一般塑料膜对比草莓腐烂率可以减低一半，保鲜效果显著，具有实际应用意义。
发明内容
本发明在高分子聚合物中添加一种特殊的无毒、无害、并能发射远红外线的粉末状固体陶瓷，使材料具有远红外发射功能，从而制备成一种远红外功能性复合膜，并使其应用于草莓采后贮藏保鲜。
本发明的技术方案如下，一种远红外复合膜，制作原料包括如下重量百分比的配方组分：
高分子聚合物基料 90-95％，
远红外无机陶瓷粉末 5％-10％；
其中，远红外无机陶瓷为微米级，红外辐射率在0.8以上，包含的元素及各元素质量百分比如下：
进一步的，所述高分子聚合物基料为聚乙烯、聚丙烯、尼农、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚酰胺、聚碳酸酯、聚氨酯、硝酸纤维素、醋酸纤维素中的任意一种或两种。
此外，本发明还提供一种远红外复合膜的制备方法，包括如下步骤：
第一步，准备原料，将高分子聚合物基料和远红外无机陶瓷粉末按质量百分比90-95％：5％-10％进行混合；
第二步，将原料放入密炼机中密炼10分钟后冷却，密炼机转子转速为40r/min，恒定扭矩为13～16N·m；
第三步，将密炼后的物质放入热压机中热压，热压机温控仪设置150～180℃，以30Mpa保温保压5min下热压成膜。
所述远红外复合膜在草莓保鲜上的应用。
与现有技术相比，本发明的复合材料的突出特点是：
1.本发明复合材料中的高分子聚合物主要原料来源广并且价格低廉。
2.本发明远红外功能性复合材料相比较于普通的红外辐射材料，不仅远红外陶瓷粉末添加量少并且发射率高，能有效控制制作成本。
3.本发明复合材料无毒无污染。
4.本发明复合材料制备工艺简单，并且加工方便，可操作性强。
5.本发明复合材料用途广泛，通过对草莓进行采后贮藏保鲜实验发现，在室温贮藏第五天后，腐烂率仅为10-25％、呼吸速率为6-10％、丙二醛的含量为15-20nmol·g-1，而果实的总糖含量维持在7-12％的较高水平。说明这种远红外复合包装材料对于草莓的贮藏保鲜效果比较明显，能延长存放时间并保持草莓新鲜和较好的口感风味，是一种新型的果蔬包装材料。
具体实施方式
为了便于本领域一般技术人员理解和实现本发明，现结合具体实施例进一步描述本发明所述远红外复合膜及其制备方法与应用。
本发明所述的一种远红外复合膜，制作原料包括如下重量百分比的配方组分：高分子聚合物基料90-95％，远红外无机陶瓷粉末5％-10％；其中，远红外无机陶瓷为微米级，红外辐射率在0.8以上，包含的元素及各元素质量百分比如下：
其中高分子聚合物基料为聚乙烯、聚丙烯、尼农、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚酰胺、聚碳酸酯、聚氨酯、硝酸纤维素、醋酸纤维素中的任意一种或两种。
下面通过实施例对本发明所述的一种远红外复合膜的制备方法进一步详细说明，并通过测量利用本发明所述的远红外复合膜保鲜5天后草莓的腐烂率、呼吸速率、丙二醛的含量，以及果实的总糖含量，与现有的保鲜膜进行对比实验与数据分析，从而阐明本发明的突出特点和显著进步。
实施例1
将尼龙(NY)颗粒和远红外无机陶瓷粉末以质量比95：5混合，总质量为50g。在密炼机中密炼，密炼时间为10分钟，密炼温度为180℃，密炼机转子转速为40r/min，恒定扭矩为16N·m。冷却后于热压机中热压。热压机温控仪设置150℃，以30Mpa保温保压5min下热压成膜，成膜后冷却。膜长度为200mm，宽度为200mm，厚度0.6mm。将所制成膜在热压机中热封制成塑料袋。将草莓采摘后，清除杂物，分级挑选，将出现机械损伤的样品剔除，剩下的样品用所制成的塑料袋包装，立即放入泡沫塑料箱中，在室温中贮藏。第五天后，草莓腐烂率仅为24.8％、呼吸速率为9.09％、丙二醛的含量为19.328nmol·g-1，而果实的总糖含量维持在11.5％的较高水平。
实施例2
将聚乙烯(PE)颗粒和远红外无机陶瓷粉末以质量比95：5混合，总质量为50g。在密炼机中密炼，密炼时间为10分钟，密炼温度为150℃，密炼机转子转速为40r/min，恒定扭矩13N·m。冷却后用剪刀剪成小颗粒，再在热压机中热压。热压机温控仪设置150℃，以30Mpa保温保压5min下热压成膜，成膜后冷却。膜长度为200mm，宽度为200mm，厚度0.6mm。将所制成膜在热压机中热封制成塑料袋。将草莓采摘后，清除杂物，分级挑选，将出现机械损伤的样品剔除，剩下的样品用所制成的塑料袋包装，立即放入泡沫塑料箱中，在室温中贮藏。第五天后，草莓腐烂率仅为22.4％、呼吸速率为8.12％、丙二醛的含量为18.319nmol·g-1，而果实的总糖含量维持在10.3％的较高水平。
实施例3
将定向拉伸性聚丙烯(OPP)和远红外无机陶瓷粉末以质量比94：6混合，总质量为50g。在密炼机密炼，密炼时间为10分钟，密炼温度为160℃，密炼机转子转速为40r/min，恒定扭矩15N·m。冷却后用剪刀剪成小颗粒，再在热压机中热压。热压机温控仪设置150℃，以30Mpa保温保压5min下热压成膜，成膜后冷却。膜长度为200mm，宽度为200mm，厚度0.6mm。将所制成膜在热压机中热封制成塑料袋。将草莓采摘后，清除杂物，分级挑选，将出现机械损伤的样品剔除，剩下的样品用所制成的塑料袋包装，立即放入泡沫塑料箱中，在室温中贮藏。第五天后，草莓腐烂率仅为14.9％、呼吸速率为8.09％、丙二醛的含量为19.328nmol·g-1，而果实的总糖含量维持在7.9％的较高水平。
实施例4
将流延聚丙烯(CPP)颗粒和远红外无机陶瓷粉末以质量比94：6混合，总质量为50g。在密炼机密炼，密炼时间为10分钟，密炼温度为180℃，密炼机转子转速为40r/min，恒定扭矩15N·m。冷却后用剪刀剪成小颗粒，再在热压机中热压。热压机温控仪设置150℃，以30Mpa保温保压5min下热压成膜，成膜后冷却。膜长度为200mm，宽度为200mm，厚度0.6mm。将所制成膜在热压机中热封制成塑料袋。将草莓采摘后，清除杂物，分级挑选，将出现机械损伤的样品剔除，剩下的样品用所制成的塑料袋包装，立即放入泡沫塑料箱中，在室温中贮藏。第五天后，草莓腐烂率仅为14.1％、呼吸速率为8.22％、丙二醛的含量为19.158nmol·g-1，而果实的总糖含量维持在7.5％的较高水平。
实施例5
将实施例1(按上述所述方法制备)和实施例2(按上述所述方法制备)所成型的膜在热压机中热压，成型为双层膜。热压机温控仪设置180℃，以30Mpa保温保压5min下热压成膜，成膜后冷却。膜长度为200mm，宽度为200mm，厚度1.2mm。将所制成膜在热压机中热封制成塑料袋。将草莓采摘后，清除杂物，分级挑选，将出现机械损伤的样品剔除，剩下的样品用所制成塑料袋包装，立即放入泡沫塑料箱中，在室温中贮藏。第五天后，草莓腐烂率仅为10.8％、呼吸速率为6.09％、丙二醛的含量为16.328nmol·g-1，而果实的总糖含量维持在11.8％的较高水平。
实施例6
将实施例3(按上述所述方法制备)和实施例4(按上述所述方法制备)所成型的膜在热压机中热压，成型为双层膜。热压机温控仪设置150℃，以30Mpa保温保压5min下热压成膜，成膜后冷却。膜长度为200mm，宽度为200mm，厚度1.2mm。将所制成膜在热压机中热封制成塑料袋。将草莓采摘后，清除杂物，分级挑选，将出现机械损伤的样品剔除，剩下的样品用所制成的塑料袋包装，立即放入泡沫塑料箱中，在室温中贮藏。第五天后，草莓腐烂率仅为13.4％、呼吸速率为7.01％、丙二醛的含量为15.328nmol·g-1，而果实的总糖含量维持在9.8％的较高水平。
在考察保鲜膜对草莓的保鲜作用时，腐烂率、呼吸速率、丙二醛的含量的值越低说明保鲜效果越好，而总糖含量越高保鲜效果越好。相比普通塑料保鲜膜草莓常温贮藏在第五天腐烂率为25-40％、呼吸速率为8-13％、丙二醛的含量为19-25nmol·g-1，总糖含量在5-11％，本发明的远红外复合膜显著的降低了草莓的腐烂率以及丙二醛的含量，对草莓的呼吸速率也有一定的降低，并提高了草莓的总含糖量。
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。

Claims (5)

1.一种远红外复合膜，其特征在于，制作原料包括如下重量百分比的配方组分：
高分子聚合物基料 90-95％，
远红外无机陶瓷粉末 5％-10％；
其中，远红外无机陶瓷为微米级，红外辐射率在0.8以上，包含的元素及各元素质量百分比如下：
2.如权利要求1所述的一种远红外复合膜，其特征在于：所述高分子聚合物基料为聚乙烯、聚丙烯、尼农、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚酰胺、聚碳酸酯、聚氨酯、硝酸纤维素、醋酸纤维素中的任意一种或两种。
3.如权利要求2所述的一种远红外复合膜，其特征在于：所述远红外复合膜的厚度在0.5-1.0mm之间。
4.一种远红外复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，准备原料，将高分子聚合物基料和远红外无机陶瓷粉末按质量百分比90-95％：5％-10％进行混合；
第二步，将原料放入密炼机中密炼10分钟后冷却，密炼机转子转速为40r/min，恒定扭矩为13～16N·m；
第三步，将密炼后的物质放入热压机中热压，热压机温控仪设置150～180℃，以30Mpa保温保压5min下热压成膜。
5.如权利要求1或2或3所述的远红外复合膜在草莓保鲜上的应用，其特征在于：草莓在室温贮藏第五天后，腐烂率为10-25％、呼吸速率为6-10％、丙二醛的含量为15-20nmol·g-1，而果实的总糖含量维持在7-12％的较高水平。
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