食品气调包装用PE复合保鲜包装膜及制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种食品气调包装用PE复合保鲜包装膜及制备方法和应用，旨在提供一种能够调节包装内部的气体成分，进而延长鲜活食品货架寿命的包装膜及制备方法和应用。该包装膜按重量百分比由下述原料制成：聚合物基材75－98％，分子筛1.5－20％，增塑剂0.5－5％。本发明的PE复合保鲜包装膜利用分子筛作为活性无机粒子，使膜具有良好的透气性、透湿性、气孔率，能够自发调节包装内部的气体成分，以抑制鲜活食品的呼吸作用，延长鲜活食品的保鲜期。本发明还公开了一种PE复合保鲜包装膜的制备方法，该方法制备的包装膜具有薄膜均匀、厚度可调、抗撕裂、耐冲击、热封强度高、加工工艺简单、便于实现工业化生产等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及食品保鲜包装材料领域，更具体的说，是涉及一种适用于鲜活食品包装的PE复合保鲜包装膜及其制备方法和应用。

背景技术

我国农副产品的出口参与国际市场竞争，成为提高农民收入改善生活建立和谐社会的一种重要途径。农副产品的出口不可避免地涉及到产品的保鲜与相关包装技术的有力保证。功能性保鲜材料及相关保鲜技术的开发与突破已逐渐成为农产品的产后增值和农产品领域急需解决的关键课题。目前通用的塑料保鲜材料主要在塑料基体或塑料包装内添加各类化学保鲜剂，容易引起保鲜剂的挥发性污染而大大降低食品的安全性能，同时可能招致材料加工工艺和保鲜工艺的复杂化问题。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种能够调节包装内部的气体成分，进而延长鲜活食品货架寿命的食品气调包装用PE复合保鲜包装膜材料。

本发明的另一个目的是提供一种加工工艺简单，薄膜均匀，便于实现工业化生产的食品气调包装用PE复合保鲜包装膜的制备方法

本发明通过下述技术方案实现：

一种食品气调包装用PE复合保鲜包装膜，其特征在于，按重量百分比由下述原料制成：聚合物基材为75-98％，偶联剂处理后的分子筛为1.5-20％，增塑剂为0.5-5％；所述聚合物基材由LDPE、LLDPE和EVA混合而成，混合物基材中按重量百分比LDPE为30-100％，LLDPE为0-50％，EVA为0-20％；偶联剂的量按重量百分比为分子筛的3-10％。所述分子筛为沸石分子筛、介孔分子筛和碳分子筛中的任一种；所述的增塑剂为聚乙二醇、乙二醇、山梨糖醇、甘油和硬脂酸的任一种；所述偶联剂为硅烷类化合物。

本发明上述食品气调包装用PE复合保鲜包装膜的制备方法包括下述步骤：

(1)将LDPE、LLDPE和EVA混合，制得聚合物基材；混合物基材中按重量百分比LDPE为30-100％，LLDPE为0-50％，EVA为0-20％。

(2)将分子筛烘烤去掉水分，并加入偶联剂进行表面处理；然后过滤，洗涤，干燥。分子筛的烘烤温度最好为250℃。偶联剂的表面处理采用常规方法进行。偶联剂的量按重量百分比为分子筛的3-10％。

(3)将上述处理后的分子筛加入到聚合物基材中混匀后，再加入增塑剂，混匀，挤出造粒；其中，按重量百分比聚合物基材为75-98％，处理后的分子筛为1.5-20％，增塑剂为0.5-5％；挤出造粒温度最好为170-200℃。

(4)将上述混合物粒子经过挤出吹模得到PE复合保鲜包装膜。挤出吹膜温度最好为165-200℃。

所述分子筛为沸石分子筛、介孔分子筛和碳分子筛中的任一种。所述的增塑剂为聚乙二醇、乙二醇、山梨糖醇、甘油和硬脂酸的任一种。所述偶联剂为硅烷类化合物，如乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、β-(3，4环氧环己烯甲基)乙基三甲氧基硅烷等。

本发明的上述食品气调包装用PE复合保鲜包装膜可广泛地用于蔬菜水果保鲜包装和肉类新鲜食品的保鲜包装。

本发明具有下述技术效果：

本发明的PE复合保鲜包装膜利用分子筛作为活性无机粒子，使膜具有良好的透气性、透湿性、气孔率，能够自发调节包装内部的气体成分，以抑制鲜活食品的呼吸作用，延长鲜活食品的保鲜期。

本发明的PE复合保鲜包装膜的制备方法制备的包装膜具有薄膜均匀、厚度可调、抗撕裂、耐冲击、热封强度高、加工工艺简单、便于实现工业化生产等优点。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明详细说明。

实施例1

将沸石分子筛beta 250℃烘烤去掉水分后，迅速称取25克，放入500毫升甲苯中，并加入0.75克γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷在氮气保护下室温反应24小时进行表面处理。然后过滤，并用500毫升甲苯、250毫升甲醇依次洗涤，所得分子筛在110℃真空干燥1小时。称出上述处理得到的分子筛5克加入到60克LDPE、30克LLDPE与4克EVA的混合物中，搅拌混匀，然后添加5克硬脂酸充分混合至均匀，用双螺杆挤出机进行造粒，四段挤出造粒温度为170，200，200和170℃，螺杆转速为30-70rpm。将上述混合物粒子放入挤出吹模机中吹制成薄膜，挤出吹膜机四段温度分别为170，195，195和170℃，牵引速度为4.5rpm。薄膜的厚度为15μm，薄膜纵向拉伸强度24Mpa，横向拉伸强度20Mpa，热封强度7Mpa，抗撕裂强度为3KN/m，可见光透光率为90％，透湿率为16g/m²·day，CO₂渗透率为4100ml/m²·day。

将上述薄膜用于新鲜采摘的草莓、菠菜、油菜和樱桃西红柿进行封口的保鲜包装，其中草莓每包装40克，菠菜和油菜每包装100克，樱桃西红柿每包装200克。在室温20℃和相对湿度为40％下，草莓可保鲜5天，菠菜和油菜达6天，樱桃西红柿20天；在冷柜6℃贮藏，草莓、菠菜、油菜和樱桃西红柿均可保鲜达20天以上。

实施例2

将介孔分子筛MCM-41在250℃烘烤去掉水分后，迅速称取25克，放入500毫升甲苯中，并加入2.5克乙烯基三乙氧基硅烷在氮气保护下室温反应24小时进行表面处理。然后过滤，并用500毫升甲苯、250毫升甲醇依次洗涤，所得分子筛在110℃真空干燥1小时。称取出上述处理得到的分子筛1.5克，加入到98克LDPE中，搅拌混匀，然后添加0.5克山梨糖醇充分混合至均匀，用双螺杆挤出机进行造粒，四段挤出造粒温度为170，200，200和170℃，螺杆转速为30-70rpm；将上述混合物粒子放入挤出吹模机中吹制成薄膜，挤出吹膜机四段温度分别为170，195，195和170℃，牵引速度为4.5rpm。薄膜的厚度为25μm，薄膜纵向拉伸强度7Mpa，横向拉伸强度15Mpa，热封强度3Mpa，抗撕裂强度为1KN/m，可见光透光率为88％，透湿率为15g/m²·day，CO₂渗透率为34000ml/m²·day。

将上述薄膜用于新鲜采摘的草莓、菠菜、油菜和樱桃西红柿进行封口的保鲜包装，其中草莓每包装40克，菠菜和油菜每包装100克，樱桃西红柿每包装200克。在室温20℃和相对湿度为40％下，草莓可保鲜4天，菠菜和油菜达5天，樱桃西红柿15天以上；在冷柜6℃贮藏，草莓、菠菜、油菜和樱桃西红柿均可保鲜达15天以上。

实施例3

将碳分子筛250℃烘烤去掉水分后，迅速称取25克，放入500毫升甲苯中，并加入1.5克γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷在氮气保护下室温反应24小时进行表面处理。然后过滤，并用500毫升甲苯、250毫升甲醇依次洗涤，所得分子筛在110℃真空干燥1小时。称出上述处理得到的分子筛20克，加入到22.5克LDPE、37.5克LLDPE与15克EVA的混合物中，搅拌混匀，然后添加5克甘油充分混合至均匀，用双螺杆挤出机进行造粒，挤出造粒温度为170-200℃，螺杆转速为30-70rpm。将上述混合物粒子放入挤出吹模机中吹制成薄膜，挤出吹膜机四段温度分别为170，195，195和170℃，牵引速度为4.5rpm。薄膜的厚度为30μm薄膜纵向拉伸强度15Mpa，横向拉伸强度16Mpa，热封强度5Mpa，抗撕裂强度为2KN/m，可见光透光率为91％，透湿率为18g/m²·day，CO₂渗透率为8000ml/m²·day。

将上述薄膜用于新鲜采摘的草莓、菠菜、油菜和樱桃西红柿进行封口的保鲜包装，其中草莓每包装40克，菠菜和油菜每包装100克，樱桃西红柿每包装200克。在室温20℃和相对湿度为40％下，草莓可保鲜6天，菠菜和油菜达8天，樱桃西红柿25天；在冷柜6℃贮藏，草莓、菠菜、油菜和樱桃西红柿均可保鲜达25天以上。

实施例4

将沸石分子筛A 250℃烘烤去掉水分后，迅速称取25克，放入500毫升甲苯中，并加入1.25克乙烯基三甲氧基硅烷在氮气保护下室温反应24小时进行表面处理。然后过滤，并用500毫升甲苯、250毫升甲醇依次洗涤，所得分子筛在110℃真空干燥1小时。称出上述处理得到的分子筛12克，加入到60克LDPE、25克LLDPE的混合物中，搅拌混匀，然后添加3克乙二醇充分混合至均匀，用双螺杆挤出机进行造粒，挤出造粒温度为170-200℃，螺杆转速为30-70rpm。将上述混合物粒子放入挤出吹模机中吹制成薄膜，挤出吹膜机四段温度分别为170，195，195和170℃，牵引速度为4.5rpm。薄膜的厚度为20μm薄膜纵向拉伸强度14Mpa，横向拉伸强度15Mpa，热封强度4Mpa，抗撕裂强度为1.5KN/m，可见光透光率为90％，透湿率为20g/m²·day，CO₂渗透率为7000ml/m²·day。

将上述薄膜用于新鲜采摘的草莓、菠菜、油菜和樱桃西红柿进行封口的保鲜包装，其中草莓每包装40克，菠菜和油菜每包装100克，樱桃西红柿每包装200克。在室温20℃和相对湿度为40％下，草莓可保鲜6天，菠菜和油菜达7天，樱桃西红柿21天；在冷柜6℃贮藏，草莓、菠菜、油菜和樱桃西红柿均可保鲜达25天以上。

实施例5

将沸石分子筛SBA-15250℃烘烤去掉水分后，迅速称取25克，放入500毫升甲苯中，并加入2克β-(3，4环氧环己烯甲基)乙基三甲氧基硅烷在氮气保护下室温反应24小时进行表面处理。然后过滤，并用500毫升甲苯、250毫升甲醇依次洗涤，所得分子筛在110℃真空干燥1小时。称出上述处理得到的分子筛8克，加入到45克LDPE、36克LLDPE与9克EVA的混合物中，搅拌混匀，然后添加2克聚乙二醇充分混合至均匀，用双螺杆挤出机进行造粒，挤出造粒温度为170-200℃，螺杆转速为30-70rpm。将上述混合物粒子放入挤出吹模机中吹制成薄膜，挤出吹膜机四段温度分别为170，195，195和170℃，牵引速度为4.5rpm。薄膜的厚度为25μm薄膜纵向拉伸强度21Mpa，横向拉伸强度20Mpa，热封强度6Mpa，抗撕裂强度为2.5KN/m，可见光透光率为91％，透湿率为16g/m²·day，CO₂渗透率为9000ml/m²·day。

将上述薄膜用于新鲜采摘的草莓、菠菜、油菜和樱桃西红柿进行封口的保鲜包装，其中草莓每包装40克，菠菜和油菜每包装100克，樱桃西红柿每包装200克。在室温20℃和相对湿度为40％下，草莓可保鲜5天，菠菜和油菜达6天，樱桃西红柿20天；在冷柜6℃贮藏，草莓、菠菜、油菜和樱桃西红柿均可保鲜达20天以上。