CN112026321A - 一种包含聚乳酸的复合保鲜膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于保鲜技术领域，具体涉及一种包含聚乳酸的复合保鲜膜包括两层结构，其外层为经过二氧化钛改性的聚乳酸层，其内层为聚己内酯‑壳聚糖‑茶多酚复合材料层。本发明的有益效果是：1、本发明提供一种包含聚乳酸的复合保鲜膜，解决一些生鲜食品的包装保鲜，例如水蜜桃，可以极大的提高水蜜桃的保鲜期。2、不做任何处理的水蜜桃，放置8天后，感官评分为1.3，果实软烂、褐变加剧、大面积腐烂；采用市售PE膜的水蜜桃，放置8天后，感官评分为3.3，果实局部焉萎、果香损失、略有霉点；采用本发明复合保鲜膜的水蜜桃放置8天后，感官评分为4.2，果实略有变焉、色泽稍暗、果香稍淡、无霉菌。大大延长了水蜜桃的保鲜期。

Description

一种包含聚乳酸的复合保鲜膜及其制备方法
技术领域
本发明属于保鲜技术领域，具体涉及一种包含聚乳酸的复合保鲜膜及其制备方法。
背景技术
生鲜食品很难保鲜，现有的保鲜方法多为气调、冷冻、冷藏。这些常见的保鲜方法需要投入价格较高的使用设备，因此使用成本相对较高，而且在贮运中需要严格的冷链条件。如果使用一般的包装材料和方法进行常温贮运和销售，又会马上变质。特别是目前常见的袋装、瓶装包装，不但易于腐烂，而且袋装包装和瓶装包装还会出现严重的胀袋和顶盖现象。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种包含聚乳酸的复合保鲜膜及其制备方法，解决一些生鲜食品的包装保鲜，例如水蜜桃，使袋内生鲜食品在一定期限内的质量得到有效保障。
本发明提供了如下的技术方案：
一种包含聚乳酸的复合保鲜膜，包括两层结构，其外层为经过二氧化钛改性的聚乳酸层，其内层为聚己内酯-壳聚糖-茶多酚复合材料层。
优选的，所述二氧化钛改性的聚乳酸层的成分按重量份计包括，聚乳酸40-50份、二氧化钛4-5份、二氧化硫1-2份、增塑剂8-10份、加工助剂1-2份；
所述聚己内酯-壳聚糖-茶多酚复合材料层的成分按重量份计包括，聚己内酯40-50份、壳聚糖10-20份、茶多酚3-5份、增塑剂8-10份、加工助剂1-2份。
优选的，整个复合保鲜膜厚度的厚度为0.01-0.1mm，所述外层为整个复合保鲜膜厚度的60％-80％。
优选的，所述增塑剂为乙酰柠檬酸正丁酯、二乙酰环氧脂肪酸甘油酯、环氧大豆油中的任意一种。
优选的，所述加工助剂硬脂酸盐、脂肪酰胺、甲苯二异氰酸酯中的任意一种。
本发明还提供一种包含聚乳酸的复合保鲜膜的制备方法，采用双层共挤流延或双层共挤吹塑的方法制备。
优选的，所述双层共挤流延是指采用两台挤出机和AB型挤出流延模具制备两层膜，然后采用双向拉伸装置处理薄膜。
优选的，所述双层共挤吹塑是指采用两台挤出机和AB型吹膜机头制备两层膜，然后采用两次吹泡工艺进行后处理。
本发明的有益效果是：
1、本发明提供一种包含聚乳酸的复合保鲜膜，解决一些生鲜食品的包装保鲜，例如水蜜桃，可以极大的提高水蜜桃的保鲜期。
2、不做任何处理的水蜜桃，放置8天后，感官评分为1.3，果实软烂、褐变加剧、大面积腐烂；采用市售PE膜的水蜜桃，放置8天后，感官评分为3.3，果实局部焉萎、果香损失、略有霉点；采用本发明复合保鲜膜的水蜜桃放置8天后，感官评分为4.2，果实略有变焉、色泽稍暗、果香稍淡、无霉菌。大大延长了水蜜桃的保鲜期。
3、本发明的复合保鲜膜包括两层结构，外层为二氧化钛改性的聚乳酸层，膜的孔径小，孔隙率高，在保证外界空气、水分通过的同时能够阻挡外界污染物进入，且二氧化钛改善了膜的亲水性，可防止水蒸气结露，光照条件下，二氧化钛还能产生高活性的自由基，起到灭杀微生物，降解乙烯的作用，外层中添加了二氧化硫，二氧化硫可以氧气发生化学反应，阻止外界氧气渗透到内部，延迟或阻碍水蜜桃的氧化反应的进行，使保鲜期延长；内层中的壳聚糖与茶多酚均为亲水性物质，与聚己内酯复合后可在一定程度上与其发生反应，改变聚己内酯原本的分子结构，增强其对水分子的渗透能力，使内层水蒸气透过率有所提升。壳聚糖中含许多羟基，易与水分子形成氢键，吸水性强，故内层水蒸气透过率随着壳聚糖含量增加也随之增强，茶多酚为天然抑菌抗氧化物质，抗氧化能力极强，是维生素C的5-10倍，在用量少的情况下具有较高的抗氧化作用，并且可与壳聚糖产生协同作用，从而延长水蜜桃的保鲜期。
4、本发明采用双层共挤技术制备出复合膜后，进行了相应的后处理。具体包括双层挤出流延膜采用双向拉伸装置处理薄膜，双层复合挤出吹膜采用两次吹泡工艺进行后处理。这种后处理对于提高复合膜各层间的粘合性，改善复合膜的性能，提高其稳定性具有重要作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做具体说明。
本发明中的内层为与待保鲜产品接触的一层，外层不与待保鲜产品直接接触。
实施例1
一种包含聚乳酸的复合保鲜膜的制备方法，
1、外层颗粒(二氧化钛改性的聚乳酸层)的制备：
将聚乳酸4kg、二氧化钛0.4kg、二氧化硫0.1kg、乙酰柠檬酸正丁酯0.8kg份、硬脂酸钙0.1kg倒入混合机器中，在1000rpm下分散混合1h，在50℃的烘箱中干燥3小时，将混匀的物料在双螺杆挤压造粒机中造粒，造粒机温度120-180℃，机头温度160℃，螺杆转速200rpm，加工成直径为1-3mm的粒料；
2、内层颗粒(聚己内酯-壳聚糖-茶多酚复合材料层)的制备：
将聚己内酯4kg、壳聚糖1kg、茶多酚0.3kg、乙酰柠檬酸正丁酯0.8kg份、硬脂酸钙0.1kg倒入混合机器中，在1000rpm下分散混合1h，在50℃的烘箱中干燥3小时，将混匀的物料在双螺杆挤压造粒机中造粒，造粒机温度120-180℃，机头温度160℃，螺杆转速200rpm，加工成直径为1-3mm的粒料；
3、复合保鲜膜的制备：
采用双层共挤流延方法，两台挤出机连接AB型挤出流延模具进行挤出流延制膜。挤出机A喂外层料(二氧化钛改性的聚乳酸层)，工艺参数为：一区130℃，二区160℃，三区175℃，连接体175℃，螺杆转速150rpm，挤出机B喂内层料(聚己内酯-壳聚糖-茶多酚复合材料层)，工艺参数为：一区140℃，二区150℃，三区175℃，连接体175℃，螺杆转速250rpm，机头温度为172℃，拉伸比为2。得到的薄膜进行双向拉伸处理，双向拉伸的加热温度80℃，拉伸比为4。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于“本实施例中，1、外层颗粒(二氧化钛改性的聚乳酸层)的制备中聚乳酸的添加量为4.5kg”其他地方与实施例1完全一样。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于“本实施例中，1、外层颗粒(二氧化钛改性的聚乳酸层)制备中的聚乳酸的添加量为5kg”，其他地方与实施例1完全一样。
实施例4
本实施例与实施例1的不同之处在于“本实施例中，1、外层颗粒(二氧化钛改性的聚乳酸层)制备中的二氧化钛的添加量为0.15kg”，其他地方与实施例1完全一样。
实施例5
本实施例与实施例1的不同之处在于“本实施例中，1、外层颗粒(二氧化钛改性的聚乳酸层)制备中的二氧化钛的添加量为0.2kg”，其他地方与实施例1完全一样。
实施例6
本实施例与实施例1的不同之处在于“本实施例中，2、内层颗粒(聚己内酯-壳聚糖-茶多酚复合材料层)制备中的聚己内酯的添加量为4.5kg”，其他地方与实施例1完全一样。
实施例7
本实施例与实施例1的不同之处在于“本实施例中，2、内层颗粒(聚己内酯-壳聚糖-茶多酚复合材料层)制备中的聚己内酯的添加量为5kg”，其他地方与实施例1完全一样。
实施例8
本实施例与实施例1的不同之处在于“本实施例中，2、内层颗粒(聚己内酯-壳聚糖-茶多酚复合材料层)制备中的壳聚糖的添加量为1.5kg”，其他地方与实施例1完全一样。
实施例9
本实施例与实施例1的不同之处在于“本实施例中，2、内层颗粒(聚己内酯-壳聚糖-茶多酚复合材料层)制备中的壳聚糖的添加量为2kg”，其他地方与实施例1完全一样。
实施例10
本实施例与实施例1的不同之处在于“本实施例中，3、复合保鲜膜的制备：采用双层共挤吹塑方法，两台挤出机连接AB型双层吹膜机头的方式进行吹膜。挤出机A喂外层料(二氧化钛改性的聚乳酸层)，工艺参数为：一区130℃，二区160℃，三区175℃，连接体175℃，螺杆转速150rpm，挤出机B喂内层料(聚己内酯-壳聚糖-茶多酚复合材料层)，工艺参数为：一区140℃，二区150℃，三区175℃，连接体175℃，螺杆转速250rpm，机头温度为172℃，吹胀比为2，拉伸比为2。吹出的膜泡再进行第二次吹胀，膜泡加热温度80℃，吹胀比为4，拉伸比为4”，其他地方与实施例1完全一样。
一、实验设计
将同批次采购的新鲜水蜜桃平均分成6组，每组20个，第1-4为复合保鲜膜组，按照实施例1对应第1组，实施例4对应第2组，实施例8对应第3组、实施例10对应第4组，第5组为普通市售的PE保鲜膜组，第6组为空白对照组，采用本发明制备的复合保鲜膜去包装相应的复合保鲜膜组的水蜜桃，市售的PE保鲜膜去包装PE保鲜膜组的水蜜桃，空白对照组的水蜜桃不做任何处理。将上述各组水蜜桃置于室温下保存8天，每2天对各组水蜜桃的相关保鲜指标进行测定。
二、测定指标与方法
2.1感官评定
观察水蜜桃在存储期间的变化，从外观、色泽、气味、有无霉菌等方面打分评定，其中≥3分表示水蜜桃可以食用；5分，果实硬挺、色泽鲜艳、果香浓郁、无霉菌；4分，果实略有变焉、色泽稍暗、果香稍淡、无霉菌；3分，果实局部焉萎、果香损失、略有霉点；2分，果实皱缩、稍有褐变、略有酸腐异味、霉变面积增加；1分、果实软烂、褐变加剧、大面积腐烂；0分，果实完全腐烂。
感官分数＝∑(评定分数*该分的样品数)/样品总数
2.2失重率
称量存储前新鲜水蜜桃的重量，在存储期间，每天定期测量水蜜桃的重量。
失重率＝(W0-W1)/W0*100％
W0表示新鲜水蜜桃重量，W1表示存储后的水蜜桃重量。
三、结果与讨论
3.1感官评定
表1不同包装处理的水蜜桃感官评分
Figure BDA0002668192490000061
Figure BDA0002668192490000071
从表1中可以看出，本发明实施例制备的复合保鲜膜所对应的感官评分均高于市售PE保鲜膜，其中效果最好的是实施例1制备的复合保鲜膜，8天的评分依然可以达到4.2。这是由于复合保鲜膜包括两层结构，外层为二氧化钛改性的聚乳酸层，膜的孔径小，孔隙率高，在保证外界空气、水分通过的同时能够阻挡外界污染物进入，且二氧化钛改善了膜的亲水性，可防止水蒸气结露，光照条件下，二氧化钛还能产生高活性的自由基，起到灭杀微生物，降解乙烯的作用，外层中添加了二氧化硫，二氧化硫可以氧气发生化学反应，阻止外界氧气渗透到内部，延迟或阻碍水蜜桃的氧化反应的进行，使保鲜期延长；内层中的壳聚糖与茶多酚均为亲水性物质，与聚己内酯复合后可在一定程度上与其发生反应，改变聚己内酯原本的分子结构，增强其对水分子的渗透能力，使内层水蒸气透过率有所提升。壳聚糖中含许多羟基，易与水分子形成氢键，吸水性强，故内层水蒸气透过率随着壳聚糖含量增加也随之增强，茶多酚为天然抑菌抗氧化物质，抗氧化能力极强，是维生素C的5-10倍，在用量少的情况下具有较高的抗氧化作用，并且可与壳聚糖产生协同作用，从而延长水蜜桃的保鲜期。
3.2失重率
表2不同包装处理的水蜜桃的失重率
Figure BDA0002668192490000081
Figure BDA0002668192490000091
从表2中可以看出，本发明实施例制备的复合保鲜膜所对应的失重率均低于市售PE保鲜膜，其中效果最好的是实施例1制备的复合保鲜膜，8天的失重率仅为2.9。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种包含聚乳酸的复合保鲜膜，其特征在于，包括两层结构，其外层为经过二氧化钛改性的聚乳酸层，其内层为聚己内酯-壳聚糖-茶多酚复合材料层。
2.根据权利要求1所述的一种包含聚乳酸的复合保鲜膜，其特征在于，所述二氧化钛改性的聚乳酸层的成分按重量份计包括，聚乳酸40-50份、二氧化钛4-5份、二氧化硫1-2份、增塑剂8-10份、加工助剂1-2份；
所述聚己内酯-壳聚糖-茶多酚复合材料层的成分按重量份计包括，聚己内酯40-50份、壳聚糖10-20份、茶多酚3-5份、增塑剂8-10份、加工助剂1-2份。
3.根据权利要求1所述的一种包含聚乳酸的复合保鲜膜，其特征在于，整个复合保鲜膜厚度的厚度为0.01-0.1mm，所述外层为整个复合保鲜膜厚度的60％-80％。
4.根据权利要求2所述的一种包含聚乳酸的复合保鲜膜，其特征在于，所述增塑剂为乙酰柠檬酸正丁酯、二乙酰环氧脂肪酸甘油酯、环氧大豆油中的任意一种。
5.根据权利要求2所述的一种包含聚乳酸的复合保鲜膜，其特征在于，所述加工助剂硬脂酸盐、脂肪酰胺、甲苯二异氰酸酯中的任意一种。
6.一种如权利要求1-5任一项所述包含聚乳酸的复合保鲜膜的制备方法，其特征在于，采用双层共挤流延或双层共挤吹塑的方法制备。
7.根据权利要求6所述的一种包含聚乳酸的复合保鲜膜的制备方法，其特征在于，所述双层共挤流延是指采用两台挤出机和AB型挤出流延模具制备两层膜，然后采用双向拉伸装置处理薄膜。
8.根据权利要求6所述的一种包含聚乳酸的复合保鲜膜的制备方法，其特征在于，所述双层共挤吹塑是指采用两台挤出机和AB型吹膜机头制备两层膜，然后采用两次吹泡工艺进行后处理。
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