CN107629554A - 天然防霉涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种天然防霉涂料及其制备方法和应用，其中天然防霉涂料按重量百分含量包括以下原料组分：主体成分10％～45％，天然提取物类防霉剂0.1％～8％，溶剂50％～85％和助剂0.3％～5％，其中所述主体成分为淀粉、纤维素、阿拉伯胶、紫草茸、瓜儿胶、西黄蓍胶、明胶和槐豆胶中的至少一种，所述溶剂为水和/或乙醇。天然提取物类防霉剂均匀地分散于防霉涂料中，可以有效地消灭微物生或阻止微生物发芽以防止霉菌生长繁殖，达到防霉的效果。该防霉涂料的原料采用绿色无毒物质，因此具有无毒性、安全性高等特点，可与食品相接触，特别适用于果蔬等容易霉变的食品包装保鲜。

Description

天然防霉涂料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及一种天然防霉涂料及其制备方法和应用。

背景技术

众所周知，微生物广泛存在于自然界，在养分、水分及氧气充足的环境中微生物的生长、繁殖能力很强，而食品自身含有蛋白质、糖等成分，为微生物的生长繁殖提供良好的营养条件。因此，当食品处于氧气和水分适宜的环境中时，微生物就会在食品中大量繁殖，导致食品出现霉变现象，而失去原有价值。

食品在生产和贮藏过程中难免受微生物作用而发生霉变，这个过程中会产生各种有毒物质，这些有毒物质给人的身体健康带来极大的危害，给人们的生产造成很大的损失，而行业内普遍使用的合成类防霉剂，又往往给人类健康和环境带来一定的不良影响。

发明内容

基于此，有必要提供一种自身无毒且具有防霉性能的天然防霉涂料。

一种天然防霉涂料，按重量百分含量计，包括以下的原料组分：主体成分10％～45％，天然提取物类防霉剂0.1％～8％，溶剂50％～85％和助剂0.3％～5％，其中所述主体成分为淀粉、纤维素、阿拉伯胶、紫草茸、瓜儿胶、西黄蓍胶、明胶和槐豆胶中的至少一种，所述溶剂为水和/或乙醇。

上述天然防霉涂料，由于所选用原材料均为绿色无毒物质、且主体成分易生物降解，因而可与食品相接触，且对人体和环境友好无害；通过优化各原村料组分配比，实现天然提取物类防霉剂与主体成分的有效结合，将天然提取物类防霉剂均匀分散在防霉涂料中，稳定性好，可以有效地消灭微物生或阻止微生物发芽以防止霉菌生长繁殖，进而达到长期稳定的防霉效果。

在其中一个实施例中，按重量百分含量计，所述天然防霉涂料包括以下原料组分：主体成分30％～45％，天然提取物类防霉剂3％～8％，溶剂50％～70％，助剂0.5％～3％。

在其中一个实施例中，所述天然提取物类防霉剂选自辣椒素、花椒素、姜辣素、儿茶素、柠檬酸、大蒜素、壳聚糖、山梨酸、姜黄根醇、香樟精油、孟宗竹提取物、日柏醇和乳酸链球菌素中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述天然提取物类防霉剂选自辣椒素、花椒素、姜辣素和儿茶素中的至少两种。

在其中一个实施例中，所述天然提取物类防霉剂包括以下重量百分含量的组分：辣椒素25％～75％、花椒素10％～60％和儿茶素10％～50％。

在其中一个实施例中，所述主体成分选自淀粉、明胶和纤维素中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述纤维素选自甲基纤维素、乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、羧丙基甲基纤维素、羟甲基纤维素钠、羟乙基纤维素钠、羟丙基纤维素钠、羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素钠和羧丙基甲基纤维素钠中的至少一种。

本申请的另一目的在于提供上述天然防霉涂料的制备方法。

一种天然防霉涂料的制备方法，包括以下步骤：

提供原料，按重量百分含量包括：主体成分10％～45％，天然提取物类防霉剂0.1％～8％，溶剂50％～85％和助剂0.3％～5％，其中所述主体成分选自淀粉、纤维素、阿拉伯胶、紫草茸、瓜儿胶、西黄蓍胶、明胶和槐豆胶中的至少一种，所述溶剂为水和/或乙醇；

将所述主体成分、所述溶剂和所述助剂混合均匀，得到混合液；

将所述混合液和所述天然提取物类防霉剂混合均匀，即得天然防霉涂料。

上述天然防霉涂料的制备方法，工艺简单，易于实现，得到的天然防霉涂料无毒无害、且易生物降解，不污染环境，天然提取物类防霉剂均匀分散在主体成分中，稳定性好，可有效防止霉变，进而达到长期稳定的防霉保鲜效果。

在其中一个实施例中，所述主体成分、所述溶剂和所述助剂混合的步骤为：将所述主体成分与所述溶剂混合，于200r/min～350r/min的搅拌下升温至50℃～85℃，再加入所述助剂，于200r/min～400r/min的搅拌速度下混合均匀，即得所述混合液；所述混合液和所述天然提取物类防霉剂混合的条件为于600r/min～1200r/min搅拌混合均匀。

本申请还提供上述天然防霉涂料在制备防霉涂层中的应用。

上述天然防霉涂料层，绿色无毒、易生物降解，不污染环境，且可与食品直接接触，天然提取物类防霉剂以嵌入式均匀分散在主体成分内，可以有效防止食品霉变，达到长期稳定的防霉保鲜的效果。

附图说明

图1为一实施方式的天然防霉涂料的制备方法流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

本申请提供了一实施方式的天然防霉涂料。

上述天然防霉涂料，按重量百分含量计，包括以下的原料组分：主体成分10％～45％，天然提取物类防霉剂0.1％～8％，溶剂50％～85％和助剂0.3％～5％。其中，主体成分为淀粉、纤维素、阿拉伯胶、紫草茸、瓜儿胶、西黄蓍胶、明胶和槐豆胶中的至少一种，溶剂为水或/和乙醇。

如此，通过优化控制各组分配比，使天然提取物类防霉剂以嵌入的方式均匀分散在主体成分中，实现天然提取物类防霉剂与主体成分的有效结合，达到长期稳定的防霉效果；各原料均是无毒物质，且主体成分易生物降解，对环境无污染、对人体无害，可以避免对环境污染的问题。

在其中一个实施例中，按重量百分含量计，天然防霉涂料包括以下原料组分：主体成分30％～45％，天然提取物类防霉剂3％～8％，溶剂50％～70％，助剂0.5％～3％。

在其中一个实施例中，主体成分选自淀粉、明胶和纤维素中的至少一种。淀粉、明胶和纤维素的来源均很丰富，价格便宜，可降低成本。

具体的，淀粉包括天然淀粉和改性淀粉。可以理解，天然淀粉包括直链淀粉和支链淀粉。

具体的，纤维素为甲基纤维素、乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素和羧丙基甲基纤维素中的至少一种。纤维素钠盐为羟甲基纤维素钠、羟乙基纤维素钠、羟丙基纤维素钠、羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素钠和羧丙基甲基纤维素钠中的至少一种。

在其中一个实施例中，所天然提取物类防霉剂选自辣椒素、花椒素、姜辣素、儿茶素、柠檬酸、大蒜素、壳聚糖、山梨酸、姜黄根醇、香樟精油、孟宗竹提取物、日柏醇和乳酸链球菌素中的至少一种。

优选的，天然提取物类防霉剂包括辣椒素、花椒素、姜辣素和儿茶素中至少两种。

更优的，天然提取物类防霉剂包括辣椒素、花椒素和儿茶素，且按重量百分含量计，各组分含量如下：辣椒素25％～75％、花椒素10％～60％和儿茶素10％～50％。通过优化天然提取物类防霉剂的组成，可以达到更佳的防霉效果。

在其中一个实施例中，助剂包括相容剂、消泡剂、表面活性剂、乳化剂和润湿剂中的至少一种。其中，相容剂优选为椰油酰胺丙基甜菜碱、月桂基葡糖苷，相容剂可以促使主体成分和天然提取物类防霉剂结合在一体，而得到防霉剂均匀分散在主体成分中且稳定的共混物。消泡剂优选为聚醚改性硅，消泡剂可以降低各组分分子的表面张力，使各组分更加均匀的混合。

本申请还提供了一实施方式的上述天然防霉涂料的制备方法。

请参见图1，一实施方式天然防霉涂料的制备方法，包括以下步骤S110～S130：

S110：提供原料，按质量百分比含量包括：主体成分10％～45％，天然提取物类防霉剂0.1％～8％，溶剂50％～85％和助剂0.3％～5％。

具体的，主体成分选自淀粉、纤维素、阿拉伯胶、紫草茸、瓜儿胶、西黄蓍胶、明胶和槐豆胶中的至少一种，溶剂为水和/或乙醇。较优的，溶剂为水，可以大大的节约成本。

S120：将主体成分、溶剂和助剂混合均匀，得到混合液。

具体的，主体成分和溶剂混合的温度为50℃～85℃，混合的搅拌速度为200r/min～400r/min。

进一步的，先将主体成分与溶剂混合，于200r/min～350r/min的搅拌速度下升温至50℃～85℃，再加入助剂，于200r/min～400r/min搅拌速度下混合均匀，即得混合液。如此通过控制温度和搅拌强度，加速溶解的同时，提供适宜的剪切力，促使混合液混合均匀。

S130：将混合液和天然提取物类防霉剂混合均匀，得到天然防霉涂料。

具体的，混合液和天然提取物类防霉剂混合的条件为于600r/min～1200r/min搅拌混合2h～6h。

如此，将混合液和天然提取物类防霉剂混合均匀，使天然提取物类防霉剂以嵌入式均匀分散在主体成分中，避免防霉剂以游离态溶于溶剂中导致形成涂层时防霉剂的有效含量下降进而降低防霉效果的问题。天然提取物类防霉剂通过微生物的细胞膜进入细胞内进而消灭微生物或者阻止孢子发芽以防止霉菌生长，进而达到长期稳定的防霉效果。

在其中一个实施例中，步骤S130天然提取物类防霉剂加入到步骤S120所得混合液中之前，先将混合液的温度降至室温，再加入天然提取物类防霉剂，于600r/min～1200r/min搅拌2h～6h。可以理解，先将混合液降至室温再加入天然提取物类防霉剂，是为了避免混合液的温度过高而影响天然提取物类防霉剂在混合液中的分散程度。

上述天然防霉涂料的制备方法，工艺简单，易于实现，得到的天然防霉涂料无毒无害、且易生物降解，不污染环境，天然提取物类防霉剂以嵌入式均匀分散在主体成分中，稳定性好，使用过程中通过缓释防霉剂有效地消灭微生物或者阻止微生物孢子发芽以达到防止霉菌生长的目的，且制备原料均选自对人体无毒、安全的成分，可与食品相接触，特别适用于果蔬等易霉变腐烂的食品包装和保鲜。

本申请还提供了一实施方式的上述天然防霉涂料在制备防霉涂层中的应用。

具体在其中一个实施例中，将天然防霉涂料涂覆在基底上，再经加热干燥处理，制得防霉涂层。

上述防霉涂料经过干燥处理形成涂层，天然提取物类防霉剂均匀分散在主体成分中，与基底实现有效结合，可以解决天然防霉提取物类防霉剂不能与基底结合的问题，有效防止霉变，达到长期防霉保鲜的效果。

以下为具体实施例。

实施例1

提供原料，按重量百分比含量包括：淀粉45％、辣椒素2％、花椒素1％、儿茶素0.8％、椰油酰胺丙基甜菜碱1％、聚醚改性硅0.2％、水50％。

将淀粉和水加入反应釜中，于300r/min搅拌10min，继续搅拌并加热升温至70℃；再将相容剂和消泡剂加入到反应釜中，于350r/min下搅拌60min，得到混合液。

待混合液降至室温，将辣椒素、花椒素和儿茶素以滴加方式在转速为1000r/min搅拌下加入到混合液中，滴加结束后，继续搅拌混合3小时，得到天然防霉涂料。

将天然防霉涂料按5g/m²涂覆量涂覆在PE薄膜上，并进行热处理，得到防霉保鲜膜。

实施例2

提供原料，按重量百分比含量包括：羟甲基纤维素40％、辣椒素2.5％、花椒素1.0％、儿茶素2.5％、椰油酰胺丙基甜菜碱2％、聚醚改性硅0.5％，水51.5％。

将淀粉和水加入至反应釜中，于200r/min搅拌10min，继续搅拌并加热升温至50℃；再将相容剂和消泡剂加入到反应釜中，于350r/min下搅拌60min，得到混合液。

待混合液降至室温，将辣椒素、花椒素和儿茶素以滴加方式在转速为1000r/min搅拌下加入到混合液中，滴加结束后，继续搅拌混合3小时，得到天然防霉涂料。

将天然防霉涂料按5g/m²涂覆量涂覆在PE薄膜上，并进行热处理，得到防霉保鲜膜。

实施例3

提供原料，按重量百分比含量包括：明胶30％、辣椒素1.5％、花椒素1.0％、儿茶素0.5％、月桂基葡糖苷2％、聚醚改性硅0.5％，水为64.5％。

将淀粉和水加入至反应釜中，于300r/min搅拌并加热升温至85℃；再将相容剂和消泡剂加入到反应釜中，于350r/min下搅拌60min，得到混合液。

待混合液降至室温，将辣椒素、花椒素和儿茶素以滴加方式在转速为1200r/min搅拌下加入到混合液中，滴加结束后，继续搅拌混合4小时，得到天然防霉涂料。

将天然防霉涂料按5g/m²涂覆量涂覆在PE薄膜上，并进行热处理，得到防霉保鲜膜。

实施例4

提供原料，按重量百分比含量包括：淀粉20％、纤维素20％、辣椒素6％、姜辣素1％、儿茶素1％、相容剂1.5％、消泡剂0.2％、水50.3％。

将淀粉、纤维素和水加入到反应釜中，于300r/min搅拌15min,继续搅拌并加热升温至60℃；再将相容剂和消泡剂加入到反应釜中，于350r/min下搅拌60min，得到混合液。

待混合液降至室温，将辣椒素、姜辣素和儿茶素以滴加方式在转速为1200r/min搅拌下加入到混合液中，滴加结束后，继续搅拌混合6小时，得到天然防霉涂料。

将天然防霉涂料按5g/m²涂覆量涂覆在PE薄膜上，并进行热处理，得到防霉保鲜膜。

实施例5

提供原料，按重量百分比含量包括：明胶10％、辣椒素8％、相容剂2％、水40％、乙醇40％。

将明胶、水和乙醇加入反应釜中，于300r/min下搅拌并加热升温至85℃；再将相容剂加入到反应釜中，于350r/min下搅拌30min，得到混合液。

待混合液降至室温，将辣椒素以滴加方式在转速为1000r/min搅拌下加入到混合液中，滴加结束后，继续搅拌混合3小时，得到天然防霉涂料。

将天然防霉涂料按5g/m²涂覆量涂覆在PE薄膜上，并进行热处理，得到防霉保鲜膜。

实施例6

实施例6与实施例1基本相同，不同之处在于，实施例6的主体成分替换为阿拉伯胶，天然提取物类防霉剂替换为2％柠檬酸和1.8％大蒜素。

实施例7

实施例7与实施例2基本相同，不同之处在于，实施例7的主体成分替换为30％紫草茸和10％瓜儿胶，天然提取物类防霉剂替换为3％壳聚糖、1％山梨酸和2％姜黄根醇。

实施例8

实施例8与实施例3基本相同，不同之处在于，实施例8的主体成分替换为西黄蓍胶15％和槐豆胶15％，天然提取物类防霉剂替换为香樟精油0.5％、孟宗竹提取物0.5％和日柏醇0.5％。

实施例9

实施例9与实施例4基本相同，不同之处在于，实施例9的天然提取物类防霉剂替换为8％的乳酸链球菌素。

实施例10

实施例10与实施例1基本相同，不同之处在于，实施例10的混合液温度未降至室温，即加入辣椒素、花椒素和儿茶素。

对比例1

对比例1为市售的普通PE保鲜膜，其表面无天然防霉涂料。

将上述实施例1～10制备所得的防霉保鲜膜和对比例1的PE保鲜膜包裹新鲜无损坏的新鲜苹果进行试验，观察苹果外观变化情况，测试条件为：环境温度45℃、湿度65％RH，测试对象苹果，测试时间15天，结果见下表。

试验例	苹果霉菌生长情况
		对比例1	从第3天开始出现霉点，第5天大面积霉变，第6天完全腐烂
实施例1	从第10天开始出现霉点，至第14天出现成片霉斑
		实施例2	从第11天开始出现霉点，至第15天未出现成片霉斑
实施例3	从第8天开始出现霉点，至第13天出现成片霉斑
		实施例4	从第12天开始出现霉点，至第15天未出现成片霉斑
实施例5	从第7天开始出现霉点，至第11天出现成片霉斑
		实施例6	从第5天开始出现霉点，至第9天出现成片霉斑
实施例7	从第6天开始出现霉点，至第11天出现成片霉斑
		实施例8	从第5天开始出现霉点，至第9天出现成片霉斑
实施例9	从第6天开始出现霉点，至第10天出现成片霉斑
		实施例10	从第7天开始出现霉点，至第10天出现成片霉斑

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种天然防霉涂料，其特征在于，按重量百分含量计，包括以下原料组分：主体成分10％～45％，天然提取物类防霉剂0.1％～8％，溶剂50％～85％和助剂0.3％～5％，其中所述主体成分为淀粉、纤维素、阿拉伯胶、紫草茸、瓜儿胶、西黄蓍胶、明胶和槐豆胶中的至少一种，所述溶剂为水和/或乙醇。

2.根据权利要求1所述的天然防霉涂料，其特征在于，按重量百分含量计，包括以下原料组分：主体成分30％～45％，天然提取物类防霉剂3％～8％，溶剂50％～70％，助剂0.5％～3％。

3.根据权利要求1所述的天然防霉涂料，其特征在于，所述天然提取物类防霉剂选自辣椒素、花椒素、姜辣素、儿茶素、柠檬酸、大蒜素、壳聚糖、山梨酸、姜黄根醇、香樟精油、孟宗竹提取物、日柏醇和乳酸链球菌素中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的天然防霉涂料，其特征在于，所述天然提取物类防霉剂选自辣椒素、花椒素、姜辣素和儿茶素中的至少两种。

5.根据权利要求4所述的天然防霉涂料，其特征在于，所述天然提取物类防霉剂包括以下重量百分含量的组分：辣椒素25％～75％、花椒素10％～60％和儿茶素10％～50％。

6.根据权利要求1所述的天然防霉涂料，其特征在于，所述主体成分选自淀粉、明胶和纤维素中的至少一种。

7.根据权利要求1～6任一项所述的天然防霉涂料，其特征在于，所述纤维素选自甲基纤维素、乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、羧丙基甲基纤维素、羟甲基纤维素钠、羟乙基纤维素钠、羟丙基纤维素钠、羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素钠和羧丙基甲基纤维素钠中的至少一种。

8.一种天然防霉涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供原料，按质量百分含量包括：主体成分10％～45％，天然提取物类防霉剂0.1％～8％，溶剂50％～85％和助剂0.3％～5％，其中所述主体成分为淀粉、纤维素、阿拉伯胶、紫草茸、瓜儿胶、西黄蓍胶、明胶和槐豆胶中的至少一种，所述溶剂为水和/或乙醇；

将所述主体成分、所述溶剂和所述助剂混合均匀，得到混合液；

将所述混合液和所述天然提取物类防霉剂混合均匀，即得天然防霉涂料。

9.根据权利要求8所述的天然防霉涂料的制备方法，其特征在于，所述主体成分、所述溶剂和所述助剂混合，得到混合液的步骤为：将所述主体成分与所述溶剂混合，于200r/min～350r/min的搅拌速度下升温至50℃～85℃，再加入所述助剂，于200r/min～400r/min的搅拌速度下混合均匀，即得所述混合液；

所述混合液和所述天然提取物类防霉剂混合的条件为于600r/min～1200r/min搅拌混合均匀。

10.如权利要求1～7任一项天然防霉涂料在制备防霉涂层中的应用。