专利名称：一种具有天然抗菌保鲜作用的包装纸及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包装用纸制作技术，尤其是指一种具有天然抗菌保鲜作用的包装纸及其制作方法，属于食品保鲜包装的功能性纸材。
背景技术：
纸和纸板一直是包装材料中的主导用材，占所用包装材料的40%以上。这是因为纸和纸板具有其他材料无法比拟的下述众多优点(I)纸材具有一定的强度和刚度，又具有良好的弹性和韧性，因此对内装物有良好的保护作用，并适用于机械化操作；(2)纸质重量轻，可折叠，因此节约储运空间，降低运输费用； (3)纸和纸板无毒，无味，安全，卫生，并具有很好的耐热性；(4)原纸通过浸溃，涂布和覆膜等方法，将原纸变得具有防潮，隔气，耐油，保香等功能；纸可以回收利用，降低成本，且易降解。但是，传统的纸和纸板的原材料主要依赖以树木为原料的木浆及草浆，过于依兰会导致大量木材被砍伐，从而导致水土流失，导致人类赖以生存的地球环境遭受日益严重的破坏；同时，纸张生产中带来大量的水污染也是现代社会重要的污染源。此外，普通纸张不具有生物活性，如抗菌性能，抗氧化性能。因此，在将其作为包装用材时必须应用其他配套技术，才能使之具有抗菌、抗氧化功能。因此，探寻其他替代材料、减少对森林的采伐一直是纸包装领域必须面对的课题。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种具有抗菌抗氧化性能的功能性纸材，既可以保持纸材具有的基本优势，又增加抗菌抗氧化性能，保护内装食品，减少内装物的添加剂使用，减缓内装物的生化反应速率，保证内装物有效期内的品质。这种具有天然抗菌保鲜作用的包装纸是以大蒜皮为原料制作而成。其制作工艺为备料及前期处理将大蒜皮原材料进行清洗，除去污泥、灰尘，在水温为200C ±5°C，浸泡12小时后，捞起后备用。制浆在低于40°C温度条件下，将处理好的大蒜皮进行物理打浆，先采用1400r/min旋转打衆机进行初步打衆使大蒜皮纤维化,再用转速3000r/min高速磨盘旋转打衆机进行二次打浆，获得含有蒜皮的原始纸浆。纸浆洗涤和筛选采取压榨洗涤方法进行纸浆洗涤，并将清洗干净的原浆经重力沉降方式进行分离，得到高浓度纸浆。打浆和调料用打浆机对高浓度纸浆进行进一步打浆处理，使其适应造纸机生产要求，完成打浆后，进行调制处理；调制纸浆时，蒜皮纤维质量浓度为3. 5% 4. 0%、并按重量比添加0. 2% 0. 4%的聚乙烯醇、0. 15% 0. 25%的聚半乳甘露糖半纤维素进行调浆处理，形成均匀悬浮纸浆。抄纸使用抄纸机铜网抄成纸页，并初步脱水，再将之送入压榨部，除去70% 80%水份，以烘缸的温度为35°C 45°C之间，时间一般为3 3. 5小时进行烘干处理获得大蒜皮原纸。收集与整理将烘干的纸张进行裁剪，打包，储存。作为上述技术的进一步改进，在制浆时，同时添加已去掉皮的大蒜籽或大蒜加工中的破碎大蒜籽。作为上述技术的进一步改进，在打浆和调料时，同时添加大蒜汁或自大蒜中获取的大蒜油。根据以上技术方案提出的这种具有天然抗菌保鲜作用的包装纸，充分理用大蒜所含有的大蒜素这一天然强力抗生素成分，使大蒜加工中产生的废弃大蒜皮作为包装纸的原材料；使包装用纸具有相应的天然抗菌保鲜作用。该技术方案不仅能减少生产包装用纸对森林资源的消耗，同时也为大蒜加工中的废弃大蒜皮找到了极为有用的利用途径，对环境保护和资源充分利用提供了技术支持。
具体实施例方式以下结合实施例进一步阐述本发明。这种具有天然抗菌保鲜作用的包装纸是以大蒜皮为原料制作而成。其制作工艺为备料及前期处理将大蒜皮原材料进行清洗，除去污泥、灰尘，在水温为200C ±5°C，浸泡12小时后，捞起后备用。制浆在低于40°C温度条件下，将处理好的大蒜皮进行物理打浆，先采用1400r/min旋转打衆机进行初步打衆使大蒜皮纤维化,再用转速3000r/min高速磨盘旋转打衆机进行二次打浆，获得含有蒜皮的原始纸浆。相对于一般造纸木衆物理制衆选用的转速为3500r/min 4000r/min ;根据蒜皮纤维的特点选用转速3000r/min高速盘磨旋转打衆机进二次打楽；。同时相对于在现代木衆纸张的制浆过程中需要对纸浆进行漂白，这是因为经化学蒸煮方法制得的纸浆均具有一定的颜色，为了提高纸浆的白度，必须经过氧化漂白或还原漂白的处理，除去纸浆中的有色物质，并赋予纸浆一定的特性。而在本工艺中，无需进行该步骤，不需要去除有色物质，保留大蒜皮的天然成分与颜色对最终产品的使用不会造成影响；而且也可降低造纸成本。纸浆洗涤和筛选采取压榨洗涤方法进行纸浆洗涤，并将清洗干净的原浆经重力沉降方式进行分离，得到高浓度纸浆。打浆和调料用打浆机对高浓度纸浆进行进一步打浆处理，使其适应造纸机生产要求，完成打浆后，进行调制处理；调制纸浆时，蒜皮纤维质量浓度为3. 5% 4. 0%、并按重量比添加0. 2% 0. 4%的聚乙烯醇、0. 15% 0. 25%的聚半乳甘露糖半纤维素进行调浆处理，形成均匀悬浮纸浆。
抄纸使用抄纸机铜网抄成纸页，并初步脱水，再将之送入压榨部，除去70% 80%水份，以烘缸的温度为35°C 45°C之间，时间一般为3 3. 5小时进行烘干处理获得大蒜皮原纸。
收集与整理将烘干的纸张进行裁剪，打包，储存。作为上述技术的进一步改进，在制浆时，同时添加已去掉皮的大蒜籽或大蒜加工中的破碎大蒜籽。采用这种技术措施能够进一步增加浆料中大蒜素的含量，既可充分利用大蒜加工过程中产生的废弃料，同时又能增加造纸用衆料中的抗菌成分，这对进一步保证或提高包装用纸的抗菌抗氧化性能是极为有益的。作为上述技术的进一步改进，在打浆和调料时，同时添加大蒜汁或自大蒜中获取的大蒜油。采用这种技术措施能够使大蒜汁或大蒜油中的大蒜素溶入造纸纸浆中，增加造纸用浆料中的抗菌成分。显然这也是进一步保证或提高包装用纸的抗菌抗氧化性能的一大改进措施。产品检测对于纸张的抗菌性，采用贴片法进行试验，主要检测大肠杆菌、金黄色葡萄球菌进行检测抗菌效果。
·
下面是应用本技术生产的包装纸的实际案例应用在同等的试验温度、湿度检测产品，不同的包装纸下，对芒果进行保护包装的菌落总数实验，观察其霉变情况。实际对比试验结果见下表。
-条ft常温冷藏
~纸塑Si合包装纸~抗菌抗氧化包装纸纸塑复合包装纸~抗菌抗氣化乜装纸
种类------------
123
23〗 23123
变质时间(天)2 2.5 2.5 5 4 6 7 8 6 20 18 16
、f:均值(天)2.35718
I金黄I测定值
…， 1500 1800 丨900 1 200 1000 1400 1400 丨500 1300 1500 IICD 1000色 U (cfu/g)_____________
通球平均值
* 1/33 1200 1400 1200 围 (cfu/g)___________
菌
种大肠 (个 360 290 380 150 HO 160 210 280 270 150 92 HO
类菌群 /100g)_____________
MPN 平均值
数 (个343MO253117
/IOOg)通过上述对比实验表明抗菌纸可以有效抑制细菌生长。在同样实验温度，湿度条件下，用抗菌纸包装果蔬和糕点，可以延长保质期为原保质期的2 2.6倍。抗菌纸的杀菌抗氧化可以有效地为食物，果蔬等提供一定程度的保鲜作用，此外大蒜辅料作为生活中垃圾处理，若能被利用在包装材料，可以变废为宝，节约木材使用。经本发明人对大蒜这一农产品的调研我国大蒜的主要产地是济宁市金乡县，仅金乡大蒜年均产量60万吨左右，大蒜出口合格率在90%以上，出口量占全国的70%以上。圆葱年均产量50万吨，全县辖8镇4乡，总面积885平方公里，总人口 60万人。耕地87万亩，粮经比例达到2 :8，年均种植大蒜50余万亩，按这个来计算的话，全国出口在60*90/70=77万吨。实际上我国大蒜出口在120万吨上下，因而根据蒜皮占大蒜总重量的百分之五计算，济宁市金乡县可提供3万吨的蒜皮来源。本发明的构思来源于生活当把大蒜皮剥离时，大蒜颗粒容易腐烂干瘪，而且有刺 激性气味溢出；当不剥离皮时，大蒜保存得很长久，且无异味挥发。通过这种常见的生活现象，将这种原理应用到包装材料中，可以制作出即有保鲜，也有杀菌、抗氧化、阻隔异味的新型功能性包装材料。这种包装材料具备多种特性，而且大蒜皮在生活中大多被人们以废物处理，能将大蒜皮充分利用起来，既环保，又符合可持续发展的要求。
权利要求
1.一种具有天然抗菌保鲜作用的包装纸，其特征在于这种具有天然抗菌保鲜作用的包装纸是以大蒜皮为原料，经造纸工艺制作而成。
2.如权利要求I所述的一种具有天然抗菌保鲜作用的包装纸，其制作工艺为 备料及前期处理将大蒜皮原材料进行清洗，除去污泥、灰尘，在水温为20°C ±5°C，浸泡12小时后,捞起后备用； 制浆在低于40°C温度条件下，将处理好的大蒜皮进行物理打浆，先采用1400r/min旋转打衆机进行初步打衆使大蒜皮纤维化，再用转速3000r/min高速磨盘旋转打衆机进行二次打浆，获得含有蒜皮的原始纸浆； 纸浆洗涤和筛选采取压榨洗涤方法进行纸浆洗涤，并将清洗干净的原浆经重力沉降方式进行分离，得到高浓度纸浆； 打浆和调料用打浆机对高浓度纸浆进行进一步打浆处理，使其适应造纸机生产要求，完成打浆后，进行调制处理；调制纸浆时，蒜皮纤维质量浓度为3. 5% 4. 0%、并按重量比添加0. 2% 0. 4%的聚乙烯醇、0. 15% 0. 25%的聚半乳甘露糖半纤维素进行调衆处理，形成均匀悬浮纸浆； 抄纸使用抄纸机铜网抄成纸页，并初步脱水，再将之送入压榨部，除去70% 80%水份，以烘缸的温度为35°C 45°C之间，时间一般为3 3. 5小时进行烘干处理获得大蒜皮原纸； 收集与整理将烘干的纸张进行裁剪，打包，储存。
3.如权利要求I或2所述的一种具有天然抗菌保鲜作用的包装纸，其特征在于在制浆时，同时添加已去掉皮的大蒜籽或大蒜加工中的破碎大蒜籽。
4.如权利要求I或2所述的一种具有天然抗菌保鲜作用的包装纸，其特征在于在打楽■和调料时，同时添加大蒜汁或自大蒜中获取的大蒜油。
全文摘要
本发明涉及一种具有天然抗菌保鲜作用的包装纸，其特征在于这种具有天然抗菌保鲜作用的包装纸是以大蒜皮为原料，经造纸工艺制作而成。该发明充分理用大蒜所含有的大蒜素这一天然强力抗生素成分，使大蒜加工中产生的废弃大蒜皮作为包装纸的原材料；使包装用纸具有相应的天然抗菌保鲜作用。该技术方案不仅能减少生产包装用纸对森林资源的消耗，同时也为大蒜加工中的废弃大蒜皮找到了极为有用的利用途径，对环境保护和资源充分利用提供了技术支持。
文档编号D21H17/36GK102704322SQ20121018968
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日
发明者倪骅, 史亚礼, 李玉珍, 杨福馨, 王倩雯, 陈海军 申请人:上海海洋大学