防霉保鲜膜及其制备方法与流程

本发明涉及食物存储技术领域，特别是涉及一种防霉保鲜膜及其制备方法。

背景技术：

食品和烟叶等储存期较短的物品存放的条件比较苛刻，否则就会因为微生物大量繁殖发生霉变使其不再新鲜，失去原有的价值。目前行业内普遍使用燥剂和强氧化剂以达到保鲜作用，以干燥剂来营造一个相对缺水的环境，抑制霉菌的生长；以强氧化剂来杀灭霉菌。但这两种方法均存在不足。强氧化剂对人体和环境不友好；而干燥剂在吸收空气中的水分同时也会吸收食品中的水分，进而造成食品脱水的问题。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种保持水分恒定且能防止霉变的防霉保鲜膜及其制备方法。

一种防霉保鲜膜，包括基层和和设于所述基层上的防霉保鲜涂层，所述防霉保鲜涂层的原料为防霉保鲜涂料，所述防霉保鲜涂料按重量百分含量包括如下组分：树脂20％～60％、溶剂30％～70％、防霉剂0.5％～10％和助剂0.3％～5％，其中所述树脂为聚氨酯、丙烯酸酯类共聚物、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、改性聚偏二氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯类共聚物、聚醋酸乙烯酯共聚物和醋酸乙烯酯-丁酯共聚物中的至少一种，所述溶剂为水和乙醇中的至少一种。

上述防霉保鲜膜，采用的防霉保鲜涂层表面致密、无孔隙，而且添加有防霉剂，因而具有较好的保持水分恒定和防止霉变的效果。该防霉保鲜膜特别适用于水果、面包和烟叶等储存期较短、易短时霉变和需及时食用物品的保鲜。特别的，使用时将防霉保鲜膜涂覆有防霉保鲜涂层的表面作为内表面，可促进防霉保鲜涂层与防霉保鲜膜内的保鲜物品接触，进而可提高保鲜效果。

在其中一个实施例中，所述丙烯酸酯类共聚物选自甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸-N-羟甲基丙烯酰胺共聚物中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述防霉剂为天然提取物类防霉剂，所述天然提取物类防霉剂选自姜辣素、儿茶素、柠檬酸、大蒜素、壳聚糖、山梨酸、姜黄根醇、香樟精油、孟宗竹提取物、日柏醇和乳酸链球菌素中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述树脂为丙烯酸酯类共聚物、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、改性聚偏二氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯类共聚物、聚醋酸乙烯酯共聚物和醋酸乙烯酯-丁酯共聚物中的至少一种时，所述防霉保鲜涂料按重量百分含量还包括不超过3％的中和剂，所述中和剂选自碳酸氢钠、三乙胺和氨水中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述防霉剂为非天然提取物类防霉剂，所述非天然提取物类防霉剂选自双乙酸钠、山梨酸钾、山梨酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸钠、丙酸钙、抗坏血酸钠、抗坏血酸钾、水杨酸钠、水杨菌胺、十二烷基丙氨酸、异维生素C钠、卡松、尼泊金酯、富马酸和溶菌霉中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述防霉剂为天然提取物类防霉剂和非天然提取物类防霉剂两种，所述天然提取物类防霉剂和所述非天然提取物类防霉剂的质量比为0.4～1.5:1。

在其中一个实施例中，所述防霉保鲜涂层的厚度为0.5～10μm。在其中一个实施例中，所述基层为PET薄膜、PP薄膜、PA6薄膜、EVA薄膜、EVOH薄膜、PVA薄膜或PLA薄膜。

一种防霉保鲜膜的制备方法，包括如下步骤：

制备防霉保鲜涂料，所述防霉保鲜涂料的制备方法包括如下步骤：提供原料，按重量百分含量包括：树脂20％～60％、溶剂30％～70％、防霉剂0.5％～10％和助剂0.3％～5％；其中所述树脂为聚氨酯、丙烯酸酯类共聚物、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、改性聚偏二氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯类共聚物、聚醋酸乙烯酯共聚物和醋酸乙烯酯-丁酯共聚物中的至少一种，所述溶剂为水和乙醇中的至少一种；将所述树脂、所述溶剂和所述助剂混合均匀，得到混合液；将所述混合液和所述防霉剂混合均匀，得到所述防霉保鲜涂料；

将所述防霉保鲜涂料涂覆于基层上并进行热处理使所述防霉保鲜涂料形成防霉保鲜涂层，得到所述防霉保鲜膜。

上述防霉保鲜膜的制备方法，防霉保鲜涂层中树脂形成网状结构，防霉剂分散树脂的网状结构中，得到的防霉保鲜涂层具有较好的保持水分恒定和防止霉变的效果。该防霉保鲜膜特别适用于水果、面包和烟叶等储存期较短、易短时霉变和需及时食用物品的保鲜。

在其中一个实施例中，所述防霉保鲜涂料的制备步骤中，所述防霉剂以滴加方式加入所述混合液以与所述混合液混合。

附图说明

图1为一实施例的防霉保鲜膜的结构图；

图2为一实施例的防霉保鲜涂料的制备方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

参照图1，一实施例的防霉保鲜膜1，包括基层11和和设于基层11上的防霉保鲜涂层12。防霉保鲜涂层12的原料为防霉保鲜涂料。

优选的，基层11为PET薄膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜)、PP薄膜(聚丙烯薄膜)、PA6薄膜(聚酰胺6薄膜)、EVA薄膜(乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物薄膜)、EVOH薄膜(乙烯-乙烯醇共聚物薄膜)、PVA薄膜(聚乙烯醇薄膜)或PLA薄膜(线形脂肪族聚酯-聚乳酸薄膜)。更优选的，基层11为PET薄膜和PP薄膜。PET和PP在温度高达120℃的条件下仍能保持优良的性能，进而可避免保险涂料进行热处理形成防霉保鲜涂层导致基层11破坏的问题。

更优选的，基层11的厚度为12～22μm。

优选的，防霉保鲜涂层12的厚度为0.5～10μm。防霉保鲜涂层12的厚度不够则树脂不能有效成膜，则防霉保鲜的效果不能体现。而防霉保鲜涂层12的厚度过厚，不仅成本增加，而且在热处理时不能完全干燥，会出现返粘等不良现象，且在未完全干燥时，由于外表面已部分干燥，而内部仍成液态，在继续风干的过程中，由于内部自然干燥的原因很容易出现涂层开裂的情况，这也会极大的降低防霉保鲜涂层的效果。

本发明提供了一实施例的防霉保鲜涂料。

所述防霉保鲜涂料，按重量百分含量包括如下组分：树脂20％～60％、溶剂30％～70％、防霉剂0.5％～10％和助剂0.3％～5％。

其中所述树脂为聚氨酯、丙烯酸酯类共聚物、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、改性聚偏二氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯类共聚物、聚醋酸乙烯酯共聚物和醋酸乙烯酯-丁酯共聚物中的至少一种。如此树脂选用与防霉剂互溶性好且能溶于水溶剂的树脂，不仅可使防霉剂充分分散在树脂中，保证防霉剂的效果，而且还可避免有毒溶剂污染环境的缺点。

更优选的，所述树脂为聚氨酯、丙烯酸酯类共聚物、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯和改性聚偏二氯乙烯中的至少一种，这些树脂化学性质较乙烯-醋酸乙烯酯类共聚物、聚醋酸乙烯酯共聚物和醋酸乙烯酯-丁酯共聚物更稳定，其用于保鲜膜与食品接触时，更具有安全保障。

所述组分中树脂为主体材料，所述树脂均为性能良好的高聚物，本身不会霉变，制成的涂层表面致密，无孔隙，因而能够最大限度的限制水分子的吸附和溶解，而分子间强大的凝聚力能够抑制水分子在其中移动，进而有效的抑制水分进出涂层，达到防止丢失水分和吸收水分、保持水分恒定和保鲜保湿的效果。

优选的，丙烯酸酯类共聚物选自甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸-N-羟甲基丙烯酰胺共聚物中的至少一种。以甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯共聚物为例，其由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯三种单体共聚而成。

优选的，聚乙烯醇选自聚乙烯醇1788、聚乙烯醇2088和聚乙烯醇2488中的至少一种。聚乙烯醇1788、聚乙烯醇2088和聚乙烯醇2488均是水溶性很好的聚乙烯醇。以聚乙烯醇1788为例，其为聚合度为1700，醇解度为88％的聚乙烯醇。

优选的，改性聚偏二氯乙烯选自丙烯酸酯改性聚偏二氯乙烯和聚氨酯改性聚偏二氯乙烯中的至少一种。聚氨酯改性聚偏二氯乙烯的水溶性能显著提升。

其中，溶剂为水和乙醇中的至少一种。水和乙醇均为对环保无毒的溶剂，其用于防霉保鲜膜1能与食品等直接接触，避免了采用有毒溶剂对包装物采用聚氨酯、聚乙烯醇、乙烯醋酸乙烯酯类共聚物、聚醋酸乙烯酯共聚物等水溶性较好的树脂，溶剂优选为水，以达到环保和降低成本的作用。

其中，防霉剂为天然提取物类防霉剂和非天然提取物类防霉剂中的至少一种。优选的，天然提取物类防霉剂选自姜辣素、儿茶素、柠檬酸、大蒜素、壳聚糖、山梨酸、姜黄根醇、香樟精油、孟宗竹提取物、日柏醇和乳酸链球菌素中的至少一种。优选的，非天然提取物类防霉剂选自双乙酸钠、山梨酸钾、山梨酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸钠、丙酸钙、抗坏血酸钠、抗坏血酸钾、水杨酸钠、水杨菌胺、十二烷基丙氨酸、异维生素C钠、卡松、尼泊金酯、富马酸和溶菌霉中的至少一种。

优选的，防霉剂为天然提取物类防霉剂和非天然提取物类防霉剂两种。如此采用两种防霉剂有利于提高进入树脂中的防霉剂含量，进而提高防霉效果。优选的，防霉剂为天然提取物类防霉剂和非天然提取物类防霉剂两种时，天然提取物类防霉剂和非天然提取物类防霉剂的质量比为0.4～1.5:1。

天然提取物类防霉剂在碱性条件下的防霉性能较好，而聚氨酯本身为弱碱性。优选的，防霉剂含有天然提取物类防霉剂时，且树脂为丙烯酸酯类共聚物、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、改性聚偏二氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯类共聚物、聚醋酸乙烯酯共聚物和醋酸乙烯酯-丁酯共聚物中的至少一种时，防霉保鲜涂料按重量百分含量还包括不超过3％的中和剂，所述中和剂选自碳酸氢钠、三乙胺和氨水中的至少一种，所述氨水的浓度不低于3mol/L。可以理解，中和剂可为浓氨水。可以理解，防霉剂为非天然提取物类防霉剂，也可添加中和剂。

优选的，助剂包括表面活性剂、乳化剂、润湿剂、消泡剂及防沉降剂中的至少一种。其中，表面活性剂为吐温和司盘等，表面活性剂可使防霉剂在树脂中分散更加均匀。乳化剂有利于促进水溶性较差的树脂形成稳定的水乳液。

上述防霉保鲜涂料，树脂溶于溶剂中并通过助剂调节其成膜性，控制组分配比，使其能形成表面致密、无孔隙的涂层，因此能够最大限度的限制水分子的吸附和溶解，而高分子间的凝聚力能够抑制水分子在其中的移动，进而有效的抑制水分进出涂层，达到保持水分恒定和保鲜保湿的效果。此外，树脂与防霉剂互溶性好，使得防霉剂充分分散在树脂中，保证防霉剂的效果，而且还可避免有毒溶剂污染环境的缺点。

防霉剂能通过微生物的细胞膜进入细胞内进而消灭微生物或者阻止其发芽以防止霉菌生长，进而达到长期稳定的保鲜效果。

参照图2，本发明上述防霉保鲜涂料的制备方法，包括以下步骤。

步骤S110：提供原料，按重量百分含量包括：树脂20％～60％、溶剂30％～70％、防霉剂0.5％～10％和助剂0.3％～5％。

步骤S120：将树脂、溶剂和助剂混合均匀，得到混合液。

具体的，步骤S120中树脂、溶剂和助剂混合的温度为30～65℃。

具体的，步骤S120包括以下步骤：将树脂溶于溶剂中，在转速为100～300转/分钟下搅拌并加热至30～65℃；加入助剂，在转速为200～400转/分钟下继续搅拌30～60min，得到混合液。如此控制温度和搅拌强度，促使混合液混合均匀。

具体的，防霉剂含有天然提取物类防霉剂时，防霉保鲜涂料按重量百分含量还包括不超过3％的中和剂，步骤S120还包括步骤：得到混合液后加入所述中和剂以调节混合液的pH值为7～8。加入中和剂调节混合液的pH是为了控制体系的酸碱度，使得体系的酸碱度尽量接近中性以使涂料的酸碱度接近中性，进而提高其环保性。

步骤S130：将混合液和防霉剂混合均匀，得到防霉保鲜涂料。

将混合液和防霉剂混合均匀，使得防霉剂均匀分散在树脂内部，避免防霉剂以游离态溶于水中导致形成涂层时防霉剂的有效含量下降进而降低防霉效果的问题。防霉剂通过微生物的细胞膜进入细胞内进而消灭微生物或者阻止其发芽以防止霉菌生长，进而达到长期稳定的保鲜效果。

优选的，防霉剂以滴加方式加入混合液以与混合液混合，以使防霉剂更充分的分散在树脂中，而尽可能的避免防霉剂游离在溶剂中，进而提高防霉剂的有效含量。更优选的，防霉剂为天然提取物类防霉剂和非天然提取物类防霉剂两种时，将该两种防霉剂单独且同时滴加至混合液中，以防止该两种防霉剂先后加入导致后者防霉剂更多的以游离态存在于溶剂中，致使不能达到较好的结合效果的问题。

优选的，步骤S130中混合液和防霉剂混合的条件为于30～65℃下混合1～2h。可以理解，防霉剂以滴加方式加入时，在防霉剂滴加结束后，将混合液和防霉剂继续混合1～2h。步骤S130在转速为500～800转/分钟下搅拌混合。

上述防霉保鲜涂料的制备方法，工艺简单，易于实现，得到的防霉保鲜涂料成膜性好，可形成表面致密、无孔隙的防霉保鲜涂层，因而能够最大限度的限制水分子的吸附和溶解，而高分子间的凝聚力能够抑制水分子在其中的移动，进而有效的抑制水分进出涂层，达到保持水分恒定和保鲜保湿的效果。此外，防霉剂均匀分散在树脂内部，避免防霉剂以游离态存在溶于水中导致形成涂层时防霉剂含量下降进而降低防霉效果的问题。防霉剂通过微生物的细胞膜进入细胞内进而消灭微生物或者阻止其发芽以防止霉菌生长，进而达到长期稳定的保鲜效果。

该防霉保鲜涂料特别适用于水果、面包和烟叶等储存期较短、易短时霉变和需及时食用物品的保鲜。

本发明还提供了一实施例的防霉保鲜膜的制备方法。该制备方法包括以下步骤：制备防霉保鲜涂料；将防霉保鲜涂料涂覆于基层上并进行热处理使防霉保鲜涂料形成防霉保鲜涂层，得到所述防霉保鲜膜。

上述防霉保鲜膜的制备方法，防霉保鲜涂层中树脂发生交联反应形成网状结构，防霉剂均匀分散于树脂的网状结构中，得到的防霉保鲜涂层，表面致密，无孔隙，因而该防霉保鲜涂层具有较好的保持水分恒定的效果；防霉剂均匀分散在树脂内部，还能有效防止霉变，进而达到较好的保鲜效果。

优选的，防霉保鲜涂料涂覆于基层11的涂覆量为1～10g/m²，即为防霉保鲜涂料在基层11单位面积上的涂覆量，从而控制防霉保鲜涂层12的厚度为0.5～10μm。

优选的，热处理的条件为于80～120℃处理5～10s。树脂在该条件下发生交联反应形成致密的网状结构，使得涂层具有防止水分进出的效果。由于涂层的厚度有限，热处理的时间太长将会影响涂层的性能。

优选的，热处理的条件为依次于80～85℃、90～100℃、105～120℃、90～100℃和80～85℃下分别处理1～2s。如此涂料在该温度区域中热处理，该温度区域呈梯度分布，使得涂料成膜前期逐渐升温，成膜后期逐渐降温，进而提高涂层的致密性和保证涂层不会开裂。更优选的，热处理的条件为依次于80℃、90℃、120℃、100℃和85℃下分别处理1.2s。

上述防霉保鲜膜1，采用的防霉保鲜涂层表面致密、无孔隙，而且添加有防霉剂，因而具有较好的保持水分恒定和防止霉变的效果。该防霉保鲜膜1特别适用于水果、面包和烟叶等储存期较短、易短时霉变和需及时食用物品的保鲜。特别的，使用时将防霉保鲜膜1涂覆有防霉保鲜涂层12的表面作为内表面，可促进防霉保鲜涂层12与防霉保鲜膜11内的保鲜物品接触，进而可提高保鲜效果。

以下为具体实施例。

实施例1

提供原料，按重量百分含量包括：聚氨酯树脂60％、水30％、姜辣素5％、吐温4％。

将聚氨酯树脂溶于水中，在转速为300转/分钟下搅拌并加热至50℃；加入助剂，在转速为300转/分钟下继续搅拌50min，得到混合液。加入三乙胺后混合液的pH值为7。

将姜辣素以滴加方式在转速为600转/分钟下搅拌下加入混合液，姜辣素滴加结束后，将混合液和姜辣素继续在转速为600转/分钟下搅拌混合1。降温，得到防霉保鲜涂料。

将防霉保鲜涂料按10g/m²的涂覆量涂覆在PET薄膜上，再依次于80℃、90℃、120℃、100℃和85℃下分别处理1.2s，得到防霉保鲜膜。

实施例2

提供原料，按重量百分含量包括：聚乙烯醇2488树脂47％、水40％、山梨酸和姜黄根醇总量8％、吐温2％和碳酸氢钠3％。

将聚乙烯醇2488树脂溶于水中，在转速为100转/分钟下搅拌并加热至65℃；加入助剂，在转速为200转/分钟下继续搅拌30min，得到混合液。加入碳酸氢钠后混合液的pH值为8。

将山梨酸和姜黄根醇以滴加方式在转速为800转/分钟下搅拌下加入混合液，山梨酸和姜黄根醇滴加结束后，将混合液、山梨酸和姜黄根醇继续在转速为500～800转/分钟下搅拌混合2h。降温，得到防霉保鲜涂料。

将防霉保鲜涂料按1g/m²的涂覆量涂覆在PP薄膜上，再依次于85℃、95℃、110℃、90℃和80℃下分别处理2s，得到防霉保鲜膜。

实施例3

提供原料，按重量百分含量包括：聚氨酯改性聚偏二氯乙烯树脂20％、水70％、十二烷基丙氨酸0.5％和吐温5％。

将聚氨酯改性聚偏二氯乙烯树脂溶于水中，在转速为200转/分钟下搅拌并加热至60℃；加入助剂，在转速为400转/分钟下继续搅拌50min，得到混合液。

将十二烷基丙氨酸以滴加方式在转速为500转/分钟下搅拌下加入混合液，十二烷基丙氨酸滴加结束后，将混合液和十二烷基丙氨酸继续在转速为500～800转/分钟下搅拌混合1.5h。降温，得到防霉保鲜涂料。

将防霉保鲜涂料按5g/m²的涂覆量涂覆在EVA薄膜上，再依次于83℃、100℃、105℃、95℃和82℃下分别处理1s，得到防霉保鲜膜。

实施例4

提供原料，按重量百分含量包括：醋酸乙烯酯-丁酯共聚物40％、水和乙醇(体积比1:1)总量48％、孟宗竹提取物和异维生素C钠(孟宗竹提取物和异维生素C钠的质量比为1:1)总量10％、司盘1.5％和浓氨水0.4％。经过多次考虑，环氧树脂不适宜用作与食品等相接触，本发明旨在解决的是食品和烟叶等的防霉保鲜效果。若以食品安全隐患为代价，则不能算是解决了技术问题。若继续选择保留环氧树脂，有人针对此处提出质疑，是否能够通过申辩呢？

将醋酸乙烯酯-丁酯共聚物溶于水中，在转速为300转/分钟下搅拌并加热至40℃；加入助剂，在转速为300转/分钟下继续搅拌50min，得到混合液。加入浓氨水后混合液的pH值为7.5。

将孟宗竹提取物和异维生素C钠单独且同时以滴加方式在转速为800转/分钟下搅拌下加入混合液，防霉剂滴加结束后，将混合液、孟宗竹提取物和异维生素C钠继续在转速为800转/分钟下搅拌混合2h。降温，得到防霉保鲜涂料。

将防霉保鲜涂料按8g/m²的涂覆量涂覆在PA6薄膜上，再于90℃处理10s，得到防霉保鲜膜。

实施例5

实施例5与实施例4基本相同，不同之处在于，实施例5的防霉剂替换为日柏醇和抗坏血酸钾，且日柏醇和抗坏血酸钾的质量比为0.428:1；将防霉保鲜涂料涂覆在基底上，再于120℃处理5s，得到防霉保鲜涂层。

实施例6

实施例6与实施例4基本相同，不同之处在于，实施例6的防霉剂替换为日柏醇和抗坏血酸钾，且日柏醇和抗坏血酸钾的质量比为0.67:1；将防霉保鲜涂料涂覆在基底上，再于80℃处理8s，得到防霉保鲜膜。

实施例7

实施例7与实施例4基本相同，不同之处在于，实施例7的防霉剂替换为大蒜素和水杨菌胺，且大蒜素和水杨菌胺的质量比为1.5:1。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。