一种含有纳米果胶涂层的柑果类专用保鲜膜及其制备方法

1.本发明涉及保鲜膜技术领域，更具体地说，它涉及一种含有纳米果胶涂层的柑果类专用保鲜膜及其制备方法及其制备方法。


背景技术：

2.果胶是一种大分子酸性线性多糖，主要存在于植物细胞壁中，其在食品、医药、化工行业有多方面的应用。果胶是亲水性的胶状物，无异味，具有良好的乳化、增稠、稳定和胶凝作用，且具有防腐性、抗菌性等特性，是一种重要的食品添加剂。柑果类皮含有大量果胶物质，若能加以利用则可变废为宝。
3.为延长果蔬保质期，目前市面上出现了一种利用果胶制作而成的可食性膜，然而可食性膜厚度通常会显著大于传统保鲜膜，且拉伸强度、断裂伸长率和透光性都比传统保鲜膜要差。
4.有鉴于此，本发明提供一种含有纳米果胶涂层的柑果类专用保鲜膜及其制备方法，具有较好的拉伸强度、断裂伸长率和透光性，相比于传统pe保鲜膜，柑果类专用保鲜膜可延长果蔬(柑果类)保鲜期。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种含有纳米果胶涂层的柑果类专用保鲜膜及其制备方法。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
7.一种含有纳米果胶涂层的柑果类专用保鲜膜，包括聚乙烯膜和涂布在所述聚乙烯膜上的纳米果胶涂层，所述纳米果胶涂层涂布量为1
‑
7g/m2；
8.进一步优选为：所述纳米果胶涂层由纳米果胶涂液固化而成。
9.进一步优选为：以10kg计，纳米果胶涂液由以下原料组成：
10.果胶2
‑
5kg；
11.海藻酸钠2
‑
5kg；
12.非离子型表面活性剂0.5
‑
2kg。
13.进一步优选为：果胶的制备方法如下：
14.s1、原料预处理
15.取新鲜柑果类皮，切碎至粒径2
‑
3mm，沸水中热处理5min，以使果胶酶失活，然后在70％乙醇中浸泡30min，料液比为1∶(15
‑
20)，ph为0.1
‑
2.0，在70
‑
90℃下维持5min，压滤，除去易溶于醇类的杂质，残渣用95％乙醇洗涤，再用乙醚洗涤，风干乙醚，45℃烘干至恒重；
16.s2、酸水解提取
17.向经预处理的原料中加入盐酸溶液，置恒温水浴锅中加热，摇匀，离心至上清液不粘稠为止，提取温度为70
‑
90℃，提取时间为60
‑
120min，定容上清液至100ml，得果胶提取液。
18.进一步优选为：原料预处理过程中，料液比为1∶18。
19.进一步优选为：纳米果胶涂液的制备方法如下：
20.将果胶与海藻酸钠、非离子型表面活性剂混合，得到混合物料；将混合物料经纳米气流粉碎磨处理，得到纳米果胶涂液。
21.一种含有纳米果胶涂层的柑果类专用保鲜膜的制备方法，通过涂布机，将上述所述的一种含有纳米果胶涂层的柑果类专用保鲜膜中的纳米果胶涂层涂抹在聚乙烯膜表面。
22.进一步优选为：所述涂布机包括壳体，所述壳体内设置有第一传动辊、第二传动辊、涂布辊、湿擦机构、干擦机构、烘干辊和涂液箱；
23.所述聚乙烯膜沿推进方向依次经过第一传动辊、湿擦机构、干擦机构、涂布辊、烘干辊和第二传动辊，所述涂液箱内储存有纳米果胶涂液，所述涂液箱位于所述涂布辊下方，所述涂布辊底部位于所述纳米果胶涂液内；
24.所述湿擦机构包括吸水海绵，所述吸水海绵用于擦除所述聚乙烯膜表面杂质；所述干擦机构包括干海绵，所述干海绵用于擦除所述吸水海绵擦拭过程中，残留在所述聚乙烯膜表面的水渍；所述涂布辊用于将所述纳米果胶涂液涂布在所述聚乙烯膜表面；所述烘干辊与所述聚乙烯膜表面涂布面的另一面接触，所述烘干辊用于烘干所述纳米果胶涂液，以在所述聚乙烯膜表面形成纳米果胶涂层。
25.综上所述，本发明具有以下有益效果：具有较好的保鲜作用，可大大延长柑果类货架期，提高柑果类的品质、颜色和外观。纳米二氧化钛无味、无毒、化学性质稳定，是一种光催化型抑菌剂，因此具有很强的抑菌、除臭功效。其保鲜机理是纳米二氧化钛的光催化特性能够将果蔬贮藏中释放的乙烯氧化分解成二氧化碳和水，另外纳米二氧化钛在光照射下能产生强氧化性的自由基，使微生物蛋白质变性，从而抑制和杀死微生物。将纳米二氧化钛和柑果类果胶混合均质，得到的纳米果胶涂液可以有效降低柑果类等其他果蔬的失重率和腐烂率，提高了它们的总糖、总酸及v
c
含量，并且还能够对指状青霉、桔青霉、黑曲霉等真菌产生抑制作用，从而能起到较好的保鲜作用。由于聚乙烯膜内表面涂布有纳米果胶涂层，因此相对于传统聚乙烯膜内，本柑果类专用保鲜膜具有更好的抑菌效果，能延长柑果类的保质期。又因为本发明是以传统聚乙烯膜为基材，在聚乙烯膜表面涂布纳米果胶涂层，因此相对于市面上的果胶可食用保鲜膜，本发明具有更好的拉伸强度、断裂伸长率和透光性，具有协同作用。
附图说明
26.图1是实施例的结构示意图，主要用于体现涂布机的结构；
27.图2是实施例的结构示意图，主要用于体现湿擦机构、干擦机构与聚乙烯膜之间的配合结构。
28.图中，1、壳体；2、聚乙烯膜；3、推进方向后端；4、推进方向前端；5、第一传动辊；6、第二传动辊；7、涂布辊；8、湿擦机构；81、吸水海绵；82、套管；83、吸水绳；84、水箱；85、加水口；9、干擦机构；91、干海绵；92、连接杆；93、弹簧；94、连接块；10、烘干辊；11、涂液箱；12、电热丝；13、加液口。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
30.实施例1：一种含有纳米果胶涂层的柑果类专用保鲜膜及其制备方法，柑果类专用保鲜膜包括聚乙烯膜2和涂布在聚乙烯膜2表面的纳米果胶涂层，纳米果胶涂层涂布量为3g/m2，纳米果胶涂层仅涂布在聚乙烯膜2内侧，以使纳米果胶涂层能与柑果类接触。
31.优选的，纳米果胶涂层由纳米果胶涂液固化而成。以10kg计，纳米果胶涂液由以下原料组成：
32.果胶3kg；
33.海藻酸钠5kg；
34.非离子型表面活性剂2kg。
35.果胶的制备方法如下：
36.s1、原料预处理
37.取新鲜柑果类皮(沃柑)，切碎至粒径2
‑
3mm，沸水中热处理5min，以使果胶酶失活，然后在70％乙醇中浸泡30min，料液比为1∶18，ph为1.0，在80℃下维持5min，压滤，除去易溶于醇类的杂质，残渣用95％乙醇洗涤，再用乙醚洗涤，风干乙醚，45℃烘干至恒重；
38.s2、酸水解提取
39.向经预处理的原料中加入盐酸溶液，置恒温水浴锅中加热，摇匀，离心至上清液不粘稠为止，提取温度为80℃，提取时间为80min，定容上清液至100ml，得果胶提取液。
40.纳米果胶涂液的制备方法如下：
41.按照上述纳米果胶涂液的配方，将果胶与海藻酸钠、非离子型表面活性剂混合，得到混合物料；将混合物料经纳米气流粉碎磨处理，得到纳米果胶涂液。
42.在上述技术方案中，柑果类经切碎、吸水软化、灭酶、浸泡、洗涤等预处理后，再经盐酸溶液萃取，得果胶提取液，果胶提取液可作为原料制纳米果胶涂液。
43.另外，在上述技术方案中，纳米二氧化钛无味、无毒、化学性质稳定，是一种光催化型抑菌剂，因此具有很强的抑菌、除臭功效。其保鲜机理是纳米二氧化钛的光催化特性能够将果蔬贮藏中释放的乙烯氧化分解成二氧化碳和水，另外纳米二氧化钛在光照射下能产生强氧化性的自由基，使微生物蛋白质变性，从而抑制和杀死微生物。将纳米二氧化钛和柑果类果胶混合均质，得到的纳米果胶涂液可以有效降低柑果类等其他果蔬的失重率和腐烂率，提高了它们的总糖、总酸及v
c
含量，并且还能够对指状青霉、桔青霉、黑曲霉等真菌产生抑制作用，从而能起到较好的保鲜作用。经检测，所得保鲜膜拉伸强度不低于10mpa(纵向/横向)，断裂伸长率不低于120％(纵向/横向)，气体透过率为：7000
‑
20000cm3/(m2·
d
·
atm)(氧)、不低于50000cm3/(m2·
d
·
atm)(二氧化碳)，透光率不低于90％。
44.含有纳米果胶涂层的柑果类专用保鲜膜的制备方法如下：
45.通过涂布机，将纳米果胶涂液均匀涂布在聚乙烯膜2内表面，以在聚乙烯膜2内表面形成一层用于防腐、抗菌的纳米果胶涂层。
46.参照图1
‑
2，优选的，涂布机包括壳体1，壳体1内设置有第一传动辊5、第二传动辊6、涂布辊7、湿擦机构8、干擦机构9、烘干辊10和涂液箱11。聚乙烯膜2沿推进方向依次经过第一传动辊5、湿擦机构8、干擦机构9、涂布辊7、烘干辊10和第二传动辊6。第一传动辊5、涂布辊7、烘干辊10和第二传动辊6均为平行设置且均转动连接在壳体1内，第一传动辊5和烘
干辊10位于同一水平高度，第二传动辊6、涂布辊7和第一传动辊5水平高度依次降低。聚乙烯膜2分别与第一传动辊5底面、烘干辊10底面、涂布辊7顶面以及第二传动辊6底面接触。聚乙烯膜2为张紧设置且一端为推进方向后端3，另一端为推进方向前端4，聚乙烯膜2的推进方向后端3和推进方向前端4均竖直穿过壳体1顶部。
47.参照图1
‑
2，涂液箱11内储存有纳米果胶涂液，涂液箱11位于壳体1内且处于涂布辊7下方，涂布辊7用于将纳米果胶涂液涂布在聚乙烯膜2表面，涂布辊7底部穿过位于涂液箱11顶部且位于纳米果胶涂液内。湿擦机构8包括吸水海绵81、套管82、吸水绳83和水箱84，吸水海绵81用于擦除聚乙烯膜2底面杂质，水箱84底部设置有加水口85。套管82套设在吸水绳83上且下端固定在水箱84上，上端与吸水海绵81固定，吸水海绵81与聚乙烯膜2底面接触。吸水绳83上端与吸水海绵81连接，下端穿过套管82并延伸在水箱84内。干擦机构9包括干海绵91、连接杆92、弹簧93和连接块94，干海绵91用于擦除吸水海绵81擦拭过程中，残留在聚乙烯膜2表面的水渍。连接块94固定在涂液箱11外部，连接块94上端与干海绵91连接，下端与连接块94转动连接。弹簧93位于连接块94上方且一端与连接杆92固定，另一端与涂液箱11外侧固定。烘干辊10与聚乙烯膜2表面涂布面的另一面接触，即烘干辊10与聚乙烯膜2顶面接触。烘干辊10用于烘干纳米果胶涂液，以在聚乙烯膜2表面形成纳米果胶涂层。优选的，烘干辊10内设置有空腔，空腔中安装有电热丝12。
48.在上述技术方案中，聚乙烯膜2涂布过程中，由于聚乙烯膜2具有较强的吸附性，且涂布车间通常会有较多的灰尘，因此聚乙烯膜2表面容易沾上灰尘，灰尘不仅会阻碍聚乙烯膜2与纳米果胶涂液充分接触，还会使聚乙烯膜2表面变得粗糙不平，影响聚乙烯膜2的涂布效果。为此本发明设置了湿擦机构8和干擦机构9，涂布前，先通过吸水海绵81湿擦，除去聚乙烯膜2表面灰尘，然后再通过干海绵91干擦，除去湿擦留下的水渍和没有擦去的灰尘，然后再通过涂布辊7涂布，涂布辊7涂布后，烘干辊10会在聚乙烯膜2涂布面的另一面进行滚动烘干，从而能使纳米果胶涂液快速固化形成纳米果胶涂层，以在聚乙烯膜2内表面形成一层用于防腐、抗菌的涂层。
49.实施例2：一种含有纳米果胶涂层的柑果类专用保鲜膜及其制备方法，与实施例1的区别在于，柑果类专用保鲜膜包括聚乙烯膜2和涂布在聚乙烯膜2表面的纳米果胶涂层，纳米果胶涂层涂布量为1g/m2，纳米果胶涂层仅涂布在聚乙烯膜2内侧，以使纳米果胶涂层能与柑果类接触。
50.优选的，纳米果胶涂层由纳米果胶涂液固化而成。以10kg计，纳米果胶涂液由以下原料组成：
51.果胶5kg；
52.海藻酸钠4kg；
53.非离子型表面活性剂1kg。
54.果胶的制备方法如下：
55.s1、原料预处理
56.取新鲜柑果类皮(沃柑)，切碎至粒径2
‑
3mm，沸水中热处理5min，以使果胶酶失活，然后在70％乙醇中浸泡30min，料液比为1∶15，ph为0.1，在70℃下维持5min，压滤，除去易溶于醇类的杂质，残渣用95％乙醇洗涤，再用乙醚洗涤，风干乙醚，45℃烘干至恒重；
57.s2、酸水解提取
58.向经预处理的原料中加入盐酸溶液，置恒温水浴锅中加热，摇匀，离心至上清液不粘稠为止，提取温度为70℃，提取时间为60min，定容上清液至100ml，得果胶提取液。
59.纳米果胶涂液以及含有纳米果胶涂层的柑果类专用保鲜膜的制备方法，与实施例1相同。
60.实施例3：一种含有纳米果胶涂层的柑果类专用保鲜膜及其制备方法，与实施例1的区别在于，柑果类专用保鲜膜包括聚乙烯膜2和涂布在聚乙烯膜2表面的纳米果胶涂层，纳米果胶涂层涂布量为7g/m2，纳米果胶涂层仅涂布在聚乙烯膜2内侧，以使纳米果胶涂层能与柑果类接触。
61.优选的，纳米果胶涂层由纳米果胶涂液固化而成。以10kg计，纳米果胶涂液由以下原料组成：
62.果胶4.5kg；
63.海藻酸钠5kg；
64.非离子型表面活性剂0.5kg。
65.果胶的制备方法如下：
66.s1、原料预处理
67.取新鲜柑果类皮(沃柑)，切碎至粒径2
‑
3mm，沸水中热处理5min，以使果胶酶失活，然后在70％乙醇中浸泡30min，料液比为1∶20，ph为2.0，在90℃下维持5min，压滤，除去易溶于醇类的杂质，残渣用95％乙醇洗涤，再用乙醚洗涤，风干乙醚，45℃烘干至恒重；
68.s2、酸水解提取
69.向经预处理的原料中加入盐酸溶液，置恒温水浴锅中加热，摇匀，离心至上清液不粘稠为止，提取温度为90℃，提取时间为120min，定容上清液至100ml，得果胶提取液。
70.纳米果胶涂液以及含有纳米果胶涂层的柑果类专用保鲜膜的制备方法，与实施例1相同。
71.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。