CN114916358A - 可食性玉米淀粉膜在水果套袋中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明针对这类农膜带来的“白色污染”问题，提供了一种可食性玉米淀粉膜在水果套袋中的应用，以玉米中的主要成分高直链玉米淀粉为原料，研制出一种玉米淀粉‑丙三醇可食性液体农膜，具有抑菌，保温保湿的作用，绿色生态，可降解残留农药，且适用范围广，玉米生态环保，无任何污染，成本低，利润高，市场前景十分广阔。可食用性农膜从原料上避免了高成本，运用产量较丰富的玉米作为主原料，可以对生态环境起到保护作用；该农膜的使用不仅在一定程度上可以起到防虫效果，还提升了果实质量，是水果套袋的良好替代品；产品的大量使用，可有效降低“白色污染”，符合现在推行的可持续发展和生态农业的理念。
Description
技术领域
本发明一种可食性玉米淀粉膜在水果套袋中的应用，属于可食性膜应用技术领域。
背景技术
现在用来装食物和保存物品的超薄塑料袋一般是聚氯乙烯塑料，聚乙烯塑料农膜在农业生产上已经大量使用，尤其应用在果类作物套袋上面，这也成为了“白色污染”的主要源头之一。
这类传统农膜分解周期长，在自然环境中很难自行降解，清除农膜时工作量非常大，而且不容易清除干净，影响作物产量；并且造成了“白色污染”这一当前迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明针对这类农膜带来的“白色污染”问题，提供了一种可食性玉米淀粉膜在水果套袋中的应用，以玉米中的主要成分高直链玉米淀粉为原料，研制出一种玉米淀粉-丙三醇可食性液体农膜，具有抑菌，保温保湿的作用，绿色生态，可降解残留农药，且适用范围广，玉米生态环保，无任何污染，成本低，利润高，市场前景十分广阔。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：可食性玉米淀粉膜在水果套袋中的应用，可食性玉米淀粉膜的原料包括：高直链玉米淀粉、壳聚糖、丙三醇、复合微生物菌剂；
各原料的提取与制备如下；
（1）壳聚糖溶液的制备：
取0.05～0.5g的壳聚糖溶解于0.05～5ml的0.05%～5%冰醋酸溶液中，比例为0.05～5: 0.5～50（g：ml）壳聚糖应尽量剪碎，然后在30℃～60℃的水浴锅中溶解，溶解过程需不断搅拌，完全溶解后，用尼龙布过滤，制得0.5%～3%的壳聚糖溶液；
（2）玉米淀粉提取方法：
将玉米用0.1%～0.5%亚硫酸浸渍后，玉米和亚硫酸的比例为0.5～1.5：2～3（g：ml），通过破碎，过滤，干燥，研磨制成；
（3）玉米淀粉溶液制作方法：
将2g～7g玉米淀粉溶于0.05～5ml、0.05%～5%的冰醋酸溶液中配成浓度为0.5%～8%的淀粉溶液，比例为2～7: 0.05～5（g：ml）然后将淀粉溶液在沸水浴上充分糊化，淀粉的糊化温度在80～85℃左右；
（4）复合微生物剂菌种激活：
0.5kg～2kg复合微生物剂菌种加红糖300g～600g、加10kg～50kg水搅拌均匀，放置1～3h以上使用，使用时稀释100～300倍，此时的微生物菌种就已经具有了活性，按照质量比40～60:0.5～1.5（淀粉溶液：复合微生物菌剂）的比例所需的量加入到淀粉膜中；
按下述方法成膜；
将壳聚糖溶液与淀粉溶液按体积比6～9:1～3（壳聚糖：淀粉）的比例充分混合，然后加入体积比例为0.5～2:5～15丙三醇和体积比例为0.5～2:20～80复合微生物菌剂，就可以获得可食性玉米淀粉膜；以上比例均为所添加物质与淀粉溶液的体积比。
可食性玉米淀粉膜按下述方法使用；
第一：水果在套袋前，需要对果树进行喷洒农药，防止在套袋后果树有病虫害的影响果实的发育，需要进行三次农药的喷洒工作；
第一次，在果树开花一个星期左右的时候进行，就是喷洒一遍杀菌剂农药；
第二次，在第一次的两周后，这次喷洒农药只需要重复喷洒第一次的农药便可；
第三次，在第二次的一周后进行，这次需要原有的农药基础上加入活性钙肥，既补充果树对于开花期的钙元素的损耗，也可防治病害；
第二：可食性玉米淀粉膜在使用时，需要将可食性玉米淀粉膜与温水按产品母液0.5～2:50～200的比例进行混合并搅拌，直至形成半胶状，然后放入农用喷雾器中，便可对果实进行喷射；喷射时，要将果实完全包裹后，果实表面可迅速形成一层厚度约5～10纳米的“柔软双分子层生物膜”覆盖果面表层，此时便起到了套膜的作用。
为了保证每一个果实尽可能的完全覆膜，在每次进行套膜时，需要在第一次套膜的半个小时之内再喷射一次，使得两次喷射后的膜更好结合。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明解决了水果套袋造成的环境污染，从环保安全的角度出发，研制了可食性液体农膜，可食用性农膜成分环保，降低成本，主要原材料是从玉米中提取的高直链玉米淀粉、壳聚糖，丙三醇，复合微生物菌剂等为材料研制出生态环保膜。在常温状态下下，丙三醇作为补强剂，壳聚糖为增稠剂，复合微生物菌剂作为抑菌剂，按一定浓度混合，自然状态下形成水溶胶状物质，该物质具有冷却后成膜的特性。将水溶胶即时喷在农作物果实上可冷却形成膜状。代替水果套袋，避免套袋污染。
本发明可食用性农膜防虫环保，提升质量，该产品在水果初次成形时喷洒，喷洒前可适当进行一次农药灭虫。由于该产品中含有复合微生物菌剂，可有效降解农药残留；相比于传统纸质套袋，塑料套袋，该产品透光性强，韧性大，可以有效的防止鸟类，虫害，既保证了成长所需要的阳光，也可以使果实形状更加规范、美观。
本发明可食用性农膜从原料上避免了高成本，运用产量较丰富的玉米作为主原料，可以对生态环境起到保护作用；该农膜的使用不仅在一定程度上可以起到防虫效果，还提升了果实质量，是水果套袋的良好替代品；产品的大量使用，可有效降低“白色污染”，符合现在推行的可持续发展和生态农业的理念。
具体实施方式
本发明涉及可食用性农膜——以玉米淀粉-丙三醇为主要原料的绿色农膜。主要针对可食用性农膜在水果套袋中的应用。
主要原料为：高直链玉米淀粉、壳聚糖、丙三醇、复合微生物菌剂
（1）高直链玉米淀粉作用：高直链玉米淀粉中特殊的分子结构使其具有独特的性质，长线性特征使它更容易进行自我缔合，且高直链淀粉中直链淀粉的含量越高越容易形成高强度的淀粉凝胶强度，进而出现淀粉老化，使得高直链淀粉形成的材料更加稳定，高直链淀粉中直链淀粉的含量越高，糊化成膜后高直链淀粉分子间作用力更强，成膜性能更好。
（2）壳聚糖作用：可以生物降解，无毒，应用于食品添加剂，微溶于水，溶于酸性溶液，将壳聚糖、淀粉与水混合均匀，干燥后再用碱液处理，可制成可食用的透明薄膜，此膜无毒，可食、耐油，不溶于冷、热水，抗张强度高，可用于包装固体、半固体和液体食品，该膜能自动生物降解。
（3）丙三醇的作用：用来增塑。
（4）复合微生物菌剂作用：
1、分解有机物质和毒素，防止重茬：菌群中的米曲菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等有益微生物能加速有机物质的分解，为作物制造养分、提供动力，能分解连作有毒有害物质，防止重茬。
2、果实品质明显提高：菌群中的侧孢芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌等可降低植物体内硝酸盐含量20%以上，能降低重金属含量，可使果实中Vc含量提高 30%以上，可溶性糖提高2～4度。乳酸菌、嗜酸乳杆菌、凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等可提高果实中必需氨基酸（赖氨酸和蛋氨酸）、维生素B族和不饱和脂肪酸等的含量。果实口感好，耐储藏，卖价高。
3、提高化肥利用率：在发酵过程中，能使丰富的微生物菌群产生多种生物酶，具有很强的分解能力，把肥料中的有机物质分子降解的更小，并能降解化肥、农药中的残留物质，分解土壤中被固化的养分，使作物再吸收利用，从而提高化肥利用率。
本发明涉及的原料的提取与制备如下：
（1）壳聚糖溶液的制备：
取0.1g的壳聚糖溶解于1ml的1%冰醋酸溶液中，比例为1:10（g：ml）壳聚糖应尽量剪碎，然后在45℃的水浴锅中溶解，溶解过程需不断搅拌。完全溶解后，用尼龙布过滤，制得1.5%的壳聚糖溶液。
（2）玉米淀粉提取方法：
将玉米用0.3%亚硫酸浸渍后，玉米和亚硫酸的比例为1：2.5（g：ml），通过破碎，过滤，干燥，研磨等工序制成。
（3）玉米淀粉溶液制作方法：
将4g玉米淀粉溶于1ml1%的冰醋酸溶液中配成浓度为4%的淀粉溶液。比例为4:1（g：ml）然后将淀粉溶液在沸水浴上充分糊化。淀粉的糊化温度大约在80～85℃左右。糊化过程中要不断搅拌，防止淀粉凝结。糊化温度不宜过高，否则会导致淀粉变性。
（4）复合微生物剂菌种激活：
一公斤复合微生物剂菌种加红糖500克加20公斤水搅拌均匀，放置2小时以上使用，使用时稀释200倍左右。此时的微生物菌种就已经具有了活性。按照质量比50:1（淀粉溶液：复合微生物菌剂）的比例所需的量加入到淀粉膜中。
本发明涉及的成膜方法如下：
将壳聚糖溶液与淀粉溶液按体积比8:2（壳聚糖：淀粉）的比例充分混合，然后加入体积比例为1:10丙三醇和体积比例为1:50复合微生物菌剂，就可以获得可食性玉米淀粉膜。以上比例均为所添加物质与淀粉溶液的体积比。
本发明的使用方法如下（以苹果为例）：
1.苹果在套袋前，我们需要对果树进行喷洒农药，防止在套袋后果树有病虫害的影响果实的发育，一般我们需要进行三次农药的喷洒工作。
第一次，一般在苹果树开花一个星期左右的时候进行，就是喷洒一遍杀菌剂等农药。此时最容易发生的病害是苹果的霉心病。苹果霉心病一般在开花前就要进行农药的喷洒来防治病害，但如果开花前没有进行病害的防治工作，则开花后要及时的补洒进行防治，一般采取用甲基托布津600至800倍液加上芸苔素内酯和腐植酸钙一起配合杀虫剂等农药进行防治工作。当然第一次农药也还要预防其他一些虫害，如：红蜘蛛，蚜虫，苹果小卷叶蛾等，像苹果小卷叶蛾，可采用康宽或者是苏云金杆菌经过两次稀释后，便可进行全树喷洒预防。防治红蜘蛛可选用螺螨酯2000～3000倍液。1.8%阿维菌素2000～3000倍液。蚜虫可选用吡虫啉或噻虫嗪等，喷洒防治蚜虫和红蜘蛛的农药时，一般应加入氨基酸复合微肥+天达2116，效果会更佳。
第二次一般是在第一次的两周后，这次喷洒农药只需要重复喷洒第一次的农药便可。
第三次，在第二次的一周后进行，这次需要原有的农药基础上加入活性钙肥，既补充果树对于开花期的钙元素的损耗，也可防治苹果得裂果病，苦痘病，斑点病等病害。
本发明在使用时，需要将产品与温水（高于室内温度10度至15度）按产品母液1:100的比例进行混合并搅拌，直至形成半胶状，然后放入农用喷雾器中，便可对果实进行喷射。值得注意的是喷射时，要将果实完全包裹后，果实表面可迅速形成一层厚度约5～10纳米的“柔软双分子层生物膜”覆盖果面表层此时便起到了套膜的作用。
为了保证每一个果实尽可能的完全覆膜，所以在每次进行套膜时，需要在套膜和半个小时之内再喷射一次，这样有利于两次喷射后的膜更好结合。
本发明生态液体膜绿色环保，具有低成本、环保性、适用性、改良性、带动性以及便捷性等特点。
（1）绿色环保
玉米淀粉-丙三醇可食性农膜使用可食用的玉米作为主原料，具有无毒无害、绿色生态的特性，有效解决“白色污染”这一当前迫切需要解决的问题。
（2）成本低利润高
玉米的资源量大、分布范围广，全世界大约有130种，我国就有30多种，尤其是在山西地区含量及其丰富。我们团队充分利用山西的资源优势和可降解性，实现液体膜的保温、保湿、抑菌益生、可降解、绿色环保功能。
（3）使用方便
新型生态液体膜的生产及使用简单便捷，只需将材料与水混合装入专用喷壶中进行喷洒即可。
（4）适用范围广
新型生态液体膜不止完全适用于果物套袋的范围，还可用于城市家庭种植、环保农业的种植以及各种地形特殊的区域。
自塑料问世以来，便以其取材容易、加工方便、价格低廉、质地轻巧等优点深受欢迎。塑料制品也迅速在世界范围内得到广泛应用。我国是世界上十大塑料制品生产和消费国之一，塑料产量十分惊人。目前，我国每年产生的垃圾约为1.46亿吨，其中塑料废弃物约占13%，除去生活类的塑料垃圾外，农业废弃塑料占了很大一部分比例，其中80%以上都未经回收而散落于各个角落，重量达8万吨以上。
据相关数据统计，我国每年有关的塑料袋消耗量就在70万吨至80万吨之间，在农业中的消耗量甚至超过120万吨，一旦实现大规模替代，将为可降解塑料提供巨大的市场空间。
本发明玉米淀粉-丙三醇可食性液体包装膜，以玉米淀粉为原材料，具有可降解的特点，能完全取代传统聚乙烯塑料膜和纸质的袋子，并且效果更好，适用范围更广。
上面结合实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (3)
1.可食性玉米淀粉膜在水果套袋中的应用，其特征在于，可食性玉米淀粉膜的原料包括：高直链玉米淀粉、壳聚糖、丙三醇、复合微生物菌剂；
各原料的提取与制备如下；
（1）壳聚糖溶液的制备：
取0.05～0.5g的壳聚糖溶解于0.05～5ml的0.05%～5%冰醋酸溶液中，比例为0.05～5:0.5～50（g：ml）壳聚糖应尽量剪碎，然后在30℃～60℃的水浴锅中溶解，溶解过程需不断搅拌，完全溶解后，用尼龙布过滤，制得0.5%～3%的壳聚糖溶液；
（2）玉米淀粉提取方法：
将玉米用0.1%～0.5%亚硫酸浸渍后，玉米和亚硫酸的比例为0.5～1.5：2～3（g：ml），通过破碎，过滤，干燥，研磨制成；
（3）玉米淀粉溶液制作方法：
将2g～7g玉米淀粉溶于0.05～5ml、0.05%～5%的冰醋酸溶液中配成浓度为0.5%～8%的淀粉溶液，比例为2～7: 0.05～5（g：ml）然后将淀粉溶液在沸水浴上充分糊化，淀粉的糊化温度在80～85℃左右；
（4）复合微生物剂菌种激活：
0.5kg～2kg复合微生物剂菌种加红糖300g～600g、加10kg～50kg水搅拌均匀，放置1～3h以上使用，使用时稀释100～300倍，此时的微生物菌种就已经具有了活性，按照质量比40～60:0.5～1.5（淀粉溶液：复合微生物菌剂）的比例所需的量加入到淀粉膜中；
按下述方法成膜；
将壳聚糖溶液与淀粉溶液按体积比6～9:1～3（壳聚糖：淀粉）的比例充分混合，然后加入体积比例为0.5～2:5～15丙三醇和体积比例为0.5～2:20～80复合微生物菌剂，就可以获得可食性玉米淀粉膜；以上比例均为所添加物质与淀粉溶液的体积比。
2.根据权利要求1所述的可食性玉米淀粉膜在水果套袋中的应用，其特征在于，可食性玉米淀粉膜按下述方法使用；
第一：水果在套袋前，需要对果树进行喷洒农药，防止在套袋后果树有病虫害的影响果实的发育，需要进行三次农药的喷洒工作；
第一次，在果树开花一个星期左右的时候进行，就是喷洒一遍杀菌剂农药；
第二次，在第一次的两周后，这次喷洒农药只需要重复喷洒第一次的农药便可；
第三次，在第二次的一周后进行，这次需要原有的农药基础上加入活性钙肥，既补充果树对于开花期的钙元素的损耗，也可防治病害；
第二：可食性玉米淀粉膜在使用时，需要将可食性玉米淀粉膜与温水按产品母液0.5～2:50～200的比例进行混合并搅拌，直至形成半胶状，然后放入农用喷雾器中，便可对果实进行喷射；喷射时，要将果实完全包裹后，果实表面可迅速形成一层厚度约5～10纳米的“柔软双分子层生物膜”覆盖果面表层，此时便起到了套膜的作用。
3.根据权利要求2所述的可食性玉米淀粉膜在水果套袋中的应用，其特征在于，为了保证每一个果实尽可能的完全覆膜，在每次进行套膜时，需要在第一次套膜的半个小时之内再喷射一次，使得两次喷射后的膜更好结合。
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