專利名稱：一種可控呼吸保鮮膜及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種保鮮膜，特別是涉及一種可控呼吸保鮮膜及其制備方法。適合于日常的水果、蔬菜和食品的保鮮和儲存。尤其適合新鮮水果和蔬菜的保鮮和儲存。
背景技術：
新鮮的水果和蔬菜在采摘下來后，實際上其生物活性依然存在，所以在自然環(huán)境下還在繼續(xù)的生長和發(fā)育，這也是為什么很多水果和蔬菜在采摘下來放置一段時間后會變 得老化，而使水果和蔬菜失去口感和養(yǎng)分；再加上水果和蔬菜本身具有極豐富的營養(yǎng)，所以也常被微生物和細菌寄生而腐爛和變質(zhì)。水果和蔬菜的老化、腐爛和變質(zhì)是水果保鮮最關鍵需要解決的問題。生物的繼續(xù)生長和發(fā)育離不開水份、氧、和氮源等主要條件；而微生物和細菌的寄生也同樣需要水份、氧和氮源?，F(xiàn)有的一些水果和蔬菜保鮮大多使用化學物質(zhì)進行處理而實現(xiàn)果蔬的保鮮，所以容易在水果和蔬菜表面殘留和吸附用來處理的化學物質(zhì)，而影響水果和蔬菜的安全性和衛(wèi)生性。如現(xiàn)有的保鮮膜多數(shù)采用在保鮮膜上打孔來實現(xiàn)水果和蔬菜的呼吸，由于孔隙過大，所以導致水果和蔬菜水份揮發(fā)過快而失水嚴重，所以保鮮和儲藏保鮮保質(zhì)時間極短，也因為通過孔隙可以直接接觸空氣，所以容易受空氣中的氧源和氮源的作用加速熟化而腐爛。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是在于克服現(xiàn)有保鮮技術中存在的一些缺陷和不安全、不衛(wèi)生性的問題，提供一種保鮮效果好，保鮮時間長的可控呼吸保鮮膜及其制備方法。本發(fā)明的保鮮膜無需在保鮮膜上打孔就可以實現(xiàn)被密封包裝的水果和蔬菜的自由呼吸，且該保鮮膜具有對氧氣的強阻隔性能，所以可以長時間的保護水果和蔬菜不受空氣中的氧氣氧化催熟而實現(xiàn)長時間的保鮮和保質(zhì)。同時本發(fā)明這種可控呼吸的保鮮膜對水氣又具有極高的雙向透過性能，所以通過選擇保鮮膜外部環(huán)境的濕度就能實現(xiàn)水果和蔬菜正常的呼吸釋放一定水份而保持水果和蔬菜表面干爽，而不至于讓微生物或細菌有生長和發(fā)育的水份存在；同時這種保鮮膜又具有高阻隔性，對水果和蔬菜以及微生物或細菌生長和發(fā)育必需的氧源、氮源進行有效的阻隔，這樣就完全實現(xiàn)水果和蔬菜的長時間儲存而不出現(xiàn)變味和變質(zhì)。達到安全衛(wèi)生和環(huán)保的保鮮。本發(fā)明目的通過以下技術方案實現(xiàn)一種可控呼吸保鮮膜的制備方法，其特征在于，先把水溶性多羥基類增塑劑溶于配方組成總重量的3-6倍水中，然后加入聚乙烯醇、水份呼吸調(diào)節(jié)劑、保濕保水劑、增容相容劑和助劑，并加熱至90-95°C完全溶于水中，高速分散30-60分鐘，冷卻至50_70°C，制備出用于流延成膜的溶液；所得用于流延成膜的溶液經(jīng)模頭流延到流延生產(chǎn)線的鋼帶上，再經(jīng)過120-180°C的干燥烘道進行干燥成可控呼吸保鮮膜；或者是將水溶性多羥基類增塑劑、聚乙烯醇、水份呼吸調(diào)節(jié)劑、保濕保水劑、增容相容劑和助劑加入高速攪拌機攪拌混合均勻，出料后經(jīng)雙螺桿擠出機在160-180°C擠出造粒；然后經(jīng)擠出機在160-180°C擠出吹塑成膜；按質(zhì)量百分比計，反應原料的組成為聚乙烯醇60-80%、水溶性多羥基類增塑劑10-30%、水份呼吸調(diào)節(jié)劑1_5%、增容相容劑1_3%、保濕保水劑3-10%、助劑O. 5-3% ；所述的水溶性多羥基類增塑劑為含二個羥基或二個羥基以上的無毒無異味的水溶性多元醇或水溶性多羥基類物質(zhì)；所述的水份呼吸調(diào)節(jié)劑為水溶或者水可分散的非離子型表面活性劑，在自然環(huán)境中具有親水、不吸水的特性；所述的增容相容劑是指親水親油平衡值> 9的非離子表面活性劑；所述的助劑為超細滑石粉、超細沉淀法白炭黑、氣相二氧化硅、超細聚乙烯蠟和超細聚丙烯蠟粉中的一種或多種；·所述的保濕保水劑為可溶性淀粉、明膠、改性淀粉醚或改性纖維素醚。所述的助劑選用超細滑石粉、超細沉淀法白炭黑、氣相二氧化硅、超細聚乙烯蠟和超細聚丙烯蠟粉中的一種或多種；該類超細粉體均勻分散在薄膜中后，可以讓薄膜表面形成一定的凹凸不平，而這些凹凸不平就可以在薄膜表面吸附很薄一層空氣而使薄膜與薄膜之間實現(xiàn)隔離，從而達到薄膜之間的不粘連和容易開口。保濕保水劑選用可溶性淀粉、明膠、改性淀粉醚或改性纖維素醚。該類物質(zhì)具有一定的高分子量，是屬于一種天然的改性高分子物質(zhì)，在化學結構上都具有大量的極性基團如羥基、羧基等親水性的基團，都是具有水溶性。由于這類物質(zhì)是具有高分子量的大分子，所以在有水份存在的條件下，可以讓大量的水分子進入到這些物質(zhì)的分子鏈中，而在干燥環(huán)境下又能從這些大分子鏈中釋放出去，由于這些物質(zhì)具有大量的極性基團，所以在吸附和釋放水分子的時候都是一個緩慢的過程，正是這種緩慢的吸附和釋放才是本發(fā)明所需要的保水和保濕功能。進一步地，所述聚乙烯醇的聚合度為500-2400、醇解度為80% -99%。所述聚乙烯醇為聚乙烯醇0588、聚乙烯醇0580、聚乙烯醇1788、聚乙烯醇2088、聚乙烯醇2288、聚乙烯醇2488和聚乙烯醇1799、聚乙烯醇2099、聚乙烯醇2299和聚乙烯醇2499中的一種或多種。聚乙烯醇對氧氣、氮氣具有高阻隔性，特別是完全醇解的聚乙烯醇在常溫下對氧氣和氮氣的透過率幾乎是零，也就是能完全阻隔氧氣和氮氣；同時，對水汽和氨氣等又具有超聞的透過率。所述的水溶性多羥基類增塑劑為丙三醇、聚乙二醇-200、聚乙二醇-400、聚乙二醇-1000、聚乙二醇-2000、聚乙二醇-6000和聚乙二醇-10000、山梨醇和三羥甲基丙烷中的一種或多種。該水溶性多羥基增塑劑無毒無味。這類多羥基類物質(zhì)與主料聚乙烯醇具有化學結構上的相似性，和主料聚乙烯醇都具有極佳的相容性；同時作為低分子的多羥基物質(zhì)進入聚乙烯醇后能有效的舒展聚乙烯醇大分子鏈而達到增塑效果，而使聚乙烯醇實現(xiàn)柔軟韌性達到增塑目的。所述的水份呼吸調(diào)節(jié)劑為三聚甘油單硬脂酸酯、六聚甘油單硬脂酸酯、十聚甘油六硬脂酸酯、三聚甘油單油酸酯、三聚甘油單月桂酸酯、丙二醇單硬脂酸酯、丙二醇單油酸酯、丙二醇單月桂酸酯、單月桂酸甘油酯、硬脂酸單甘油酯、單硬脂酸雙甘油酯、油酸單甘油酯、聚氧乙烯二油酸酯、四乙二醇單油酸酯、聚氧丙烯硬脂酸酯、失水山梨醇月桂酸酯、聚氧乙烯氧丙烯油酸酯、聚氧丙烯甘露醇二油酸酯、聚氧乙烯(5E0)羊毛醇醚或聚氧乙烯脂肪酸。該類物質(zhì)的親油性比親水性強，在薄膜中具有親水但不水溶的特性，在一定程度上能封閉掉薄膜中一些釋放水份的通道，而控制水份通過薄膜釋放的速度從而達到調(diào)節(jié)果蔬通過薄膜呼吸釋放水份的強度。所述的增容相容劑為聚氧乙烯單月桂酸酯、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯(4E0)失水山梨醇單月桂酸酯、聚氧乙烯(24E0)膽固醇醚、聚氧丙烯(20P0)羊毛醇醚、聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯、聚氧乙烯(20E0)失水山梨醇單硬脂酸酯、聚氧乙烯(16E0)羊毛醇醚、聚氧乙烯(20E0)失水山梨醇單油酸酯、聚乙二醇單棕櫚酸酯、聚氧乙烯單硬脂酸酯、聚氧乙烯單月桂酸酯或聚氧乙烯(20E0)失水山梨醇單月桂酸酯。這類物質(zhì)是一類親水親油平衡值較高的非離子表面活性劑，而親水親油平衡值較高的表面活性劑都具有較高的增容性，主要是通過這類表面活性劑來分散均質(zhì)一些在水性體系中不容易分散的物質(zhì)。以質(zhì)量百分比計，所述用于流延成膜的溶液的固含量為15-25%。所述用于流延成膜的溶液的最佳的固含量為20%左右。溶液固含量濃度太低，成型成膜的效率低，固含量濃 度太高溶液的粘度高，不利于溶液的消泡和流延成膜。一種可控呼吸保鮮膜其由上述方法制備。保濕保水劑不但具備很好的水溶性，而且在水溶后能達到很高的保水率。助劑包括薄膜開口劑、防粘連劑等。主要是超細的惰性無機粉體和惰性的高分子蠟粉等。如超細滑石粉、超細沉淀法白炭黑、氣相二氧化硅、超細聚乙烯蠟和超細聚丙烯蠟粉等。與現(xiàn)有的保鮮膜相比，本發(fā)明具有以下的優(yōu)異特征I、應用本發(fā)明的保鮮膜，不需要使用任何的化學物質(zhì)和防腐劑對水果和蔬菜進行處理，所以水果和蔬菜表面不會殘留任何的化學物質(zhì)，使水果和蔬菜更為安全衛(wèi)生；2、本發(fā)明制備的保鮮膜具有超強的對氧氣、氮氣、二氧化碳等阻隔性能，所以包裝后的水果和蔬菜可以長時間的存放而不受氧化而熟爛和腐壞；3、本發(fā)明的保鮮膜除了對有害氣體的強阻隔外，但對水氣的穿透可以保持很高的的穿透量，所以包裝后的水果和蔬菜可以自由呼吸不至于因水份而慪爛，長時間存放一直可以保持水果和蔬菜表面的干爽；4、由于本發(fā)明的保鮮膜具有很高的水氣的雙向透過能力，所以在合適的溫度和濕度環(huán)境條件下，既能保證水果和蔬菜表面干爽的同時又能持續(xù)保持住水果和蔬菜的水份，長期儲存的水果和蔬菜失水率低，做到了真正的保鮮和保質(zhì)；5、本發(fā)明的保鮮膜是種綠色環(huán)保產(chǎn)品，使用后可以在自然環(huán)境中自然水解和降解，不會對自然環(huán)境中的水質(zhì)和土質(zhì)產(chǎn)生不良影響；6、使用方便，使用中把要保鮮的水果和蔬菜直接用保鮮膜密封包裝即可，而無需特別的處理；7、用本發(fā)明保鮮膜包裝后的水果和蔬菜無需特別的冷藏條件就可以達到很長的保鮮保質(zhì)時間；8、本發(fā)明的保鮮膜可以根據(jù)不同水果和蔬菜的呼吸強度而設計，達到水果和蔬菜可控呼吸的保鮮和保質(zhì)。本發(fā)明制備的保鮮膜是適用于日常的水果和蔬菜品種保鮮的保鮮膜，尤其對于一些難于保鮮綠葉蔬菜品種，如菜心、白菜等綠色蔬菜品種具有優(yōu)異的保鮮效果。是種高效綠色環(huán)保的保鮮膜，使用非常方便和安全衛(wèi)生。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的描述，但本發(fā)明實施方法不限于此。實施例I (水溶液流延法)
權利要求
1.一種可控呼吸保鮮膜的制備方法，其特征在于，先把水溶性多羥基類增塑劑溶于配方組成總重量的3-6倍水中，然后加入聚乙烯醇、水份呼吸調(diào)節(jié)劑、保濕保水劑、增容相容劑和助劑，并加熱至90-95°C完全溶于水中，分散30-60分鐘，冷卻至50_70°C，制備出用于流延成膜的溶液；所得用于流延成膜的溶液經(jīng)模頭流延到流延生產(chǎn)線的鋼帶上，再經(jīng)過120-180°C的干燥烘道進行干燥成可控呼吸保鮮膜； 或者是將水溶性多羥基類增塑劑、聚乙烯醇、水份呼吸調(diào)節(jié)劑、保濕保水劑、增容相容劑和助劑加入高速攪拌機攪拌混合均勻，出料后經(jīng)雙螺桿擠出機在160-180°C擠出造粒；然后經(jīng)擠出機在160-180°C擠出吹塑成膜； 按質(zhì)量百分比計，反應原料的組成為聚乙烯醇60-80%、水溶性多羥基類增塑劑10-30%、水份呼吸調(diào)節(jié)劑1_5%、增容相容劑1_3%、保濕保水劑3-10%、助劑O. 5-3% ； 所述的水溶性多羥基類增塑劑為含二個羥基或二個羥基以上的無毒無異味的水溶性多元醇或水溶性多羥基類物質(zhì)； 所述的水份呼吸調(diào)節(jié)劑為水溶或者水可分散的非離子型表面活性劑，在自然環(huán)境中具有親水、不吸水的特性； 所述的增容相容劑是指親水親油平衡值> 9的非離子表面活性劑； 所述的助劑為超細滑石粉、超細沉淀法白炭黑、氣相二氧化硅、超細聚乙烯蠟和超細聚丙烯蠟粉中的一種或多種； 所述的保濕保水劑為可溶性淀粉、明膠、改性淀粉醚或改性纖維素醚。
2.根據(jù)權利要求I所述的制備方法，其特征在于所述聚乙烯醇的聚合度為500-2400、醇解度為80% -99%。
3.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于所述聚乙烯醇為聚乙烯醇0588、聚乙烯醇0580、聚乙烯醇1788、聚乙烯醇2088、聚乙烯醇2288、聚乙烯醇2488和聚乙烯醇1799、聚乙烯醇2099、聚乙烯醇2299和聚乙烯醇2499中的一種或多種。
4.根據(jù)權利要求I所述的制備方法，其特征在于所述的水溶性多羥基類增塑劑為丙三醇、聚乙二醇-200、聚乙二醇-400、聚乙二醇-1000、聚乙二醇-2000、聚乙二醇-6000和聚乙二醇-10000、山梨醇和三羥甲基丙烷中的一種或多種。
5.根據(jù)權利要求I所述的制備方法，其特征在于所述的水份呼吸調(diào)節(jié)劑為三聚甘油單硬脂酸酯、六聚甘油單硬脂酸酯、十聚甘油六硬脂酸酯、三聚甘油單油酸酯、三聚甘油單月桂酸酯、丙二醇單硬脂酸酯、丙二醇單油酸酯、丙二醇單月桂酸酯、單月桂酸甘油酯、硬脂酸單甘油酯、單硬脂酸雙甘油酯、油酸單甘油酯、聚氧乙烯二油酸酯、四乙二醇單油酸酯、聚氧丙烯硬脂酸酯、失水山梨醇月桂酸酯、聚氧乙烯氧丙烯油酸酯、聚氧丙烯甘露醇二油酸酯、聚氧乙烯羊毛醇醚或聚氧乙烯脂肪酸。
6.根據(jù)權利要求I所述的制備方法，其特征在于所述的增容相容劑為聚氧乙烯單月桂酸酯、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯、聚氧乙烯膽固醇醚、聚氧丙烯羊毛醇醚、聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇單硬脂酸酯、聚氧乙烯羊毛醇醚、聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯、聚乙二醇單棕櫚酸酯、聚氧乙烯單硬脂酸酯、聚氧乙烯單月桂酸酯或聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯。
7.根據(jù)權利要求I所述的制備方法，其特征在于以質(zhì)量百分比計，所述用于流延成膜的溶液的固含量為15-25%。
8.根據(jù)權利要求7所述的制備方法，其特征在于以質(zhì)量百分比計，所述用于流延成膜的溶液最佳的固含量為20%。
9.根據(jù)權利要求7所述的制備方法，其特征在于高速攪拌機攪拌混合均勻的時間為15-30分鐘。
10.一種可控呼吸保鮮膜，其特征在于其由權利要求I所述方法制備。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可控呼吸保鮮膜及其制備方法，該方法先把水溶性多羥基類增塑劑溶于水中，然后加入反應原料，并加熱至完全溶于水中，高速分散，冷卻至50-70℃，制備出用于流延成膜的溶液；所得用于流延成膜的溶液經(jīng)模頭流延到流延生產(chǎn)線的鋼帶上，干燥成可控呼吸保鮮膜；按質(zhì)量百分比計，反應原料的組成為聚乙烯醇60-80％、水溶性多羥基類增塑劑10-30％、水份呼吸調(diào)節(jié)劑1-5％、增容相容劑1-3％、保濕保水劑3-10％、助劑0.5-3％；所得保鮮膜對氧源、氮源具有高阻隔性能，對水氣的雙向透過交換能力可通過原料配方來進行有效調(diào)節(jié)和控制，能保證果蔬在保鮮過程中的自由呼吸和水份交換。
文檔編號C08L29/04GK102924855SQ20121038463
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月11日 優(yōu)先權日2012年10月11日
發(fā)明者崔躍飛 申請人:華南理工大學