一种透水蒸气、透氧的β-环糊精聚合物保鲜膜及制备方法与流程

本发明涉及保鲜膜，更具体的说是涉及一种透水蒸气、透氧的β-环糊精聚合物保鲜膜及制备方法。

背景技术：

1、果蔬保鲜一直是农产品贮藏保鲜中的难题之一。由于果蔬中水分含量高、营养物质丰富，果蔬容易被微生物侵染而导致腐败变质；此外，果蔬采后生理代谢强度高，也容易因贮藏环境透气性差导致基础代谢紊乱，进而产生品质发生劣变。我国果蔬采后损失高达30％以上，远远高于发达国家果蔬采收损失的平均水平。

2、目前，国内的果蔬主要采用低温人工气调贮藏方法和涂膜保鲜方法，但果蔬的外包装材料使用聚乙烯膜或者不适用外包装膜。这种贮藏方式存在的主要问题是要么果蔬因外包装材料透水蒸气、透氧性能太差而导致果蔬腐败变质，要么因为水分散失过于严重导致品质下降严重。涂膜保鲜也存在保鲜剂残留的问题。

3、因此，研制一种新型的投水蒸汽、透氧的果蔬保鲜膜，使其有助于提升果蔬在保鲜内的品质，减少果蔬采后损失。

4、β-环糊精是环糊精的一种，由芽孢杆菌产生的环糊精葡萄糖基转移酶作用于淀粉而生成的一类由7个d-吡喃葡萄糖通过α-1,4糖苷键连接而成的环状低聚糖。β-环糊精由于具有疏水性的内腔，可提供理想的作用位点，因而能将一定大小和形状的疏水性客体(无机和有机小分子)包合而形成主-客体包合物，是多种抑菌药物的常用载体。因此，首先要制备出几种以β-环糊精为基质的高分子聚合物，并利用溶液涂布法制备一种投水蒸汽、透氧的果蔬保鲜膜。同时，利用β-环糊精的分子结构特性，实现对抑菌药物的吸附，进而达到抑菌防霉的作用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种透水蒸气、透氧的β-环糊精聚合物保鲜膜及其制备方法。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种透水蒸气、透氧的β-环糊精聚合物保鲜膜的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)取β-环糊精-异戊二烯-苯乙烯三元聚合物和β-环糊精-丙烯酰胺-苯乙烯三元聚合物混合，加入四氢呋喃震荡溶解；

5、(2)待固体充分溶解后，20℃温度下8000r/min离心5min去除不溶物，然后取上清液震荡后静置30min，再次取上清液置于模具中30℃挥发成膜；

6、(3)将成膜后的产品置于40℃环境中烘干4h，得到透水蒸气、透氧的β-环糊精聚合物保鲜膜。

7、优选的，所述β-环糊精-异戊二烯-苯乙烯三元聚合物与所述β-环糊精-丙烯酰胺-苯乙烯三元聚合物的质量比为(2.5-4.5)：(0.5-2.5)，所述四氢呋喃与所述β-环糊精-异戊二烯-苯乙烯三元聚合物和所述β-环糊精-丙烯酰胺-苯乙烯三元聚合物总量的重量体积比为0.1-0.24g/ml。

8、优选的，所述β-环糊精-异戊二烯-苯乙烯三元聚合物的制备方法如下：

9、(3.1)将β-环糊精丁烯酸酯置于高压防爆瓶，加入二甲亚砜，搅拌使β-环糊精丁烯酸酯溶解；

10、(3.2)加入异戊二烯、苯乙烯、过氧化苯甲酸叔丁酯，拧紧瓶盖，油浴、500r/min搅拌反应；

11、(3.3)反应结束后取出高压防爆瓶后冷却至室温，将反应完成的聚合物倒出，加入纯净水搅拌清洗至水中无二甲亚砜残留；

12、(3.4)水洗后的聚合物中加入无水乙醇清洗2次，然后置于冰箱冷冻2h后取出，放入研磨机中并加入乙醇，1000r/min搅拌清洗，反复清洗操作4-5次后放入冻干机冻干，即得β-环糊精-异戊二烯-苯乙烯三元聚合物。

13、优选的，所述β-环糊精丁烯酸酯、二甲亚砜、异戊二烯、苯乙烯、过氧化苯甲酸叔丁酯的比例为：(5-15)g：50ml：(60-180)mmol：240mmol：12mmol。

14、优选的，步骤(3.2)中反应温度为80-100℃，反应时间8-48h。

15、优选的，步骤(3.4)中冻干机真空度≤100pa，冷井温度-80℃；冻干机梯度温度升温程序如下：-20℃保持2h，-10℃保持4h，0℃保持10h，最后升至20℃保持6h，完成冻干。

16、优选的，所述β-环糊精-丙烯酰胺-苯乙烯三元聚合物的制备方法如下：

17、(7.1)将β-环糊精丁烯酸酯置于高压防爆瓶，加入二甲亚砜，搅拌使β-环糊精丁烯酸酯溶解；

18、(7.2)加入丙烯酰胺、苯乙烯、过氧化苯甲酸叔丁酯，拧紧瓶盖，95℃油浴、500r/min搅拌反应24h；

19、(7.3)取出高压防爆瓶后冷却至室温，将反应完成的聚合物倒出，加入纯净水搅拌清洗至水中无二甲亚砜残留；

20、(7.4)水洗后的聚合物中加入无水乙醇清洗2次，然后置于冰箱冷冻2h后取出，放入研磨机中并加入乙醇，1000r/min搅拌清洗，反复清洗操作4-5次后放入冻干机冻干，即得β-环糊精-丙烯酰胺-苯乙烯三元聚合物。

21、优选的，所述β-环糊精丁烯酸酯、二甲亚砜、丙烯酰胺、苯乙烯、过氧化苯甲酸叔丁酯的比例为：(5-15)g：50ml：120mmol：240mmol：12mmol。

22、优选的，步骤(7.4)中冻干机真空度≤100pa，冷井温度-80℃；冻干机梯度温度升温程序如下：-20℃保持2h，-10℃保持4h，0℃保持10h，最后升至20℃保持6h，完成冻干。

23、本发明还请求保护了如上技术方案所述的制备方法所制得的透水蒸气、透氧的β-环糊精聚合物保鲜膜。

24、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种透水蒸气、透氧的β-环糊精聚合物保鲜膜及制备方法，具有如下有益效果：

25、1)合成了两种新的β-环糊精高分子聚合物，并利用两种聚合物复配制备出了保鲜膜；

26、2)该保鲜膜具有良好的透水蒸气性，薄膜不易形成水凝珠，也可以减少果蔬在贮藏过程中水分过度蒸发；

27、3)该保鲜膜透氧性良好，不会造成果蔬贮藏过程中内部缺氧，保障果蔬在贮藏期间的基础生理代谢；

28、4)聚合物薄膜对疏水性抑菌物质(多菌灵、纳他霉素)具有极佳的吸附效果，能够达到很好的防霉保鲜目的；

29、5)抑菌药物吸附在保鲜膜内，减少了抑菌药物在果蔬表面的富集和内部渗透。

技术特征：

1.一种透水蒸气、透氧的β-环糊精聚合物保鲜膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种透水蒸气、透氧的β-环糊精聚合物保鲜膜的制备方法，其特征在于，所述β-环糊精-异戊二烯-苯乙烯三元聚合物与所述β-环糊精-丙烯酰胺-苯乙烯三元聚合物的质量比为(2.5-4.5)：(0.5-2.5)，所述四氢呋喃与所述β-环糊精-异戊二烯-苯乙烯三元聚合物和所述β-环糊精-丙烯酰胺-苯乙烯三元聚合物总量的重量体积比为0.1-0.24g/ml。

3.根据权利要求1或2所述的一种透水蒸气、透氧的β-环糊精聚合物保鲜膜的制备方法，其特征在于，所述β-环糊精-异戊二烯-苯乙烯三元聚合物的制备方法如下：

4.根据权利要求3所述的一种透水蒸气、透氧的β-环糊精聚合物保鲜膜的制备方法，其特征在于，所述β-环糊精丁烯酸酯、二甲亚砜、异戊二烯、苯乙烯、过氧化苯甲酸叔丁酯的比例为：(5-15)g：50ml：(60-180)mmol：240mmol：12mmol。

5.根据权利要求3所述的一种透水蒸气、透氧的β-环糊精聚合物保鲜膜的制备方法，其特征在于，步骤(3.2)中反应温度为80-100℃，反应时间8-48h。

6.根据权利要求3所述的一种透水蒸气、透氧的β-环糊精聚合物保鲜膜的制备方法，其特征在于，步骤(3.4)中冻干机真空度≤100pa，冷井温度-80℃；冻干机梯度温度升温程序如下：-20℃保持2h，-10℃保持4h，0℃保持10h，最后升至20℃保持6h，完成冻干。

7.根据权利要求1或2所述的一种透水蒸气、透氧的β-环糊精聚合物保鲜膜的制备方法，其特征在于，所述β-环糊精-丙烯酰胺-苯乙烯三元聚合物的制备方法如下：

8.根据权利要求7所述的一种透水蒸气、透氧的β-环糊精聚合物保鲜膜的制备方法，其特征在于，所述β-环糊精丁烯酸酯、二甲亚砜、丙烯酰胺、苯乙烯、过氧化苯甲酸叔丁酯的比例为：(5-15)g：50ml：120mmol：240mmol：12mmol。

9.根据权利要求7所述的一种透水蒸气、透氧的β-环糊精聚合物保鲜膜的制备方法，其特征在于，步骤(7.4)中冻干机真空度≤100pa，冷井温度-80℃；冻干机梯度温度升温程序如下：-20℃保持2h，-10℃保持4h，0℃保持10h，最后升至20℃保持6h，完成冻干。

10.一种权利要求1-9任一项制备方法所制得的透水蒸气、透氧的β-环糊精聚合物保鲜膜。

技术总结
本发明公开了一种透水蒸气、透氧的β‑环糊精聚合物保鲜膜及制备方法，采用β‑环糊精‑异戊二烯‑苯乙烯三元聚合物和β‑环糊精‑丙烯酰胺‑苯乙烯三元聚合物混合后成膜，两者复配，使制备得到的保鲜膜即具有良好的透水蒸气性，薄膜不易形成水凝珠，也可以减少果蔬在贮藏过程中水分过度蒸发，并且该保鲜膜透氧性良好，不会造成果蔬贮藏过程中内部缺氧，保障果蔬在贮藏期间的基础生理代谢，重要的是保鲜膜对疏水性抑菌物质具有极佳的吸附效果，能够达到很好的防霉保鲜，减少了抑菌药物在果蔬表面的富集和内部渗透。本发明制备方法简单，实用性强。

技术研发人员：李咏富,石彬,罗其琪,何扬波,冉曜琦
受保护的技术使用者：贵州省现代农业发展研究所（贵州省现代农村发展研究中心、贵州省农村经济与社会发展科学研究所、贵州省农产品加工研究所）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14