CN113201177B - 一种纳米保鲜袋材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

一种纳米保鲜袋材料及其制备方法和应用，属于水果保鲜材料和应用技术领域，提供了一种纳米保鲜袋材料，包含如下重量份的原料：1000～1200份高压聚乙烯、15～20份麦石粉、10～25份纳米二氧化钛、10～15份纳米壳聚糖、5～12份丙烯酸酯、1～3份纳米石墨烯、1～2份植物提取剂、1～2份辅助剂。本发明的纳米保鲜袋是选择性双向半透膜，能够自主调节湿度、O2、CO2、N2等气体密度，弥补了传统薄膜对CO2和O2渗透调控不足的缺陷，集气调、抑菌双效合一，适合在低温条件下贮藏，有效延缓水果、蔬菜的衰老和腐烂、提高贮藏品质和保鲜效果。

Description

一种纳米保鲜袋材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于水果保鲜材料和应用技术领域，具体是一种纳米保鲜袋材料及其制备方法和应用。
背景技术
水果在生产、加工、运输及储藏等环节中容易受到物理、化学及生物等外来因素的影响，造成其质量品质降低，而通过对其进行包装处理不仅可以避免上述因素造成的不良影响，还赋予了食品外观美学。从影响食品腐败变质的根源角度出发，微生物活动是导致其品质下降的主要原因，因此，在食品保鲜方面采用保鲜包装系统对于微生物的控制是延长食品贮藏期的重要方式之一。
保鲜袋在日常生活中使用非常广泛，保鲜袋按制作材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等种类，PE、PVDC保鲜袋相对比较安全，PE主要用于水果、蔬菜等的包装，PVDC主要用于一些熟食、火腿等的包装，但无论哪种保鲜袋，其抗菌性均差，容易导致细菌对物品产生污染，从而降低了物品的储存时间，为此，我们提出一种抗菌保鲜袋。
现有的抑菌保鲜袋一般均是从原材料中添加抑菌物质，进而实现保鲜袋的抑菌性，并没有考虑到保鲜袋内环境的抑菌性能，因此，限制了保鲜袋的应用效果；此外，现有的添加抑菌物质的方法极易损失，通常一次使用后就废弃掉，不仅造成资源的浪费，还对环境造成了一定的污染，难以实现保鲜材料的持续利用。因此，现需研究一种能够提高保鲜效果、同时具有优异性能的保鲜袋材料。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种纳米保鲜袋材料及其制备方法和应用，所述纳米保鲜袋是选择性双向半透膜，能够自主调节湿度、O2、CO2、N2等气体密度，弥补了传统薄膜对CO2和O2渗透调控不足的缺陷，集气调、抑菌双效合一，适合在低温条件下贮藏，有效延缓鲜切水果、蔬菜的衰老和腐烂、提高贮藏品质和保鲜效果。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种纳米保鲜袋材料，包含如下重量份的原料：1000～1200份高压聚乙烯、15～20份麦石粉、10～25份纳米二氧化钛、10～15份纳米壳聚糖、5～12份丙烯酸酯、1～3份纳米石墨烯、1～2份植物提取剂、1～2份辅助剂。
进一步地，所述的纳米保鲜袋材料包含如下重量份的原料：1100～1120份高压聚乙烯、16～18份麦石粉、15～20份纳米二氧化钛、12～14份纳米壳聚糖、6～8份丙烯酸酯、2～3份纳米石墨烯、1.2～1.8份植物提取剂、1.2～1.5份辅助剂。
进一步地，植物提取剂是1～2份芒果皮提取物、2～6份芒果核提取物；
其中，所述芒果皮提取物的制备：取新鲜的芒果皮，经洗净、烘干、粉碎和过筛后得芒果皮粉末，将所述芒果皮粉末，加入亚临界高压反应釜内，加入粉末质量2～4倍的乙醇溶剂，于温度40～60℃、压力为1.5～3MPa条件下提取20～25min，冷却机快速冷却，抽滤后回收乙醇，减压浓缩至无醇味，继续减压浓缩至密度为1.1～1.15即可得到芒果皮提取物；
所述芒果核提取物的制备：取新鲜的芒果核，除去外壳，保留其内部果仁，将果仁烘干、粉碎和过筛后得到芒果仁粉末，再将芒果核粉末进行急冻处理；取上述急冻处理后的芒果仁粉末，加入体积分数为60～65％乙醇溶液浸泡，经微波辅助提取后，再置于超声环境中提取，然后震荡处理，过滤后得到滤液，将上述滤液回收乙醇后，减压浓缩至无醇味，继续减压浓缩至密度为1.1～1.15即可得到芒果核提取物。
进一步地，所述辅助剂为聚乙二醇、淀粉接枝聚丙烯酸钠、纳米碳化硅任一种或他们的组合物。
进一步地，所述辅助剂为聚乙二醇、淀粉接枝聚丙烯酸钠、纳米碳化硅按照质量比为5～10:8～20:1的组合物。
进一步地，所述保鲜袋的物理特性为：薄膜厚度为0.03～0.06mm、纵向拉伸强度为38～40MPa，横向拉伸强度为33～35MPa、透湿率为22～25g/(m2·24h)、氧气透过率9700～9750cm2(m2·24h·0.1MPa)。
本发明提供所述纳米保鲜袋材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照重量份称取原料，先将纳米壳聚糖、丙烯酸酯、纳米石墨烯混合搅拌1～2min，再将混合液至于超声环境经反应一定时间，得到改性纳米石墨烯；
(2)将改性纳米石墨烯与高压聚乙烯、麦石粉、纳米二氧化钛、植物提取剂、辅助剂混合搅拌20～30min，均匀混合后送入造粒机中挤成颗粒，备用；
(3)将所述颗粒送入塑料吹膜机中，吹塑生产膜料卷材，再送入塑料制袋机中即可制备成纳米保鲜袋。
进一步地，所述超声反应是在温度45～55℃、超声功率为500～800W条件下，反应15～25min。
进一步地，所述造粒机的反应温度为165～180℃。
本发明提供所述纳米保鲜袋材料的应用，是将水果或蔬菜放入所述纳米保鲜袋中，密封后，可保鲜30d以上。
进一步地，所述水果包括荔枝、火龙果、沃柑、番荔枝、龙眼、车厘子、葡萄、木瓜任一种。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明得到的纳米保鲜袋是一种选择性双向半透膜，能够自主调节湿度、O2、CO2、N2等气体密度，弥补了传统薄膜对CO2和O2渗透调控不足的缺陷，集气调、抑菌双效合一，适合在低温条件下贮藏，有效延缓鲜切水果、蔬菜的衰老和腐烂、提高贮藏品质和保鲜效果。
2.本发明得到的纳米保鲜袋的薄膜厚度为0.03～0.06mm、纵向拉伸强度为38～40MPa，横向拉伸强度为33～35MPa、透湿率为22～25g/(m2·24h)、氧气透过率9700～9750cm2(m2·24h·0.1MPa)；其各项指标均远远好于其他类型的保鲜袋。
3.本发明得到的纳米保鲜袋用于保鲜荔枝，与其他种类保鲜袋的对照果实相比，本发明纳米保鲜袋处理后可有效降低荔枝果实呼吸强度，延缓果皮细胞膜相对渗透率升高，保持较高的果肉总糖、维生素C等营养成分含量，降低荔枝果皮褐变指数和果肉自溶指数，提高果实好果率。在对其余水果的保鲜中，例如火龙果和沃柑，均具有良好的保鲜效果。
4.本发明保鲜袋中加入了麦石粉，对细菌具有很强的吸附作用，能抑制细菌繁殖，配合改性纳米石墨烯共同混合，还能进一步提高混合物的分散效果，得到的保鲜袋质地更加均匀，还加入了由聚乙二醇、淀粉接枝聚丙烯酸钠、纳米碳化硅组成的辅助剂，提高了保鲜膜的强度和拉伸强度，使保鲜袋能够自主调节袋中湿度、O2、CO2、N2等气体密度，有利于提高保鲜效果。
5.本发明利用植物提取剂包含芒果皮提取物和芒果核提取物，其中芒果核提取物中含有的黄酮类成分有表儿茶素，有机酸类成分有没食子酸、没食子酸乙酯、间-二没食子酸甲酯、对羟基苯甲酸、丁二酸单甲酯、没食子酸甲酯、咖啡酸、阿魏酸、鞣花酸，香豆素类成分，还有熊果苷、香兰素、β-谷甾醇等化学成分；芒果皮提取物中含有的三萜酸、多酚类化合物如没食子酸、间双没食子酸、没食子鞣质、槲皮素、异槲皮甙、杧果甙、并没食子酸等；研究发现他们对多种真菌和细菌有抑制活性作用，用于制作保鲜袋中，能进一步提高抑菌保鲜作用，防治果实褐变，抑制由于细菌或真菌引起的霉变腐烂。
附图说明
图1为本发明的纳米保鲜袋的成品照片。
图2是常温条件下不同包装材料对荔枝褐变指数的影响。
图3是低温条件下不同包装材料对荔枝褐变指数的影响。
图4是常温条件下不同包装材料对荔枝自溶指数的影响。
图5是低温条件下不同包装材料对荔枝自溶指数的影响。
图6是常温条件下不同包装材料对荔枝可溶性固形物的影响。
图7是低温条件下不同包装材料对荔枝可溶性固形物的影响。
图8是荔枝在不同包装材料保鲜30d后的图片(左图为PE保鲜袋、右图为纳米保鲜袋)。
图9是低温条件下不同包装材料对火龙果的腐烂率的影响。
图10是低温条件下不同包装材料对火龙果中可溶性固形物含量的影响。
图11是低温条件下不同包装材料对火龙果中还原糖含量的影响。
图12是低温条件下不同包装材料对火龙果中可滴定酸含量的影响。
图13是低温条件下不同包装材料对火龙果中维生素C含量的影响。
图14是火龙果在不同包装材料保鲜36d后的图片(左图为PE保鲜袋、右图为纳米保鲜袋)。
图15是低温条件下不同包装材料对沃柑的腐烂率的影响。
图16是低温条件下不同包装材料对沃柑的CAT酶活性的影响。
图17是低温条件下不同包装材料对沃柑的SOD酶活性的影响。
图18是低温条件下不同包装材料对沃柑的POD酶活性的影响。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。本发明使用的如下原料购自化工原料公司。
实施例1
一种纳米保鲜袋材料，包含如下重量份的原料：1000份高压聚乙烯、15份麦石粉、10份纳米二氧化钛、10份纳米壳聚糖、5份丙烯酸酯、1份纳米石墨烯、1份植物提取剂、1份辅助剂；所述辅助剂为聚乙二醇；植物提取剂是1份芒果皮提取物、2份芒果核提取物；
所述芒果皮提取物的制备：取新鲜的芒果皮，经洗净、烘干、粉碎和过筛后得芒果皮粉末，将所述芒果皮粉末，加入亚临界高压反应釜内，加入粉末质量2倍的乙醇溶剂，于温度40℃、压力为1.5MPa条件下提取20min，冷却机快速冷却，抽滤后回收乙醇，减压浓缩至无醇味，继续减压浓缩至密度为1.1即可得到芒果皮提取物；
所述芒果核提取物的制备：取新鲜的芒果核，除去外壳，保留其内部果仁，将果仁烘干、粉碎和过筛后得到芒果仁粉末，再将芒果核粉末进行急冻处理；取上述急冻处理后的芒果仁粉末，加入体积分数为60％乙醇溶液浸泡，经微波辅助提取后，再置于超声环境中提取，然后震荡处理，过滤后得到滤液，将上述滤液回收乙醇后，减压浓缩至无醇味，继续减压浓缩至密度为1.1即可得到芒果核提取物；
所述的制备方法包括如下步骤：
(1)按照重量份称取原料，先将纳米壳聚糖、丙烯酸酯、纳米石墨烯混合搅拌1min，再将混合液至于温度45℃、超声功率为500W的超声环境经反应15min，得到改性纳米石墨烯；
(2)将改性纳米石墨烯与高压聚乙烯、麦石粉、纳米二氧化钛、植物提取剂、辅助剂混合搅拌20min，均匀混合后送入造粒机中，于温度为165℃挤成颗粒，备用；
(3)将所述颗粒送入塑料吹膜机中，吹塑生产膜料卷材，再送入塑料制袋机中即可制备成纳米保鲜袋。
实施例2
一种纳米保鲜袋材料，包含如下重量份的原料：1200份高压聚乙烯、20份麦石粉、25份纳米二氧化钛、15份纳米壳聚糖、12份丙烯酸酯、3份纳米石墨烯、2份植物提取剂、2份辅助剂；所述辅助剂为纳米碳化硅；植物提取剂是2份芒果皮提取物、6份芒果核提取物；
所述芒果皮提取物的制备：取新鲜的芒果皮，经洗净、烘干、粉碎和过筛后得芒果皮粉末，将所述芒果皮粉末，加入亚临界高压反应釜内，加入粉末质量4倍的乙醇溶剂，于温度60℃、压力为3MPa条件下提取25min，冷却机快速冷却，抽滤后回收乙醇，减压浓缩至无醇味，继续减压浓缩至密度为1.15即可得到芒果皮提取物；
所述芒果核提取物的制备：取新鲜的芒果核，除去外壳，保留其内部果仁，将果仁烘干、粉碎和过筛后得到芒果仁粉末，再将芒果核粉末进行急冻处理；取上述急冻处理后的芒果仁粉末，加入体积分数为65％乙醇溶液浸泡，经微波辅助提取后，再置于超声环境中提取，然后震荡处理，过滤后得到滤液，将上述滤液回收乙醇后，减压浓缩至无醇味，继续减压浓缩至密度为1.15即可得到芒果核提取物；
所述的制备方法包括如下步骤：
(1)按照重量份称取原料，先将纳米壳聚糖、丙烯酸酯、纳米石墨烯混合搅拌2min，再将混合液至于温度55℃、超声功率为800W的超声环境经反应25min，得到改性纳米石墨烯；
(2)将改性纳米石墨烯与高压聚乙烯、麦石粉、纳米二氧化钛、植物提取剂、辅助剂混合搅拌30min，均匀混合后送入造粒机中，于温度为180℃挤成颗粒，备用；
(3)将所述颗粒送入塑料吹膜机中，吹塑生产膜料卷材，再送入塑料制袋机中即可制备成纳米保鲜袋。
实施例3
一种纳米保鲜袋材料，包含如下重量份的原料：1100份高压聚乙烯、16份麦石粉、15份纳米二氧化钛、12份纳米壳聚糖、6份丙烯酸酯、2份纳米石墨烯、1.2份植物提取剂、1.2份辅助剂；所述辅助剂为聚乙二醇、淀粉接枝聚丙烯酸钠、纳米碳化硅按照质量比为5:8:1的组合物；植物提取剂是1.5份芒果皮提取物、4份芒果核提取物；
所述芒果皮提取物的制备：取新鲜的芒果皮，经洗净、烘干、粉碎和过筛后得芒果皮粉末，将所述芒果皮粉末，加入亚临界高压反应釜内，加入粉末质量3倍的乙醇溶剂，于温度50℃、压力为2MPa条件下提取22min，冷却机快速冷却，抽滤后回收乙醇，减压浓缩至无醇味，继续减压浓缩至密度为1.12即可得到芒果皮提取物；
所述芒果核提取物的制备：取新鲜的芒果核，除去外壳，保留其内部果仁，将果仁烘干、粉碎和过筛后得到芒果仁粉末，再将芒果核粉末进行急冻处理；取上述急冻处理后的芒果仁粉末，加入体积分数为62％乙醇溶液浸泡，经微波辅助提取后，再置于超声环境中提取，然后震荡处理，过滤后得到滤液，将上述滤液回收乙醇后，减压浓缩至无醇味，继续减压浓缩至密度为1.12即可得到芒果核提取物；
所述的制备方法包括如下步骤：
(1)按照重量份称取原料，先将纳米壳聚糖、丙烯酸酯、纳米石墨烯混合搅拌1.5min，再将混合液至于温度50℃、超声功率为600W的超声环境经反应20min，得到改性纳米石墨烯；
(2)将改性纳米石墨烯与高压聚乙烯、麦石粉、纳米二氧化钛、植物提取剂、辅助剂混合搅拌20～30min，均匀混合后送入造粒机中，于温度为170℃挤成颗粒，备用；
(3)将所述颗粒送入塑料吹膜机中，吹塑生产膜料卷材，再送入塑料制袋机中即可制备成纳米保鲜袋。
实施例4
一种纳米保鲜袋材料，包含如下重量份的原料：1120份高压聚乙烯、18份麦石粉、20份纳米二氧化钛、14份纳米壳聚糖、8份丙烯酸酯、3份纳米石墨烯、1.8份植物提取剂、1.5份辅助剂；所述辅助剂为聚乙二醇、淀粉接枝聚丙烯酸钠、纳米碳化硅按照质量比为10:20:1的组合物；植物提取剂是2份芒果皮提取物、2份芒果核提取物；
所述芒果皮提取物的制备：取新鲜的芒果皮，经洗净、烘干、粉碎和过筛后得芒果皮粉末，将所述芒果皮粉末，加入亚临界高压反应釜内，加入粉末质量3倍的乙醇溶剂，于温度45℃、压力为2.5MPa条件下提取21min，冷却机快速冷却，抽滤后回收乙醇，减压浓缩至无醇味，继续减压浓缩至密度为1.1即可得到芒果皮提取物；
所述芒果核提取物的制备：取新鲜的芒果核，除去外壳，保留其内部果仁，将果仁烘干、粉碎和过筛后得到芒果仁粉末，再将芒果核粉末进行急冻处理；取上述急冻处理后的芒果仁粉末，加入体积分数为60％乙醇溶液浸泡，经微波辅助提取后，再置于超声环境中提取，然后震荡处理，过滤后得到滤液，将上述滤液回收乙醇后，减压浓缩至无醇味，继续减压浓缩至密度为1.1即可得到芒果核提取物；
所述的制备方法包括如下步骤：
(1)按照重量份称取原料，先将纳米壳聚糖、丙烯酸酯、纳米石墨烯混合搅拌1.2min，再将混合液至于温度51℃、超声功率为700W的超声环境经反应21min，得到改性纳米石墨烯；
(2)将改性纳米石墨烯与高压聚乙烯、麦石粉、纳米二氧化钛、植物提取剂、辅助剂混合搅拌25min，均匀混合后送入造粒机中，于温度为175℃挤成颗粒，备用；
(3)将所述颗粒送入塑料吹膜机中，吹塑生产膜料卷材，再送入塑料制袋机中即可制备成纳米保鲜袋。
实施例5
一种纳米保鲜袋材料，包含如下重量份的原料：1110份高压聚乙烯、17份麦石粉、18份纳米二氧化钛、13份纳米壳聚糖、7份丙烯酸酯、2.5份纳米石墨烯、1.6份植物提取剂、1.3份辅助剂；所述辅助剂为聚乙二醇、淀粉接枝聚丙烯酸钠、纳米碳化硅按照质量比为7:10:1的组合物；植物提取剂是1份芒果皮提取物、6份芒果核提取物；
所述芒果皮提取物的制备：取新鲜的芒果皮，经洗净、烘干、粉碎和过筛后得芒果皮粉末，将所述芒果皮粉末，加入亚临界高压反应釜内，加入粉末质量3倍的乙醇溶剂，于温度55℃、压力为2MPa条件下提取22min，冷却机快速冷却，抽滤后回收乙醇，减压浓缩至无醇味，继续减压浓缩至密度为1.1即可得到芒果皮提取物；
所述芒果核提取物的制备：取新鲜的芒果核，除去外壳，保留其内部果仁，将果仁烘干、粉碎和过筛后得到芒果仁粉末，再将芒果核粉末进行急冻处理；取上述急冻处理后的芒果仁粉末，加入体积分数为63％乙醇溶液浸泡，经微波辅助提取后，再置于超声环境中提取，然后震荡处理，过滤后得到滤液，将上述滤液回收乙醇后，减压浓缩至无醇味，继续减压浓缩至密度为1.15即可得到芒果核提取物；
所述的制备方法包括如下步骤：
(1)按照重量份称取原料，先将纳米壳聚糖、丙烯酸酯、纳米石墨烯混合搅拌1.5min，再将混合液至于温度45℃、超声功率为750W的超声环境经反应21min，得到改性纳米石墨烯；
(2)将改性纳米石墨烯与高压聚乙烯、麦石粉、纳米二氧化钛、植物提取剂、辅助剂混合搅拌25min，均匀混合后送入造粒机中，于温度为170℃挤成颗粒，备用；
(3)将所述颗粒送入塑料吹膜机中，吹塑生产膜料卷材，再送入塑料制袋机中即可制备成纳米保鲜袋。
对比例1：与实施例5的区别在于，不包含纳米二氧化钛和纳米石墨烯。
对比例2：与实施例5的区别在于，不包含植物提取剂和辅助剂。
对比例3为普通保鲜袋。
实施例6
将实施例5得到的纳米保鲜袋与对比例1-3的纳米保鲜袋进行各项指标的对比，结果记录在表1。
表1
Figure BDA0003014199800000081
通过表1的数据可见，本发明实施例5的纳米保鲜袋，与对比例1-3的保鲜袋相比，各项指标均较好，其中氧气透过率降低了18％，透湿率降低了15.5％，横、纵抗拉强度均提高了14.1％，横、纵断裂伸长率均提高51％。说明了本发明方法得到了一种选择性双向半透膜，具有自主调节湿度、O2、CO2、N2等气体密度的优点，弥补了传统薄膜对CO2和O2渗透调控不足的缺陷。
实施例7
应用本发明实施例5的纳米保鲜袋、市售的微孔保鲜袋、市售的PE保鲜袋分别对荔枝进行如下的保鲜效果的验证。
试验方法：是将荔枝分别放入两组上述保鲜袋中，其中一组放入环境温度为3-5℃的低温环境中、另一组放入常温环境中，进行对照试验，试验结果如图2-7所示。
结果：图2是常温条件下不同包装材料对荔枝褐变指数的影响。图3是低温条件下不同包装材料对荔枝褐变指数的影响。由图2、3可见，经过本发明实施例5的纳米保鲜袋处理后，荔枝的褐变指数远低于其他的微孔保鲜袋、PE保鲜袋，且在低温情况下，能够保鲜的时间更长。
图4是常温条件下不同包装材料对荔枝自溶指数的影响。图5是低温条件下不同包装材料对荔枝自溶指数的影响。由图4、5可见，经过本发明实施例5的纳米保鲜袋处理后，荔枝的自落指数远低于其他的微孔保鲜袋、PE保鲜袋，且在低温情况下，能够保鲜的时间更长。
图6是常温条件下不同包装材料对荔枝可溶性固形物的影响。图7是低温条件下不同包装材料对荔枝可溶性固形物的影响。果肉可溶性固形物含量变化可反映糖含量变化。由图4、5可见，荔枝在冷藏过程中可溶性固形物含量呈下降趋势，经过本发明实施例5的纳米保鲜袋处理后，荔枝的可溶性固形物均高于其他的微孔保鲜袋、PE保鲜袋，说明经过本发明实施例5的纳米保鲜袋处理后可抑制荔枝的呼吸作用等生理变化，且在低温情况下，能够保鲜的时间更长。
综上结果表明与对照组相比，本发明实施例5的纳米保鲜袋处理可有效降低荔枝果实呼吸强度，延缓果皮细胞膜相对渗透率升高，保持较高的果肉总糖、维生素C等营养成分含量，降低荔枝果皮褐变指数和果肉自溶指数，提高果实好果率。
实施例8
应用本发明实施例5的纳米保鲜袋、市售的PE保鲜袋分别对荔枝进行低温保鲜30d，控制环境温度为3-5℃，记录30d后的荔枝外观情况至图8、并进行感官评价至表2。
表2
Figure BDA0003014199800000091
结果如表2和图8所示，图8是荔枝在不同包装材料保鲜30d后的图片，其中左图为PE保鲜袋低温保鲜30d后的图片，右图为纳米保鲜袋低温保鲜30d后的图片。由图8和表2可见，本发明实施例5的纳米保鲜袋处理30d后的荔枝外观红润，与新鲜的荔枝外观相近；而PE保鲜袋处理30d后的荔枝颜色发黑，存在明显的褐变、黑变，这也进一步验证了本发明实施例5的纳米保鲜袋具有较好的保鲜效果。
实施例9
应用本发明实施例5的纳米保鲜袋、市售的PE保鲜袋分别对火龙果进行低温保鲜，控制环境温度为3-5℃，记录不同贮藏时间(0、6、12、18、24、30、36d)后，火龙果的腐烂率、可溶性固形物含量、还原糖含量、可滴定酸含量、维生素C含量，依次记录在图9-13，低温保存36d后的火龙果实物对比图记录在图14。
图9是低温条件下不同包装材料对火龙果的腐烂率的影响。图10是低温条件下不同包装材料对火龙果中可溶性固形物含量的影响。图11是低温条件下不同包装材料对火龙果中还原糖含量的影响。图12是低温条件下不同包装材料对火龙果中可滴定酸含量的影响。图13是低温条件下不同包装材料对火龙果中维生素C含量的影响。图14是火龙果在不同包装材料保鲜36d后的图片。由图9-14可见，与常规PE保鲜袋相比，本发明的纳米保鲜袋处理可有效降低火龙果腐烂率，保持较高的果肉总糖、维生素C等营养成分含量的作用，采用本发明的纳米保鲜袋具有较好的抑菌效果，在低温贮藏36d后，火龙果腐烂率为13.5％，与常规PE保鲜袋相比，腐烂率降低54.2％。其中图14的左图为PE保鲜袋低温保鲜36d后的图片，右图为纳米保鲜袋低温保鲜36d后的图片。本发明实施例5的纳米保鲜袋处理36d后的火龙果外观红润，与新鲜的火龙果外观相近；而PE保鲜袋处理36d后的颜色发黑，存在明显的褐变和萎缩，这也进一步验证了本发明实施例5的纳米保鲜袋具有较好的保鲜效果。
实施例10
应用本发明实施例5的纳米保鲜袋、市售的PE保鲜袋分别对沃柑进行低温保鲜，控制环境温度为3-5℃，记录不同贮藏时间(0、15、30、45、60、75d)后，沃柑的腐烂率、CAT酶活性、SOD酶活性、POD酶活性，依次记录在图15-18。
图15是低温条件下不同包装材料对沃柑的腐烂率的影响。图16是低温条件下不同包装材料对沃柑的CAT酶活性的影响。图17是低温条件下不同包装材料对沃柑的SOD酶活性的影响。图18是低温条件下不同包装材料对沃柑的POD酶活性的影响。由图9-14可见，与常规PE保鲜袋相比，本发明实施例5的纳米保鲜袋处理可有效降低沃柑腐烂率，在低温贮藏75d后，沃柑腐烂率为13.5％，与常规PE保鲜袋相比，腐烂率降低19％，同时可以有效抑制SOD、CAT、POD等酶的活性。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种纳米保鲜袋材料，其特征在于，包含如下重量份的原料：1000～1200份高压聚乙烯、15～20份麦石粉、10～25份纳米二氧化钛、10～15份纳米壳聚糖、5～12份丙烯酸酯、1～3份纳米石墨烯、1～2份植物提取剂、1～2份辅助剂；所述植物提取剂是1～2份芒果皮提取物、2～6份芒果核提取物；所述辅助剂为聚乙二醇、淀粉接枝聚丙烯酸钠、纳米碳化硅按照质量比为5～10:8～20:1的组合物；
所述纳米保鲜袋材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按照重量份称取原料，先将纳米壳聚糖、丙烯酸酯、纳米石墨烯混合搅拌1～2min，再将混合液至于超声环境经反应一定时间，得到改性纳米石墨烯；
（2）将改性纳米石墨烯与高压聚乙烯、麦石粉、纳米二氧化钛、植物提取剂、辅助剂混合搅拌20～30min，均匀混合后送入造粒机中挤成颗粒，备用；
（3）将所述颗粒送入塑料吹膜机中，吹塑生产膜料卷材，再送入塑料制袋机中即可制备成纳米保鲜袋。
2.根据权利要求1所述的纳米保鲜袋材料，其特征在于，包含如下重量份的原料：1100～1120份高压聚乙烯、16～18份麦石粉、15～20份纳米二氧化钛、12～14份纳米壳聚糖、6～8份丙烯酸酯、2～3份纳米石墨烯、1.2～1.8份植物提取剂、1.2～1.5份辅助剂。
3.根据权利要求1所述的纳米保鲜袋材料，其特征在于，所述芒果皮提取物的制备：取新鲜的芒果皮，经洗净、烘干、粉碎和过筛后得芒果皮粉末，将所述芒果皮粉末，加入亚临界高压反应釜内，加入粉末质量2～4倍的乙醇溶剂，于温度40～60 ℃、压力为1.5～3MPa条件下提取20～25 min，冷却机快速冷却，抽滤后回收乙醇，减压浓缩至无醇味，继续减压浓缩至密度为1.1～1.15即可得到芒果皮提取物；
所述芒果核提取物的制备：取新鲜的芒果核，除去外壳，保留其内部果仁，将果仁烘干、粉碎和过筛后得到芒果仁粉末，再将芒果核粉末进行急冻处理；取上述急冻处理后的芒果仁粉末，加入体积分数为60～65%乙醇溶液浸泡，经微波辅助提取后，再置于超声环境中提取，然后震荡处理，过滤后得到滤液，将上述滤液回收乙醇后，减压浓缩至无醇味，继续减压浓缩至密度为1.1～1.15即可得到芒果核提取物。
4.根据权利要求1所述的纳米保鲜袋材料，其特征在于，所述纳米保鲜袋的物理特性为：薄膜厚度为0.03～0.06mm、纵向拉伸强度为38～40MPa，横向拉伸强度为33～35 MPa、透湿率为22～25g/（m2·24h）、氧气透过率9700～9750cm2（m2·24h·0.1MPa）。
5.一种如权利要求1-4任一项所述纳米保鲜袋材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按照重量份称取原料，先将纳米壳聚糖、丙烯酸酯、纳米石墨烯混合搅拌1～2min，再将混合液至于超声环境经反应一定时间，得到改性纳米石墨烯；
（2）将改性纳米石墨烯与高压聚乙烯、麦石粉、纳米二氧化钛、植物提取剂、辅助剂混合搅拌20～30min，均匀混合后送入造粒机中挤成颗粒，备用；
（3）将所述颗粒送入塑料吹膜机中，吹塑生产膜料卷材，再送入塑料制袋机中即可制备成纳米保鲜袋。
6.根据权利要求5所述纳米保鲜袋材料的制备方法，其特征在于，所述超声反应是在温度45～55℃、超声功率为500～800W条件下，反应15～25min。
7.根据权利要求5所述纳米保鲜袋材料的制备方法，其特征在于，所述造粒机的反应温度为165～180℃。
8.一种如权利要求1-4任一项所述纳米保鲜袋材料的应用，其特征在于，是将水果或蔬菜放入所述纳米保鲜袋中，密封后，可保鲜30d以上。
9.根据权利要求8所述纳米保鲜袋材料的应用，其特征在于，所述水果包括荔枝、火龙果、沃柑、番荔枝、龙眼、车厘子、葡萄、木瓜任一种。
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Assignee: Guangxi Baichen Agricultural Development Co.,Ltd.

Assignor: GUANGXI ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES

Contract record no.: X2023980045911

Denomination of invention: A nano fresh-keeping bag material and its preparation method and application

Granted publication date: 20230328

License type: Common License

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