CN108864465A - 一种氧化石墨烯抗菌保鲜膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种氧化石墨烯抗菌保鲜膜,该氧化石墨烯保鲜膜包括聚乙烯、增粘剂、抗菌剂、防雾剂,所述抗菌剂为地丁草提取物、蒲公英提取物和氧化石墨烯的混合物,其中抗菌剂的质量为聚乙烯的0.2~0.8%。该氧化石墨烯抗菌保鲜膜通过石墨烯材料和植物提取物组成的混合抗菌剂很好的保证了整体的抗菌,保鲜膜抗菌作用稳定,持续时间长,能够明显提高果蔬的存储质量和存储时间,制备方法操作简单,能耗低,适用于工业生产。
Description
技术领域
本发明涉及保鲜材料技术领域,更具体地,涉及一种氧化石墨烯抗菌保鲜膜。
背景技术
随着人们生活水平的提高,对于生鲜水果蔬菜的新鲜度的要求也越来越高,对产品的安全和品质追求也日益提升。果蔬在存放的过程中,不仅呼吸作用会带来营养物质的损耗,而且存放不当等还会造成蔬果的腐烂变化。其中细菌、霉菌等微生物的作用也是影响果蔬保鲜的一个重要因素,很多程度的缩短了果蔬的货架期,因此研发优良的保鲜技术和材料对果蔬进行保鲜是很有必要的。
目前常用的果蔬的保鲜技术包括:低温冷藏技术、气调保鲜技术、防腐剂保鲜技术、生物保鲜技术、臭氧保鲜技术、保鲜膜保鲜等,其中各类保鲜膜是目前主要的保鲜技术。果蔬保鲜膜一般是在普通的薄膜中添加或者涂敷乙烯吸收剂 (或者称保鲜剂),可以吸收果蔬产生的乙烯气体,降低保鲜膜内的乙烯浓度,同时自动调节二氧化碳和氧气的浓度,来抑制果蔬的呼吸作用,对延缓果蔬的新陈代谢,防止老化,具有较好的保鲜作用。传统的保鲜膜虽然能起到包装的作用,具有一定的保鲜效果,但由于保鲜膜和果蔬中带有细菌是不可避免的,这些细菌在保鲜膜中高湿的环境下很可能大量繁殖而使果蔬失鲜,抗菌保鲜膜的作用,一是防止膜本身生长微生物;二是膜中含有挥发性杀菌物质,可以抑制包装果蔬的微生物生长,因此抗菌保鲜膜的研发和使用越来越受到人们的关注。现有方案中的食品保鲜膜普遍都不能防止细菌的滋生,导致果蔬容易腐败变质,储存时间较短,目前防止细菌滋生通过添加银离子、二氧化钛等,但是银离子和二氧化钛金属化合物具有一定的生物毒性,对人体会有一定的影响,并且传统的抗菌保鲜膜制备较复杂,抗菌维持时间短,加工稳定性差。
因此,本发明提出了一种具有抗菌功能的保鲜膜具有非常重要的实际意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有保鲜膜抗菌效果不理想的不足,提供一种了一种氧化石墨烯抗菌保鲜膜,通过在抗菌组合物的复配作用有效地提高了保鲜膜材料的抗菌效果,可以实现果蔬的长效抗菌保鲜。
本发明上述目的通过以下技术方案实现:
一种氧化石墨烯抗菌保鲜膜,所述抗菌保鲜膜包括聚乙烯、增粘剂、抗菌剂、防雾剂,所述抗菌剂为地丁草提取物、蒲公英提取物和氧化石墨烯的混合物。
本发明通过植物提取物和氧化石墨烯材料复配得到的抗菌剂不仅具有植物提取物本身的优异的抗菌性能,而且氧化石墨烯材料为高紧密堆积成二维蜂窝状结构的单层碳原子,单层石墨烯具有大的比表面积和孔隙率,可以作为载体很好的负载植物抗菌提取物。氧化石墨烯本身也具有很好的抗菌性能,抗菌混合物之间的综合抗菌作用显然并不是简单的单项效果的叠加,氧化石墨烯在抗菌混合物中既有抗菌组分的作用,又有综合作用的协同激发作用,是植物抗菌提取物的优良释放载体。
蒲公英中含有广谱抗菌性物质绿原酸,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有很好的抑菌活性,通过乙醇超声提取制备。
地丁草的主要抗菌活性成分为生物碱成分,通过超声乙醇提取制备。
优选地,所述抗菌剂的质量为聚乙烯的0.2~0.8%。
优选地,所述抗菌剂中地丁草提取物、蒲公英提取物和氧化石墨烯的质量比为0.8~1.2:1~1.5:0.3~0.5。优化植物提取物和氧化石墨烯的配比一方面可以协同各组分的综合协同效果,另一方面也可以合理发挥石墨烯的负载和激发作用,过多或过少都会影响整体混合物的抗菌效果。
优选地,所述抗菌剂中地丁草提取物、蒲公英提取物和氧化石墨烯的质量比为 1:1.2:0.5。
优选地,所述增粘剂的质量为聚乙烯的0.5~1.2%,防雾剂的质量为聚乙烯的1.2~2.5%。
增粘剂的量过多或过少都会导致保鲜膜的成膜效果不理想。
保鲜膜的主要成分为聚乙烯材料,聚乙烯材料分子链不密集导致它的表面张力比较小,使用时果蔬产生的水汽会迅速冷凝在包装袋的内壁,同时冷凝形成的水汽会在薄膜内壁凝结成水珠,从而影响包装袋内的透光性,同时凝结成的水珠滴下后会对包装物造成损伤导致产品外观不完美、产品存储时间也会大大的缩短等问题。防雾剂添加过少则无法避免水滴的产生,添加过量则会出现透光度下降、产品开口性差、产品抗撕裂性差、产品印刷后脱墨,沾墨不牢等众多缺陷。
优选地,所述增粘剂为聚异丁烯。
优选地,所述防雾剂为木糖醇酯、山梨醇单棕榈酸酯、月桂酸、硬树脂酸甘油单酯的一种或多种。
一种上述氧化石墨烯抗菌保鲜膜的制备方法,包括如下步骤:
S1.将聚乙烯、增粘剂、防雾剂混合均匀,制备得到保鲜膜混合基料;
S2.将S1中的混合基料熔融挤出后吹塑成膜,在膜口处均匀喷涂抗菌剂至膜表面,得到复合膜;
S3.将制得的复合膜膜进行双向拉伸处理,再收卷贮存,即可制得氧化石墨烯抗菌保鲜膜。
本发明的制备方法操作简单,能耗低,适合工业化生产,制备得到的保鲜膜抗菌作用稳定,持续时间长,能够很好的提高果蔬的存储质量和延长储存时间。
优选地,S1中所述混合的混合时间为25~30min,混合温度为65~75℃,混合转速为130~150r/min。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明提供了一种氧化石墨烯抗菌保鲜膜,通过石墨烯材料和植物提取物组成的混合抗菌剂很好的保证了整体的抗菌,保鲜膜抗菌作用稳定,持续时间长,能够明显提高果蔬的存储质量和存储时间,制备方法操作简单,能耗低,适用于工业生产。
具体实施方式
实施例1
一种氧化石墨烯抗菌保鲜膜,抗菌保鲜膜包括聚乙烯、增粘剂、抗菌剂、防雾剂,所述抗菌剂为地丁草提取物、蒲公英提取物和氧化石墨烯的混合物,各组分的具体质量比见表1。
其中增粘剂的质量为聚乙烯,实施例1防雾剂为木糖醇酯,实施例2的防雾剂为山梨醇单棕榈酸酯,实施例3的防雾剂为月桂酸,实施例4的防雾剂为硬树脂酸甘油单酯。
氧化石墨烯抗菌保鲜膜的制备方法如下:
S1.将聚乙烯、增粘剂、防雾剂混合均匀,制备得到保鲜膜混合基料,混合时间为25min,混合温度70℃,混合转速145r/min;
S2.将S1中的混合基料熔融挤出后吹塑成膜,在膜口处均匀喷涂抗菌剂至膜表面,得到复合膜;
S3.将制得的复合膜膜进行双向拉伸处理,再收卷贮存,即可制得氧化石墨烯抗菌保鲜膜。
表1
序号 | 抗菌剂/% | 增粘剂/% | 防雾剂/% | 地丁草:蒲公英:氧化石墨烯 |
实施例1 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | 1:1.2:0.5 |
实施例2 | 0.2 | 1.0 | 2.0 | 1:1.2:0.5 |
实施例3 | 0.8 | 1.0 | 2.0 | 1:1.2:0.5 |
实施例4 | 0.5 | 0.5 | 2.0 | 1:1.2:0.5 |
实施例5 | 0.5 | 1.2 | 2.0 | 1:1.2:0.5 |
实施例6 | 0.5 | 1.0 | 1.2 | 1:1.2:0.5 |
实施例7 | 0.5 | 1.0 | 2.5 | 1:1.2:0.5 |
实施例8 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | 0.8:1.2:0.5 |
实施例9 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | 1.2:1.2:0.5 |
实施例10 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | 1:1:0.5 |
实施例11 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | 1:1.5:0.5 |
实施例12 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | 1:1.2:0.3 |
实施例13 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | 0.8:1:0.5 |
实施例14 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | 0.8:1.5:0.5 |
实施例15 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | 1.2:1.5:0.3 |
对比例1
一种氧化石墨烯抗菌保鲜膜,抗菌保鲜膜包括聚乙烯、增粘剂、抗菌剂、防雾剂,抗菌剂为0.5%,增粘剂1.0%,防雾剂2.0%,所述抗菌剂为地丁草提取物和蒲公英提取物的混合物,地丁草提取物和蒲公英提取物的质量比:1:1.2,增粘剂的质量为聚乙烯,防雾剂为木糖醇酯。
对比例2
一种氧化石墨烯抗菌保鲜膜,抗菌保鲜膜包括聚乙烯、增粘剂、抗菌剂、防雾剂,抗菌剂为0.5%,增粘剂1.0%,防雾剂2.0%,所述抗菌剂为地丁草提取物和石墨烯的混合物,地丁草提取物和石墨烯的质量比:1:0.5,增粘剂的质量为聚乙烯,防雾剂为木糖醇酯。
对比例3
一种氧化石墨烯抗菌保鲜膜,抗菌保鲜膜包括聚乙烯、增粘剂、抗菌剂、防雾剂,抗菌剂为0.5%,增粘剂1.0%,防雾剂2.0%,所述抗菌剂为蒲公英提取物和石墨烯的混合物,蒲公英提取物和石墨烯的质量比:1.2:0.5,增粘剂的质量为聚乙烯,防雾剂为木糖醇酯。
结果检测
根据GB10457-2009方法检测实施例和对比例制备的保鲜膜进行抑菌率和保鲜存储期检测,检测结果如下表2。
从上表实施例和现有银离子保鲜膜和二氧化钛保鲜膜膜的抑菌效果和存储时间数据对比可以看出,本发明的氧化石墨烯和抗菌植物提取物的混合杀菌剂具有很好的抑菌效果,对保鲜膜的抑菌率有显著的提升,果蔬的保存时间也显著高于现有的保鲜膜材料。另外,从实施例和对比例的比较可以看出,相对有本发明的特定配合,缺少其中任一组分得到的杀菌剂的杀菌效果都不太理想,可见本发明的杀菌剂的混合复配使用并不是简单的混合使用,在杀菌剂用量相同的情况下,各组分之间的效果也无法简单替换。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种氧化石墨烯抗菌保鲜膜,其特征在于,所述抗菌保鲜膜包括聚乙烯、增粘剂、抗菌剂、防雾剂,所述抗菌剂为地丁草提取物、蒲公英提取物和氧化石墨烯的混合物。
2.如权利要求1所述氧化石墨烯抗菌保鲜膜,其特征在于,所述抗菌剂的质量为聚乙烯的0.2~0.8%。
3.如权利要求1所述氧化石墨烯抗菌保鲜膜,其特征在于,所述抗菌剂中地丁草提取物、蒲公英提取物和氧化石墨烯的质量比为0.8~1.2:1~1.5:0.3~0.5。
4.如权利要求1所述氧化石墨烯抗菌保鲜膜,其特征在于,所述抗菌剂中地丁草提取物、蒲公英提取物和氧化石墨烯的质量比为1:1.2:0.5。
5.如权利要求1所述氧化石墨烯抗菌保鲜膜,其特征在于,所述增粘剂的质量为聚乙烯的0.5~1.2%,防雾剂的质量为聚乙烯的1.2~2.5%。
6.如权利要求1所述氧化石墨烯抗菌保鲜膜,其特征在于,所述增粘剂为聚异丁烯。
7.如权利要求1所述氧化石墨烯抗菌保鲜膜,其特征在于,所述防雾剂为木糖醇酯、山梨醇单棕榈酸酯、月桂酸、硬树脂酸甘油单酯的一种或多种。
8.一种氧化石墨烯抗菌保鲜膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1. 将聚乙烯、增粘剂、防雾剂混合均匀,制备得到保鲜膜混合基料;
S2. 将S1中的混合基料熔融挤出后吹塑成膜,在膜口处均匀喷涂抗菌剂至膜表面,得到复合膜;
S3. 将制得的复合膜膜进行双向拉伸处理,再收卷贮存,即可制得氧化石墨烯抗菌保鲜膜。
9.如权利要求8所述制备方法,其特征在于,S1中所述混合的混合时间为25~30 min,混合温度为65~75 ℃,混合转速为130~150 r/min。
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