一种鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜及其制备方法

摘要

本发明属于防雾抗菌包装膜技术领域，具体涉及一种鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜及其制备方法，包含聚乙烯膜、二氧化钛、聚环氧乙烷甘油单油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯、植物精油、爽滑剂和开口剂。本发明的生鲜果蔬防雾抗菌保鲜膜，具有均匀分散的二氧化钛纳米粒子，亲水性好，防雾效果佳；此外，在紫外光照下具有协同抗菌功能，适用于各类鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜。本发明的鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜的制备技术，成本低廉，工艺简单可控，适合大规模生产，在防雾和抗菌多功能保鲜膜领域具有广阔的应用前景。

说明书

技术领域

本发明属于防雾抗菌包装膜技术领域，具体涉及一种鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜及其制备方法。

背景技术

传统的保鲜膜在冷藏过程中，由于外界温度发生变化，在保鲜膜表面形成一层水雾，严重影响新鲜果蔬的外观，降低消费者的购买意愿。同时，鲜切果蔬具有生鲜特性，加工后生理代谢活跃，水分蒸发快，易发生品质劣变和腐烂。因此，如何开发一种保鲜膜，使得其具有应用于果蔬的密封，且具有多功能性，是极具有重要意义的研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低廉，防雾和抗菌效果较好的鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种技术方案为：一种鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜，包含聚乙烯膜、二氧化钛、聚环氧乙烷甘油单油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯、植物精油、爽滑剂和开口剂。

其中，鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜还包括钛酸四丁酯，聚环氧乙烷甘油单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯包覆于钛酸四丁酯的表面。

其中，聚环氧乙烷甘油单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯包覆于二氧化钛的表面。

其中所述聚环氧乙烷甘油单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯表面包覆二氧化钛所形成的颗粒的尺寸在0.2-4纳米，所述二氧化钛为无定形态二氧化钛。

其中，按照质量份比聚乙烯膜85-90份、二氧化钛0.7-1.18份、聚环氧乙烷甘油单油酸酯1-2份份、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯1-2份、植物精油1-2份、爽滑剂1-2份和开口剂2-3份。

其中，按照质量份比聚乙烯膜85-90份、二氧化钛0.7-1.18份、钛酸四丁酯3-5份、聚环氧乙烷甘油单油酸酯1-2份、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯1-2份、植物精油1-2份、爽滑剂1-2份和开口剂2-3份。

其中，植物精油为佛手柑精油、丁香芽精油、柠檬精油、罗勒精油中的一种或几种。

本申发明还包括第二种技术方案，一种制备上述一种鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜的方法，包括：将钛酸四丁酯与无水乙醇混合，搅拌均匀，形成混合溶液一；在混合溶液一中加入聚环氧乙烷甘油单油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯和植物精油，搅拌均匀，形成混合溶液二；将混合溶液二与爽滑剂和开口剂混合，并加入到聚乙烯母料中搅拌均匀，将温度升至170-190℃，制膜，将所得薄膜置于蒸汽室的水雾中60℃水解5小时，并于70℃真空干燥烘干，制备得到产品。

其中，聚乙烯膜85-90份、钛酸四丁酯3-10份、聚环氧乙烷甘油单油酸酯1-2份、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯1-2份、植物精油1-2份、爽滑剂1-2份和开口剂2-3份。

其中，钛酸四丁酯与无水乙醇的体积比为(0.02-0.03):1，蒸汽室的湿度为100％。

本发明的有益效果：

(1)本发明的鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜，具有防雾和抗菌双重功能，可以广泛应用于鲜切果蔬包装膜中。

(2)本发明的鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜通过在聚乙烯膜中分散二氧化钛纳米粒子，可以使得保鲜膜具有抗菌性能，提高抗菌效果，同时，还可以改善本发明的保鲜膜的物理性能以及阻隔性；且本申请实施例的保鲜膜具有防雾性能。

(3)本发明的一种鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜的制备方法，成本低廉，工艺简单可控，适合大规模生产，在防雾抗菌包装膜领域具有广阔的应用前景。

(4)本发明的一种鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜的制备方法，聚环氧乙烷甘油单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯与钛酸四丁酯进行互相包覆，阻止钛酸四丁酯与空气的水汽产生水解反应，当聚乙烯成膜后，钛酸四丁酯被均匀地分散在聚乙烯膜内部，之后在水雾中通过原位水解反应，聚乙烯膜表面裸露的钛酸四丁酯被水解成均匀分散的二氧化钛纳米粒子，二氧化钛具有极好的亲水性，可以起到极好的防雾效果；同时，二氧化钛纳米粒子本身是无机抗菌剂，在光照下与植物精油有机抗菌剂协同抗菌，效果更佳。

附图说明

图1是所得一种鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜的TEM图谱；

图2是所得一种鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜的EDX图谱；

图3是所得一种鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜的XRD图谱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的内容进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。居于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例提供，一种鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜，包含聚乙烯膜、二氧化钛、聚环氧乙烷甘油单油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯、植物精油、爽滑剂和开口剂。本申请实施例的鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜中含有二氧化钛，可以使得保鲜膜具有抗菌性能，提高抗菌效果；本申请实施例的聚环氧乙烷甘油单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯具有抗雾效果，且二氧化钛也具有抗雾效果，使得相互协同提高抗雾效果。本申请实施例中，通过添加二氧化钛和植物精油，使得在光照下与植物精油有机抗菌剂协同抗菌，效果更佳。

其中，鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜还包括钛酸四丁酯，聚环氧乙烷甘油单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯包覆于钛酸四丁酯的表面。使得聚环氧乙烷甘油单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯能减缓或避免内核中的钛酸四丁酯水解。

其中，二氧化钛包覆于聚环氧乙烷甘油单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯的表面。使得本申请实施例中，二氧化钛和聚环氧乙烷甘油单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯协同作用，提供保鲜膜的抗雾效果。

其中，聚环氧乙烷甘油单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯表面包覆二氧化钛所形成的颗粒的尺寸在0.2-4纳米，二氧化钛为无定形态二氧化钛。本申请实施例中，包含二氧化钛的粒径较小，且二氧化钛在聚乙烯膜中分散效果好。

其中，按照质量份比聚乙烯膜85-90份、二氧化钛0.7-1.18份、聚环氧乙烷甘油单油酸酯1-2份份、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯1-2份、植物精油1-2份、爽滑剂1-2份和开口剂2-3份。本申请实施例，通过控制各组分的配比，使得保鲜膜成膜效果最好，不会出现颗粒感，保鲜膜光滑，且保鲜膜能够达到较好的、持续性的抗菌和抗雾的效果。

其中，按照质量份比聚乙烯膜85-90份、二氧化钛0.7-1.18份、钛酸四丁酯3-5份、聚环氧乙烷甘油单油酸酯1-2份、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯1-2份、植物精油1-2份、爽滑剂1-2份和开口剂2-3份。本申请实施例，通过控制各组分的配比，使得保鲜膜成膜效果最好，不会出现颗粒感，保鲜膜光滑，且保鲜膜能够达到较好的、持续性的抗菌和抗雾的效果。本申请实施例中，其抗菌抗雾的持续时间更长，效果更佳。

其中，植物精油为佛手柑精油、丁香芽精油、柠檬精油、罗勒精油中的一种或几种。

本申发明还包括第二种技术方案，一种制备上述一种鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜的方法，包括：将钛酸四丁酯与无水乙醇混合，搅拌均匀，形成混合溶液一；在混合溶液一中加入聚环氧乙烷甘油单油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯和植物精油，搅拌均匀，形成混合溶液二；将混合溶液二与爽滑剂和开口剂混合，并加入到聚乙烯母料中搅拌均匀，将温度升至170-190℃，制膜，将所得薄膜置于蒸汽室的水雾中60℃水解5小时，并于70℃真空干燥烘干，制备得到产品。

钛酸四丁酯极易水解，在密封状态下溶于无水乙醇，同时加入防雾滴剂聚环氧乙烷甘油单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯，可以与钛酸四丁酯进行互相包覆，阻止钛酸四丁酯与空气的水汽产生水解反应。当聚乙烯成膜后，钛酸四丁酯被均匀地分散在聚乙烯膜内部，之后在水雾中通过原位水解反应，聚乙烯膜表面裸露的钛酸四丁酯被水解成均匀分散的二氧化钛纳米粒子。二氧化钛具有极好的亲水性，可以起到极好的防雾效果；同时，二氧化钛纳米粒子本身是无机抗菌剂，在光照下与植物精油有机抗菌剂协同抗菌，效果更佳。

本申请实施例，利用钛酸四丁酯在聚乙烯中的分散效果较好，通过原位水解形成二氧化钛，使得二氧化钛在聚乙烯中分散均匀，使得保鲜膜的均匀性较好，可以均匀的抗菌和抗雾。

其中，聚乙烯膜85-90份、钛酸四丁酯3-10份、聚环氧乙烷甘油单油酸酯1-2份、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯1-2份、植物精油1-2份、爽滑剂1-2份和开口剂2-3份。本申请实施例中，可以制备出抗雾抗菌效果较佳的鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜。

其中，钛酸四丁酯与无水乙醇的体积比为(0.02-0.03):1，蒸汽室的湿度为100％。通过控制钛酸四丁酯与无水乙醇的体积，可以避免钛酸四丁酯在添加的过程中水解，通过控制蒸汽式的湿度，使得在制作保鲜膜的过程中，提高钛酸四丁酯的水解效果，使得原位水解形成二氧化钛。

本申请实施例提供以下具体实施例：

实施例1

一种鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜的制备方法如下：

先将20mL钛酸四丁酯与1L无水乙醇，密封常温下搅拌均匀，然后在该混合液中缓慢加入一定量聚环氧乙烷甘油单油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯和佛手柑精油，继续在密封下搅拌均匀，之后，将该混合液与爽滑剂和开口剂进一步混合，并加入到聚乙烯母料中搅拌均匀，将温度升至170℃，进行聚乙烯膜的成膜工艺，最后，将所得薄膜置于湿度为100％的蒸汽室的水雾中60℃水解5小时，并于70℃真空干燥烘干，制备得到二氧化钛纳米粒子均匀分散的聚乙烯基材保鲜膜；其中，钛酸四丁酯与聚环氧乙烷甘油单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯的添加量之比为质量比5:1:1。

本申请实施例中，开口剂为甘油单蓖麻醇酸酯，钛酸四丁酯与甘油单蓖麻醇酸酯的添加量之比为质量比比5:2。

具体地，钛酸四丁酯和爽滑剂的添加量之比为质量比5:1。

钛酸四丁酯和佛手柑精油的添加量之比为质量比5:1。

聚乙烯母料与钛酸四丁酯的质量比为85:5。

本申请实施例中，鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜，包含聚乙烯膜、二氧化钛、聚环氧乙烷甘油单油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯、植物精油、爽滑剂和开口剂，按照重量份比为，85份的聚乙烯膜、1.18份的二氧化钛、1份的聚环氧乙烷甘油单油酸酯、1份的聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯、1份的植物精油、1份的爽滑剂和2份的开口剂组成。

图1为本发明的鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜的TEM照片，图中可以明显看出，该保鲜膜色泽均匀，纳米粒子均匀分散在膜内部，聚环氧乙烷甘油单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯表面包覆二氧化钛所形成的颗粒的大小为3-4nm。图2为本发明的鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜的EDX图谱，图中显示，保鲜膜中的主要成分为Ti和O两种元素，其中，C元素为导电胶上的，Pt元素为增加样品导电性而镀的铂金，均与样品无关。图3为本发明的鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜的XRD图谱，图中无显示衍射峰，表明所得保鲜膜中的TiO

所述的钛酸四丁酯极易水解，需要在密封状态下溶于无水乙醇，同时加入防雾滴剂聚环氧乙烷甘油单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯，可以与钛酸四丁酯进行互相包覆，阻止钛酸四丁酯与空气的水汽产生水解反应。当聚乙烯成膜后，钛酸四丁酯被均匀地分散在聚乙烯膜内部，之后在水雾中通过原位水解反应，聚乙烯膜表面裸露的钛酸四丁酯被水解成均匀分散的二氧化钛纳米粒子。二氧化钛具有极好的亲水性，可以起到极好的防雾效果；同时，二氧化钛纳米粒子本身是无机抗菌剂，在光照下与植物精油有机抗菌剂协同抗菌，效果更佳。

为了测试本发明鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜的防雾性能，在一个500mL大烧杯中加入200mL的水，并在杯口用薄膜试样包覆。把烧杯放在一个储存水果蔬菜为的保鲜柜里，温度保持在7℃，观察薄膜的外表三个星期，按下表的评价等级进行评估，把结果填于表1中。膜上雾滴面积超过1/4或者表面出现泛白现象，视为无效。

表1防雾滴性能评价等级表

表2防雾测试表

从表2可以看出，本申请实施例的切果蔬防雾抗菌保鲜膜的的低温持续性非常好，达到了E级性能好的防雾膜。

实施例2

一种鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜的制备方法如下：

先将20mL钛酸四丁酯与0.67L无水乙醇，密封常温下搅拌均匀，然后在该混合液中缓慢加入一定量聚环氧乙烷甘油单油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯和柠檬精油，继续在密封下搅拌均匀，之后，将该混合液与爽滑剂和开口剂进一步混合，并加入到聚乙烯母料中搅拌均匀，将温度升至180℃，进行聚乙烯膜的成膜工艺，最后，将所得薄膜置于蒸汽室的水雾中60℃水解5小时，并于70℃真空干燥烘干，制备得到二氧化钛纳米粒子均匀分散的聚乙烯基材保鲜膜.

其中，更成份的质量占比为：聚乙烯膜母料88份、钛酸四丁酯10份、聚环氧乙烷甘油单油酸酯2份、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯2份、柠檬精油-2份、爽滑剂2份和开口剂3份。

开口剂为甘油单蓖麻醇酸酯，蒸汽室的湿度为100％。

本申请实施例中，鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜由88份的聚乙烯膜、5份的钛酸四丁酯、1.18份的二氧化钛，2份的聚环氧乙烷甘油单油酸酯、2份的聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯、2份的柠檬精油、2份的爽滑剂和3份的开口剂组成。

本申请实施例中，聚环氧乙烷甘油单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯包覆于所述钛酸四丁酯的表面；二氧化钛包覆于所述聚环氧乙烷甘油单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯包覆于的表面，聚环氧乙烷甘油单油酸酯表面包覆二氧化钛所形成的颗粒的尺寸在2纳米，聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯表面包覆二氧化钛所形成的颗粒的尺寸在2纳米。

所得鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜的成分与实施例1类似。

实施例3

一种鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜的制备方法如下：

先将30mL钛酸四丁酯与1L无水乙醇，密封常温下搅拌均匀，然后在该混合液中缓慢加入一定量聚环氧乙烷甘油单油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯和植物精油，继续在密封下搅拌均匀，之后，将该混合液与爽滑剂和开口剂进一步混合，并加入到聚乙烯母料中搅拌均匀，将温度升至180℃，进行聚乙烯膜的成膜工艺，最后，将所得薄膜置于蒸汽室的水雾中60℃水解5小时，并于70℃真空干燥烘干，制备得到二氧化钛纳米粒子均匀分散的聚乙烯基材保鲜膜；其中，蒸汽室的湿度为100％。

其中，聚乙烯膜母料90份、钛酸四丁酯3份、聚环氧乙烷甘油单油酸酯1.5份、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯1.5份、植物精油2份、爽滑剂2份和开口剂2份。

本申请实施例中，鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜由90份的聚乙烯膜、0.7份的二氧化钛、1.5份的聚环氧乙烷甘油单油酸酯、1.5份的聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯、2份的植物精油、2份的爽滑剂和2份的开口剂组成。

其中，二氧化钛包覆于所述聚环氧乙烷甘油单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯包覆于的表面。聚环氧乙烷甘油单油酸酯表面包覆二氧化钛所形成的颗粒的大小在4纳米，聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯表面包覆二氧化钛所形成的颗粒的大小在4纳米；所述二氧化钛为无定形态二氧化钛。本申请实施例中，一部分二氧化钛包覆于聚环氧乙烷甘油单油酸酯的表面，另一部分的二氧化钛包覆于聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯的表面。

所得鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜的成分与实施例1类似。

实施例4

一种鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜的制备方法如下：

先将30mL钛酸四丁酯与1L无水乙醇，密封常温下搅拌均匀，然后在该混合液中缓慢加入一定量聚环氧乙烷甘油单油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯和植物精油，继续在密封下搅拌均匀，之后，将该混合液与爽滑剂和开口剂进一步混合，并加入到聚乙烯母料中搅拌均匀，将温度升至190℃，进行聚乙烯膜的成膜工艺，最后，将所得薄膜置于蒸汽室的水雾中60℃水解5小时，并于70℃真空干燥烘干，制备得到二氧化钛纳米粒子均匀分散的聚乙烯基材保鲜膜；其中蒸汽室的湿度为100％。

其中，聚乙烯膜母料87份、钛酸四丁酯6份、聚环氧乙烷甘油单油酸酯2份、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯2份、植物精油2份、爽滑剂2份和开口剂3份。

本申请实施例中，鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜由87份的聚乙烯膜、0.7份的二氧化钛，3份的钛酸四丁酯、1份的聚环氧乙烷甘油单油酸酯、2份的聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯、1份的植物精油、2份的爽滑剂和3份的开口剂组成。

聚环氧乙烷甘油单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯包覆于所述钛酸四丁酯的表面。聚环氧乙烷甘油单油酸酯表面包覆二氧化钛所形成的颗粒的大小在0.2纳米，聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯表面包覆二氧化钛所形成的颗粒的大小在0.2纳米；所述二氧化钛为无定形态二氧化钛。所述二氧化钛包覆于所述聚环氧乙烷甘油单油酸酯和聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯包覆于的表面。

所得鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜的成分与实施例1类似。

本发明的一种鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜，具有防雾和抗菌双重功能，可以广泛应用于鲜切果蔬包装膜中。本发明的一种鲜切果蔬防雾抗菌保鲜膜的制备技术，成本低廉，工艺简单可控，适合大规模生产，在防雾抗菌包装膜领域具有广阔的应用前景。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上、在本发明的方法和原则之内，所作的任何修改等同替换、改进，均应包含在本发明的保护范围之内。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。