CN108794954A - 一种果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜 - Google Patents

一种果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜，其原料按重量份包括：聚乙烯醇100份、淀粉10‑25份、明胶5‑13份、蒙脱土2‑4.8份、活性炭1‑3份、沸石0.5‑2份、改性氧化铝3‑5.6份、纳米二氧化硅0.5‑2份、壳聚糖季铵盐0.3‑2份、植物提取物2‑8份、螺旋藻1‑5份、抗氧剂0.01‑0.09份、丝瓜络2‑8份、植物精油0.3‑0.8份、谷氨酰胺转氨酶0.2‑0.85份、抗菌肽0.01‑0.1份。本发明提出的果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜，其抗菌性能优异，强度高，透湿率低，耐热和耐候性能优异，用于果蔬保鲜中，抗菌防霉性能好，能延长果蔬的货架期。

Description

一种果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜
技术领域
本发明涉及果蔬保鲜技术领域，尤其涉及一种果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜。
背景技术
水果和蔬菜在采摘后由于一直存在生物活性，所以在自然环境下极易出现生物活性的生长和生命维持，这种生物活性的过程一方面消耗果蔬自身的养份而使果蔬出现老化；另一方面由于果蔬继续产生的水汽使得一些霉菌得到滋生对其进行侵蚀，造成更大的养份损失，甚至出现腐烂霉变，导致果蔬彻底变坏而不能食用。保鲜包装技术是延长果蔬产品货架期、降低产品损失率并保持其商业价值的有效途径。聚乙烯醇薄膜具有良好的透明度和光泽性，较大的拉伸强度和撕裂强度，极好的气体阻隔性能，良好的热合性和粘结性等，目前已被应用于果蔬保鲜中，但是现有的聚乙烯醇薄膜的抗菌性不是很好，强度和透湿率仍不是很理想，限制其应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜，其抗菌性能优异，强度高，透湿率低，耐热和耐候性能优异，用于果蔬保鲜中，抗菌防霉性能好，能延长果蔬的货架期。
本发明提出的一种果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜，其原料按重量份包括：聚乙烯醇100份、淀粉10-25份、明胶5-13份、蒙脱土2-4.8份、活性炭1-3份、沸石0.5-2份、改性氧化铝3-5.6份、纳米二氧化硅0.5-2份、壳聚糖季铵盐0.3-2份、植物提取物2-8份、螺旋藻1-5份、抗氧剂0.01-0.09份、丝瓜络2-8份、植物精油0.3-0.8份、谷氨酰胺转氨酶0.2-0.85份、抗菌肽0.01-0.1份。
优选地，所述蒙脱土为大豆蛋白改性蒙脱土。
优选地，所述沸石为载银铜沸石。
优选地，所述改性氧化铝按照以下工艺进行制备：将氧化铝加入乙醇水溶液中，加入氨水搅拌均匀，然后加入硅烷偶联剂KH-550，在60-75℃下搅拌50-100min，过滤、洗涤、干燥得到物料A；将壳聚糖加入醋酸水溶液中，在室温下搅拌5-8h得到物料B；将1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与2-吗啉乙磺酸缓冲液混合后加入绿原酸的乙醇溶液搅拌均匀，加入N-羟基丁二酰亚胺，在冰水浴中搅拌反应60-150min，然后加入物料A和物料B，在室温下搅拌反应3-7h，反应结束后经蒸馏水透析、离心、干燥得到所述改性氧化铝。
优选地，在改性氧化铝的制备过程中，氧化铝、硅烷偶联剂KH-550的重量比为1：0.08-0.15；1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、绿原酸、N-羟基丁二酰亚胺、物料A、物料B中的壳聚糖的重量比为1.2-1.4：2-2.55：0.8-0.9：0.12-0.53：1-1.46。
优选地，所述抗氧化剂为4-己基间苯二酚、柠檬酸按重量比为2-9：1-5的混合物。
优选地，所述植物提取物为红甜菜乙醇提取物、厚朴乙醇提取物、绿茶乙醇提取物按重量比为3-9：1-5：5-11的混合物。
优选地，所述植物精油为牛至精油、丁香精油、姜精油、肉桂精油中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述抗菌肽为枯草芽孢杆菌菌株发酵所产生的抗菌肽。
本发明所述果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜，其原料中，以聚乙烯醇为主料，同时加入了淀粉和明胶与其配合，使三者的性能协同，在保持聚乙烯醇薄膜优异的透光性和较低的水蒸汽透过性的同时提高了薄膜的热分解温度，赋予聚乙烯醇薄膜优异的耐热性和加工性能；在改性氧化铝的制备过程中，首先以硅烷偶联剂KH-550对氧化铝进行改性，将氨基引入到了氧化铝表面，得到了物料A；将绿原酸以1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺作用后获得了活性酯中间体，与壳聚糖和物料A混合后，能够与壳聚糖中的氨基和羧基以及物料A中的氨基发生作用，最终将壳聚糖、绿原酸以及氧化铝结合为一体，得到了改性氧化铝，其具有优异的抗菌性能和抗氧化性能，将其加入体系中，在体系中分散均匀，一方面，与体系中的蒙脱土、活性炭、沸石、纳米二氧化硅配合，吸附果蔬贮存过程中产生的乙烯等气体，并将其氧化为氧化乙烯等，延长了果蔬的保鲜期，加入植物精油后，植物精油能进入蒙脱土、活性炭、沸石等的微观孔道中，与壳聚糖季铵盐、植物提取物、螺旋藻、丝瓜络、谷氨酰胺转氨酶、抗菌肽配合，赋予聚乙烯醇薄膜优异的抗菌防霉性能，同时使所得聚乙烯醇薄膜的耐热性、耐候性和气体阻隔性能提高，并显著提高了聚乙烯醇薄膜的拉伸强度和断裂伸长率，改善了因淀粉和明胶的加入引起的力学性能降低的缺陷。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜，其原料按重量份包括：聚乙烯醇100份、淀粉25份、明胶5份、蒙脱土4.8份、活性炭1份、沸石2份、改性氧化铝3份、纳米二氧化硅2份、壳聚糖季铵盐0.3份、植物提取物8份、螺旋藻1份、抗氧剂0.09份、丝瓜络2份、植物精油0.8份、谷氨酰胺转氨酶0.2份、抗菌肽0.1份。
实施例2
本发明提出的一种果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜，其原料按重量份包括：聚乙烯醇100份、淀粉10份、明胶13份、蒙脱土2份、活性炭3份、沸石0.5份、改性氧化铝5.6份、纳米二氧化硅0.5份、壳聚糖季铵盐2份、植物提取物2份、螺旋藻5份、抗氧剂0.01份、丝瓜络8份、植物精油0.3份、谷氨酰胺转氨酶0.85份、抗菌肽0.01份。
实施例3
本发明提出的一种果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜，其原料按重量份包括：聚乙烯醇100份、淀粉21份、明胶7份、蒙脱土4.2份、活性炭1.4份、沸石1.8份、改性氧化铝3.6份、纳米二氧化硅1.8份、壳聚糖季铵盐0.6份、植物提取物7份、螺旋藻2.6份、抗氧剂0.08份、丝瓜络4份、植物精油0.72份、谷氨酰胺转氨酶0.29份、抗菌肽0.08份；
其中，所述蒙脱土为大豆蛋白改性蒙脱土；
所述沸石为载银铜沸石；
所述改性氧化铝按照以下工艺进行制备：将氧化铝加入乙醇水溶液中，加入氨水搅拌均匀，然后加入硅烷偶联剂KH-550，在60℃下搅拌100min，过滤、洗涤、干燥得到物料A；将壳聚糖加入醋酸水溶液中，在室温下搅拌5h得到物料B；将1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与2-吗啉乙磺酸缓冲液混合后加入绿原酸的乙醇溶液搅拌均匀，加入N-羟基丁二酰亚胺，在冰水浴中搅拌反应150min，然后加入物料A和物料B，在室温下搅拌反应3h，反应结束后经蒸馏水透析、离心、干燥得到所述改性氧化铝；
在改性氧化铝的制备过程中，氧化铝、硅烷偶联剂KH-550的重量比为1：0.15；1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、绿原酸、N-羟基丁二酰亚胺、物料A、物料B中的壳聚糖的重量比为1.2：2：0.9：0.12：1.46；
所述抗氧化剂为4-己基间苯二酚、柠檬酸按重量比为2：5的混合物；
所述植物提取物为红甜菜乙醇提取物、厚朴乙醇提取物、绿茶乙醇提取物按重量比为3：5：5的混合物；
所述植物精油为牛至精油；
所述抗菌肽为枯草芽孢杆菌菌株发酵所产生的抗菌肽。
实施例4
本发明提出的一种果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜，其原料按重量份包括：聚乙烯醇100份、淀粉14份、明胶11份、蒙脱土2.3份、活性炭2.6份、沸石1份、改性氧化铝5.2份、纳米二氧化硅1份、壳聚糖季铵盐1.7份、植物提取物4份、螺旋藻4.3份、抗氧剂0.03份、丝瓜络7.3份、植物精油0.38份、谷氨酰胺转氨酶0.8份、抗菌肽0.02份；
其中，所述蒙脱土为大豆蛋白改性蒙脱土；
所述沸石为载银铜沸石；
所述改性氧化铝按照以下工艺进行制备：将氧化铝加入乙醇水溶液中，加入氨水搅拌均匀，然后加入硅烷偶联剂KH-550，在75℃下搅拌50min，过滤、洗涤、干燥得到物料A；将壳聚糖加入醋酸水溶液中，在室温下搅拌8h得到物料B；将1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与2-吗啉乙磺酸缓冲液混合后加入绿原酸的乙醇溶液搅拌均匀，加入N-羟基丁二酰亚胺，在冰水浴中搅拌反应60min，然后加入物料A和物料B，在室温下搅拌反应7h，反应结束后经蒸馏水透析、离心、干燥得到所述改性氧化铝；
在改性氧化铝的制备过程中，氧化铝、硅烷偶联剂KH-550的重量比为1：0.08；1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、绿原酸、N-羟基丁二酰亚胺、物料A、物料B中的壳聚糖的重量比为1.4：2.55：0.8：0.53：1；
所述抗氧化剂为4-己基间苯二酚、柠檬酸按重量比为9：1的混合物；
所述植物提取物为红甜菜乙醇提取物、厚朴乙醇提取物、绿茶乙醇提取物按重量比为9：1：11的混合物；
所述植物精油为丁香精油、肉桂精油的混合物，且丁香精油、肉桂精油的重量比为3：4；
所述抗菌肽为枯草芽孢杆菌菌株发酵所产生的抗菌肽。
实施例5
本发明提出的一种果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜，其原料按重量份包括：聚乙烯醇100份、淀粉20份、明胶11份、蒙脱土3份、活性炭2份、沸石1份、改性氧化铝4份、纳米二氧化硅1.3份、壳聚糖季铵盐1.3份、植物提取物6份、螺旋藻2份、抗氧剂0.05份、丝瓜络6份、植物精油0.5份、谷氨酰胺转氨酶0.6份、抗菌肽0.04份；
其中，所述蒙脱土为大豆蛋白改性蒙脱土；
所述沸石为载银铜沸石；
所述改性氧化铝按照以下工艺进行制备：将氧化铝加入乙醇水溶液中，加入氨水搅拌均匀，然后加入硅烷偶联剂KH-550，在70℃下搅拌80min，过滤、洗涤、干燥得到物料A；将壳聚糖加入醋酸水溶液中，在室温下搅拌7h得到物料B；将1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与2-吗啉乙磺酸缓冲液混合后加入绿原酸的乙醇溶液搅拌均匀，加入N-羟基丁二酰亚胺，在冰水浴中搅拌反应110min，然后加入物料A和物料B，在室温下搅拌反应6h，反应结束后经蒸馏水透析、离心、干燥得到所述改性氧化铝；
在改性氧化铝的制备过程中，氧化铝、硅烷偶联剂KH-550的重量比为1：0.1；1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、绿原酸、N-羟基丁二酰亚胺、物料A、物料B中的壳聚糖的重量比为1.3：2.3：0.85：0.27：1.32；
所述抗氧化剂为4-己基间苯二酚、柠檬酸按重量比为7：3的混合物；
所述植物提取物为红甜菜乙醇提取物、厚朴乙醇提取物、绿茶乙醇提取物按重量比为6：3：7的混合物；
所述植物精油为牛至精油、丁香精油、姜精油、肉桂精油的混合物，且牛至精油、丁香精油、姜精油、肉桂精油的重量比为2：7：3：5；
所述抗菌肽为枯草芽孢杆菌菌株发酵所产生的抗菌肽。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜，其特征在于，其原料按重量份包括：聚乙烯醇100份、淀粉10-25份、明胶5-13份、蒙脱土2-4.8份、活性炭1-3份、沸石0.5-2份、改性氧化铝3-5.6份、纳米二氧化硅0.5-2份、壳聚糖季铵盐0.3-2份、植物提取物2-8份、螺旋藻1-5份、抗氧剂0.01-0.09份、丝瓜络2-8份、植物精油0.3-0.8份、谷氨酰胺转氨酶0.2-0.85份、抗菌肽0.01-0.1份。
2.根据权利要求1所述果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述蒙脱土为大豆蛋白改性蒙脱土。
3.根据权利要求1或2所述果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述沸石为载银铜沸石。
4.根据权利要求1-3中任一项所述果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述改性氧化铝按照以下工艺进行制备：将氧化铝加入乙醇水溶液中，加入氨水搅拌均匀，然后加入硅烷偶联剂KH-550，在60-75℃下搅拌50-100min，过滤、洗涤、干燥得到物料A；将壳聚糖加入醋酸水溶液中，在室温下搅拌5-8h得到物料B；将1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与2-吗啉乙磺酸缓冲液混合后加入绿原酸的乙醇溶液搅拌均匀，加入N-羟基丁二酰亚胺，在冰水浴中搅拌反应60-150min，然后加入物料A和物料B，在室温下搅拌反应3-7h，反应结束后经蒸馏水透析、离心、干燥得到所述改性氧化铝。
5.根据权利要求4所述果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜，其特征在于，在改性氧化铝的制备过程中，氧化铝、硅烷偶联剂KH-550的重量比为1：0.08-0.15；1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、绿原酸、N-羟基丁二酰亚胺、物料A、物料B中的壳聚糖的重量比为1.2-1.4：2-2.55：0.8-0.9：0.12-0.53：1-1.46。
6.根据权利要求1-5中任一项所述果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述抗氧化剂为4-己基间苯二酚、柠檬酸按重量比为2-9：1-5的混合物。
7.根据权利要求1-6中任一项所述果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述植物提取物为红甜菜乙醇提取物、厚朴乙醇提取物、绿茶乙醇提取物按重量比为3-9：1-5：5-11的混合物。
8.根据权利要求1-7中任一项所述果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述植物精油为牛至精油、丁香精油、姜精油、肉桂精油中的一种或者多种的混合物。
9.根据权利要求1-8中任一项所述果蔬包装专用聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述抗菌肽为枯草芽孢杆菌菌株发酵所产生的抗菌肽。
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