本发明属于材料和农业领域，具体涉及一种绿色环保的聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜及其制备方法。
背景技术：
目前，果蔬贮存和保鲜方法主要有低温冷藏、气调、辐照、化学杀菌和保鲜膜包装等。其中，保鲜膜方法以其成本低、操作简单、适用面广、效果明显等优点被广泛使用。目前所采用的保鲜膜主要有普通保鲜膜、微孔保鲜膜、防雾功能保鲜膜、可食性保鲜膜和抗菌保鲜膜等。由于各种果蔬保鲜要求不同，单一功能的保鲜膜不能满足要求，因此，同时具备抗菌、除氧、去湿、除乙烯等功能的多功能包装材料的研制很有必要。
作者姜燕等人在《壳聚糖-PE双层抑菌保鲜膜的制备及抑菌性的研究》一文中，结合壳聚糖良好的成膜性和广谱抑菌性及PE膜较好的机械强度和阻隔性，制备壳聚糖-PE双层抑菌保鲜膜。该保鲜膜机械强度和阻隔性不错，但是存在在贮藏时容易在保鲜膜内结露问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种绿色环保的聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜及其制备方法，该薄膜不仅具有良好的透气性，还具有优异的机械强度。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种绿色环保的聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：山茶籽8-10份、甘草根茎6-8份、葡萄籽1.5-2份、丁香花2-3份、丙酮80-100份、无水硫酸钠8-10份、醋酸锌20-23份、无水乙醇200-220份、聚丙烯酸钠8-10份、脂肪醇聚氧乙烯醚5-6份、柠檬酸钠6-8份、环己烷80-100份、乙烯基三乙氧基硅烷8-10份、小麦淀粉30-35份、乙酸10-12份、乙酸酐8-10份、十二烷基磺酸钠3-4份、聚乙烯醇220-250份、甲基烯丙基聚氧乙烯醚8-10份、玉米淀粉25-30份、磷酸三丁酯2-3份、棕榈蜡0.5-1份、去离子水适量。
所述的绿色环保的聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜，其特征在于，其由如下步骤制备而成：
（1）将山茶籽去壳，与甘草根茎、葡萄籽和丁香花混合均匀后，粉碎至80-100目，采用1/2的丙酮超声提取2-3次，每次超声提取条件：温度40-50℃，超声波功率300-400W，超声辅助提取时间40-50min，过滤，收集滤液，合并滤液，得到滤液a；将滤饼通过剩余的丙酮微波萃取3-4次，每次微波萃取的条件：微波功率为650-700w，辐射时间为50-60min，过滤，收集滤液，得到滤液b；将滤液a和滤液b合并，经过70-80℃减压蒸馏回收溶剂，产物用无水硫酸钠干燥20-24h，得到茶籽油；
（2）将醋酸锌加入到1/2的无水乙醇中，超声震荡2-2.5h，得到醋酸锌乙醇溶液；将聚丙烯酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和相当于聚丙烯酸钠重量份8-10倍的去离子水混合，超声震荡1-1.5h，调节体系的PH值为9-10，缓慢加入醋酸锌乙醇溶液，室温搅拌30-40min后加入柠檬酸钠，60-70℃继续搅拌6-8h，离心分离；将沉淀加入到环己烷中，超声分散20-30min，再加入乙烯基三乙氧基硅烷，混合搅拌均匀后，将溶剂进行蒸干，并放于烘箱中进行干燥，再置于马弗炉中，进行高温焙烧，其焙烧过程为：在富氧条件下，以5-8℃/min的速率升温至450-550℃，保持3-4h，自然冷却至室温，备用；
（3）将步骤（1）的产物、步骤（2）的产物、剩余的无水乙醇混合搅拌均匀，超声震荡50-60min，静置5-6h，离心分离；将离心分离所得沉淀、小麦淀粉、乙酸和相当于乙酸重量份12-15倍的去离子水配置的溶液混合均匀，在搅拌的条件下升温到130-140℃，保持4-5h，降温到室温，滴加乙酸酐，滴加完毕后加入十二烷基磺酸钠，超声混合15-20min，然后在微波功率为350-400w的条件下，辐射15-20min，冷却，倾入冷水中沉淀，过滤、洗涤至中性，干燥，备用；
（4）将聚乙烯醇和甲基烯丙基聚氧乙烯醚通过自动输送装置送至高速搅拌机内进行充分均匀混合40-50min，加入玉米淀粉、磷酸三丁酯、步骤（3）的产物、棕榈蜡，进行充分均匀混合1.5-2h，混合均匀的物料在双螺杆挤出机中熔融挤出；在激冷辊表面进行冷却，冷却温度为25-30℃；在70-80℃、8-10MPa下进行预热40-45min后，进行横向拉伸，然后再冷却至25-30℃进行定型；在90-100℃、8-10MPa下预热30-35min，进行纵向拉伸，然后再冷却至25-30℃进行定型；收卷，得到绿色环保的聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜。
本发明的有益效果为：本发明利用山茶籽、甘草根茎、葡萄籽、丁香花等原料制备茶籽油，不仅能抑制细菌及微生物滋长且具有高效广谱灭菌作用；本发明将制备得到的茶籽油吸附在改性的纳米氧化锌上，再采用淀粉酯化包覆，进一步延长保鲜膜抗菌时间；聚乙烯醇制备的薄膜具有良好的透明度和光泽性，较大的拉伸强度和撕裂强度，极好的气体阻隔性能，良好的热合性和粘接性等，而且其水溶性和生物降解性可以有效地解决众多包装膜环保性差的问题，绿色环保，符合可持续发展的要求；而且将小麦淀粉酯化接枝后以聚乙烯醇一起加热熔融，增加聚乙烯醇的交联度和聚合度，进一步增强保鲜膜的柔韧性；通过醋酸锌水热反应制得纳米氧化锌，再采用柠檬酸钠对纳米氧化锌表面的羟基进行键合反应，使纳米氧化锌颗粒之间不易团聚，提高纳米氧化锌的分散性，纳米氧化锌分散在聚乙烯醇基体中，提高了保鲜薄膜的机械加工性能；本发明的绿色环保的聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜，机械性能好，结构稳定，透气性好，同时具有良好的抗菌作用，可减缓果蔬的内源代谢老化和外源微生物导致的腐败，大幅度延长保鲜期和有效保持果蔬品质。
具体实施方式
本实施例的绿色环保的聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜，其由如下重量份的原料制备而成：山茶籽10份、甘草根茎8份、葡萄籽2份、丁香花3份、丙酮100份、无水硫酸钠10份、醋酸锌23份、无水乙醇220份、聚丙烯酸钠8份、脂肪醇聚氧乙烯醚6份、柠檬酸钠8份、环己烷100份、乙烯基三乙氧基硅烷10份、小麦淀粉35份、乙酸12份、乙酸酐10份、十二烷基磺酸钠4份、聚乙烯醇250份、甲基烯丙基聚氧乙烯醚10份、玉米淀粉30份、磷酸三丁酯3份、棕榈蜡1份、去离子水适量。
本实施例的绿色环保的聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜，其由如下步骤制备而成：
（1）将山茶籽去壳，与甘草根茎、葡萄籽和丁香花混合均匀后，粉碎至100目，采用1/2的丙酮超声提取3次，每次超声提取条件：温度50℃，超声波功率400W，超声辅助提取时间50min，过滤，收集滤液，合并滤液，得到滤液a；将滤饼通过剩余的丙酮微波萃取4次，每次微波萃取的条件：微波功率为700w，辐射时间为60min，过滤，收集滤液，得到滤液b；将滤液a和滤液b合并，经过80℃减压蒸馏回收溶剂，产物用无水硫酸钠干燥24h，得到茶籽油；
（2）将醋酸锌加入到1/2的无水乙醇中，超声震荡2.5h，得到醋酸锌乙醇溶液；将聚丙烯酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和相当于聚丙烯酸钠重量份10倍的去离子水混合，超声震荡1.5h，调节体系的PH值为10，缓慢加入醋酸锌乙醇溶液，室温搅拌40min后加入柠檬酸钠，70℃继续搅拌8h，离心分离；将沉淀加入到环己烷中，超声分散30min，再加入乙烯基三乙氧基硅烷，混合搅拌均匀后，将溶剂进行蒸干，并放于烘箱中进行干燥，再置于马弗炉中，进行高温焙烧，其焙烧过程为：在富氧条件下，以8℃/min的速率升温至550℃，保持3h，自然冷却至室温，备用；
（3）将步骤（1）的产物、步骤（2）的产物、剩余的无水乙醇混合搅拌均匀，超声震荡60min，静置6h，离心分离；将离心分离所得沉淀、小麦淀粉、乙酸和相当于乙酸重量份15倍的去离子水配置的溶液混合均匀，在搅拌的条件下升温到140℃，保持5h，降温到室温，滴加乙酸酐，滴加完毕后加入十二烷基磺酸钠，超声混合20min，然后在微波功率为400w的条件下，辐射20min，冷却，倾入冷水中沉淀，过滤、洗涤至中性，干燥，备用；
（4）将聚乙烯醇和甲基烯丙基聚氧乙烯醚通过自动输送装置送至高速搅拌机内进行充分均匀混合50min，加入玉米淀粉、磷酸三丁酯、步骤（3）的产物、棕榈蜡，进行充分均匀混合2h，混合均匀的物料在双螺杆挤出机中熔融挤出；在激冷辊表面进行冷却，冷却温度为30℃；在80℃、10MPa下进行预热45min后，进行横向拉伸，然后再冷却至30℃进行定型；在100℃、10MPa下预热35min，进行纵向拉伸，然后再冷却至30℃进行定型；收卷，得到绿色环保的聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜。
经测试，本实施例的绿色环保的聚乙烯醇果蔬保鲜薄膜，拉伸强度大于30MPa，断裂伸长率大于150%，透光率大于90%，薄膜两侧温度差大于5℃。