一种蔬果包装材料及其制备工艺

摘要

本发明公开了一种蔬果包装材料及其制备工艺，包装材料由内而外由顺次设置的内膜层、吸水层、分隔层、保鲜剂层和外膜层组成，保鲜剂层由保鲜材料制得，保鲜材料由多孔微球和包裹于多孔微球内部的1‑甲基环丙烯包结物组成，1‑甲基环丙烯包结物由β‑环糊精和包结于其内部的1‑甲基环丙烯组成。该包装材料可以直接用于包装生鲜蔬果，具有高效的保鲜作用，新鲜蔬果无论是在贮藏还是在长途运输中，都可以随时随地起到保鲜的作用，同时，1‑甲基环丙烯为气体，在蔬果表面残留量极低，对人体无危害。保鲜材料的缓释过程可以保证在长期贮藏和长途运输中持续提供保鲜作用，保鲜效果更佳，应用范围更广。

权利要求

1.一种蔬果包装材料，其特征在于，所述包装材料由内而外由顺次连接的内膜层、吸水层、分隔层、保鲜剂层和外膜层组成，其中，所述保鲜剂层由保鲜材料制得，所述保鲜材料由多孔微球和包裹于所述多孔微球内部的1-甲基环丙烯包结物组成，所述1-甲基环丙烯包结物由β-环糊精和包结于β-环糊精内部的1-甲基环丙烯组成；

所述蔬果包装材料通过如下工艺制备：

a、制备保鲜剂，将β-环糊精溶解均匀分散于乙醇溶液中，在氮气保护下将1-甲基环丙烯通入β-环糊精的分散液中，室温下搅拌2-5h，然后向其中加入多孔微球的乙醇分散液并将其搅拌均匀，将产物洗涤并干燥后待用；

b、制备吸水材料，按照比例将NaOH和MgCl2加入液体石蜡和EVA的混合物中，搅拌均匀即得；

c、将吸水材料喷涂于分隔层表面、将保鲜剂喷涂于外膜层内表面，并烘干；

d、按照由下至上的顺序将喷涂有保鲜剂的外膜层、喷涂有吸水材料的分隔层和内膜层叠合热压，得到蔬果包装材料；

所述吸水材料由NaOH、MgCl2、液体石蜡和EVA组成，所述NaOH、MgCl2、液体石蜡和EVA的质量比为1:1:5:5。

2.根据权利要求1所述的蔬果包装材料，其特征在于，所述内膜层和所述分隔层为聚乙烯复合膜，所述聚乙烯复合膜由糖果纸与聚乙烯膜胶粘复合而成。

3.根据权利要求2所述的蔬果包装材料，其特征在于，所述多孔微球为多孔无机微球或多孔有机微球，所述多孔无机微球为多孔SiO2微球、多孔SrO2微球中的一种；所述多孔有机微球为多孔苯乙烯微球、多孔丙烯酸酯微球、多孔丙烯酰胺微球中的一种；所述多孔微球与所述1-甲基环丙烯包结物的质量比为1:5-1:7。

4.根据权利要求3所述的蔬果包装材料，其特征在于，所述多孔微球的粒径为2-4μm，所述多孔微球的孔径为30-60nm。

5.根据权利要求4所述的蔬果包装材料，其特征在于，所述外膜层为双向拉伸聚丙烯薄膜。

6.根据权利要求5所述的蔬果包装材料，其特征在于，所述β-环糊精与所述乙醇的质量比、所述多孔微球与所述乙醇的质量比均为1:10-50，所述吸水材料和保鲜剂的喷涂量为

20-40g/m2。

7.根据权利要求6所述的蔬果包装材料，其特征在于，步骤a中所述搅拌的速度为140-

180rpm；所述洗涤为离心洗涤，离心速率为9000-12000rpm，离心洗涤时间为2-5min，离心洗涤次数为3-5次。

8.根据权利要求7所述的蔬果包装材料，其特征在于，步骤a中所述干燥的温度为50-70℃，干燥时间为1-2h；步骤c中，所述烘干的温度为40-60℃，烘干时间为1-2h。

说明书

一种蔬果包装材料及其制备工艺

技术领域

[0001] 本发明属于食品果蔬包装技术领域，具体地说涉及一种蔬果保鲜包装材料及其制备工艺。

背景技术

[0002] 我国是一个果蔬生产大国，果蔬品种繁多、品质优良、风味独特，极具市场竞争力。而生鲜水果蔬菜在采摘后仍继续进行呼吸作用，发生营养成分的氧化，放出热量，产生水分、二氧化碳、乙烯等代谢产物，在常温、裸放的条件下，果蔬呼吸速率高，容易衰老、腐烂、水分减少而失去商业价值。在普通保鲜袋形成的密闭环境中，乙烯、二氧化碳和水分不能充分及时排除，乙烯会加速果蔬呼吸强度，促进果蔬进一步成熟衰老；呼吸作用产生的水分形成的高湿度环境更容易滋生病原菌、导致果蔬腐烂；高二氧化碳环境也会造成一些果蔬腐烂的加剧。

[0003] 为了解决果蔬贮藏的问题，目前，水果蔬菜贮藏保鲜技术通常采用冷库保鲜或者是在采摘后在蔬菜、水果表面涂抹保鲜剂以起到保鲜的作用，在水果蔬菜运输的过程中，主要是通过缩短运输时间或冷藏运输的方式达到保鲜的目的。

[0004] 冷库、冷藏保鲜效果虽然比较明显，但是受地域条件和实际条件的影响较大，普通农户无法以家庭方式投资自建冷库，而采用租用冷库的方式则会提高蔬果的生产成本。在蔬果表面涂抹保鲜剂则加大了劳动量，提高了人工成本，而保鲜剂极易在蔬果表面残留，对水果造成二次污染，影响蔬果品质，给人体带来不良影响。

[0005] 现阶段蔬果保鲜方式通常是对蔬果进行不同方式的处理后，置于保鲜袋等包装材料中，放到通风阴凉处或冰箱冷库中贮藏或运输，但是传统的保鲜袋等包装材料材质一般是聚乙烯或聚偏二氯乙烯，这些材料对人体健康存在安全隐患，另外这些包装材料不具备保鲜作用，蔬果即使放在其中保鲜期也很有限，需要在采摘后尽快销售或食用。

发明内容

[0006] 为此，本发明所要解决的技术问题在于传统蔬果保鲜方式为冷藏或涂抹保鲜剂，成本高、难以实施，传统蔬果包装材料对人体健康存在隐患，而且不具有保鲜功能，从而提出一种成本低廉、可缓释保鲜物质的蔬果包装材料及其制备工艺。

[0007] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

[0008] 本发明提供一种蔬果包装材料，所述包装材料由内而外由顺次设置的内膜层、吸水层、分隔层、保鲜剂层和外膜层组成，其中，所述保鲜剂层由保鲜材料制得，所述保鲜材料由多孔微球和包裹于所述多孔微球内部的1-甲基环丙烯包结物组成，所述1-甲基环丙烯包结物由β-环糊精和包结于β-环糊精内部的1-甲基环丙烯组成。

[0009] 作为优选，所述吸水层由吸水材料制得，所述吸水材料由NaOH、MgCl2、液体石蜡和EVA组成，所述NaOH、MgCl2、液体石蜡和EVA的质量比为1:1:5:5。

[0010] 作为优选，所述内膜层和所述分隔层为聚乙烯复合膜，所述聚乙烯复合膜由糖果纸与聚乙烯膜胶粘复合而成。

[0011] 作为优选，所述多孔微球为多孔无机微球或多孔有机微球，所述多孔无机微球为多孔SiO2微球、多孔SrO2微球中的一种；所述多孔有机微球为多孔苯乙烯微球、多孔丙烯酸酯微球、多孔丙烯酰胺微球中的一种；所述多孔微球与所述1-甲基环丙烯包结物的质量比为1:5-1:7。

[0012] 作为优选，所述多孔微球的粒径为2-4μm，所述多孔微球的孔径为30-60nm。

[0013] 作为优选，所述外膜层为双向拉伸聚丙烯薄膜。

[0014] 本发明还提供一种蔬果包装材料的制备工艺，其包括如下步骤：

[0015] a、制备保鲜剂，将β-环糊精溶解均匀分散于乙醇溶液中，在氮气保护下将1-甲基环丙烯通入β-环糊精的分散液中，室温下搅拌2-5h，然后向其中加入多孔微球的乙醇分散液并将其搅拌均匀，将产物洗涤并干燥后待用；

[0016] b、制备吸水材料，按照比例将NaOH和MgCl2加入液体石蜡和EVA的混合物中，搅拌均匀即得；

[0017] c、将吸水材料喷涂于分隔层表面、将保鲜剂喷涂于外膜层内表面，并烘干；

[0018] d、按照由下至上的顺序将喷涂有保鲜剂的外膜层、喷涂有吸水材料的分隔层和内膜层叠合热压，得到蔬果包装材料。

[0019] 作为优选，所述β-环糊精与所述乙醇的质量比、所述多孔微球与所述乙醇的质量比均为1:10-50，所述吸水材料和保鲜剂的喷涂量为20-40g/m2。

[0020] 作为优选，所述步骤a中所述的搅拌过程搅拌速度为140-180rpm；所述洗涤为离心洗涤，离心速率为9000-12000rpm，离心洗涤时间为2-5min，离心洗涤次数为3-5次。

[0021] 作为优选，所述步骤a中所述干燥过程的温度为50-70℃，干燥时间为1-2h；所述步骤c中，所述烘干过程的温度为40-60℃，干燥时间为1-2h。

[0022] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

[0023] (1)本发明所述的蔬果包装材料，由内而外由顺次连接的内膜层、吸水层、分隔层、保鲜剂层和外膜层组成，其中，所述保鲜剂层由保鲜材料制得，所述保鲜材料由多孔微球和包裹于所述多孔微球内部的1-甲基环丙烯包结物组成，所述1-甲基环丙烯包结物由β-环糊精和包结于β-环糊精内部的1-甲基环丙烯组成。该包装材料可以直接用于包装生鲜蔬果，包装材料中的保鲜层含有1-甲基环丙烯，其具有高效的保鲜作用，新鲜蔬果无论是在贮藏还是在长途运输中，都可以随时随地起到保鲜的作用，同时，1-甲基环丙烯为气体，在蔬果表面残留量极地，对人体无危害。在使用时，果蔬呼吸产生水蒸气，水蒸气经吸水层吸附后逐渐渗透至保鲜剂层，β-环糊精易吸水而将1-甲基环丙烯缓释出来，保鲜材料的缓释过程可以保证在长期贮藏和长途运输中持续提供保鲜作用，保鲜效果更佳，应用范围更广。

附图说明

[0024] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

[0025] 图1是本发明实施例所述的蔬果保鲜材料的结构示意图；

[0026] 图中附图标记表示为：1-内膜层；2-吸水层；3-分隔层；4-保鲜剂层；5-外膜层。

具体实施方式

[0027] 实施例1

[0028] 本实施例提供一种蔬果包装材料，如图1所示，所述包装材料由内而外由顺次连接的内膜层1、吸水层2、分隔层3、保鲜剂层4和外膜层5，其中，所述内膜层1直接接触蔬果，且内膜层1和分隔层3为聚乙烯复合膜，具体的，所述聚乙烯复合膜由具有透气性的糖果纸与聚乙烯膜胶粘复合而成，所述外膜层5为热封型双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP膜)。

[0029] 所述保鲜剂层4由保鲜材料制得，所述保鲜材料由多孔微球和包裹于所述多孔微球内部的1-甲基环丙烯包结物组成，所述多孔微球可以为多孔无机微球或多孔有机微球，本实施例中，所述多孔微球为常规的多孔SiO2微球，多孔SiO2微球的粒径为2μm，微球具有的孔的孔径为30nm；所述1-甲基环丙烯包结物由β-环糊精和包结于β-环糊精内部的1-甲基环丙烯组成，所述多孔SiO2微球与所述1-甲基环丙烯包结物的质量比为1:5，所述1-甲基环丙烯包结物中1-甲基环丙烯的负载量为2％。

[0030] 所述吸水层2由吸水材料制得，所述吸水材料由NaOH、MgCl2、液体石蜡和EVA组成，所述NaOH、MgCl2、液体石蜡和EVA的质量比为1:1:5:5。

[0031] 本实施例还提供一种蔬果包装材料的制备工艺，其包括如下步骤：

[0032] a、制备保鲜剂，将2gβ-环糊精溶解均匀分散于20g乙醇溶液中，快速搅拌，在氮气保护下将除杂后的1-甲基环丙烯通入β-环糊精的乙醇分散液中，室温下搅拌2h，然后向其中加入0.5g多孔SiO2微球的乙醇分散液，所述多孔SiO2微球的乙醇分散液重，多孔SiO2微球与乙醇的质量比为1:10，并将其搅拌均匀，将得到的产物离心洗涤干净并在50℃下干燥2h后待用，上述步骤中，搅拌的速度为140rpm，离心洗涤过程中的离心速率为9000rpm，洗涤时间为5min，洗涤次数为3次。

[0033] b、制备吸水材料，按照上述比例将NaOH和MgCl2加入液体石蜡和EVA的混合物中，搅拌均匀即得；

[0034] c、将吸水材料喷涂于分隔层3表面、将保鲜剂喷涂于外膜层5内表面，分别制得吸水层2和保鲜剂层4，并在40℃下烘干2h，所述吸水材料在分隔层3表面、保鲜剂在外膜层5内表面的喷涂量均为20g/m2；

[0035] d、按照由下至上的顺序将喷涂有保鲜剂的外膜层5、喷涂有吸水材料的分隔层3和内膜层1叠合后以常规的热压工艺热压封合四边，得到蔬果包装材料。

[0036] 采用本实施例所述的蔬果包装材料包装蔬菜、水果可延长蔬菜、水果1-2倍保鲜时间。

[0037] 实施例2

[0038] 本实施例提供一种蔬果包装材料，如图1所示，所述包装材料由内而外由顺次连接的内膜层1、吸水层2、分隔层3、保鲜剂层4和外膜层5，其中，所述内膜层1直接接触蔬果，且内膜层1和分隔层3为聚乙烯复合膜，具体的，所述聚乙烯复合膜由糖果纸与聚乙烯膜胶粘复合而成，所述外膜层5为热封型双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP膜)。

[0039] 所述保鲜剂层4由保鲜材料制得，所述保鲜材料由多孔微球和包裹于所述多孔微球内部的1-甲基环丙烯包结物组成，所述多孔微球可以为多孔无机微球或多孔有机微球，本实施例中，所述多孔微球为常规的多孔苯乙烯微球，多孔苯乙烯微球的粒径为4μm，微球具有的孔的孔径为60nm；所述1-甲基环丙烯包结物由β-环糊精和包结于β-环糊精内部的1-甲基环丙烯组成，所述多孔苯乙烯微球与所述1-甲基环丙烯包结物的质量比为1:7，所述1-甲基环丙烯包结物中负载的1-甲基环丙烯的量为4％。

[0040] 所述吸水层2由吸水材料制得，所述吸水材料由NaOH、MgCl2、液体石蜡和EVA组成，所述NaOH、MgCl2、液体石蜡和EVA的质量比为1:1:5:5。

[0041] 本实施例还提供一种蔬果包装材料的制备工艺，其包括如下步骤：

[0042] a、制备保鲜剂，将4gβ-环糊精溶解均匀分散于200g乙醇溶液中，快速搅拌，在氮气保护下将除杂后的1-甲基环丙烯通入β-环糊精的乙醇分散液中，室温下搅拌2h，然后向其中加入1g多孔苯乙烯微球的乙醇分散液，所述多孔苯乙烯微球的乙醇分散液重，多孔苯乙烯微球与乙醇的质量比为1:50，并将其搅拌均匀，将得到的产物离心洗涤干净并在70℃下干燥1h后待用，上述步骤中，搅拌的速度为180rpm，离心洗涤过程中的离心速率为12000rpm，洗涤时间为2min，洗涤次数为5次。

[0043] b、制备吸水材料，按照上述比例将NaOH和MgCl2加入液体石蜡和EVA的混合物中，搅拌均匀即得；

[0044] c、将吸水材料喷涂于分隔层3表面、将保鲜剂喷涂于外膜层5内表面，分别制得吸水层2和保鲜剂层4，并在60℃下烘干1h，所述吸水材料在分隔层3表面、保鲜剂在外膜层5内2
表面的喷涂量均为40g/m；

[0045] d、按照由下至上的顺序将喷涂有保鲜剂的外膜层5、喷涂有吸水材料的分隔层3和内膜层1叠合后以常规的热压工艺热压封合四边，得到蔬果包装材料。

[0046] 采用本实施例所述的蔬果包装材料包装蔬菜、水果可延长蔬菜、水果1-2倍保鲜时间。

[0047] 实施例3

[0048] 本实施例提供一种蔬果包装材料，如图1所示，所述包装材料由内而外由顺次连接的内膜层1、吸水层2、分隔层3、保鲜剂层4和外膜层5，其中，所述内膜层1直接接触蔬果，且内膜层1和分隔层3为聚乙烯复合膜，具体的，所述聚乙烯复合膜由糖果纸与聚乙烯膜胶粘复合而成，所述外膜层5为热封型双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP膜)。

[0049] 所述保鲜剂层4由保鲜材料制得，所述保鲜材料由多孔微球和包裹于所述多孔微球内部的1-甲基环丙烯包结物组成，所述多孔微球可以为多孔无机微球或多孔有机微球，本实施例中，所述多孔微球为常规的多孔丙烯酰胺微球，多孔丙烯酰胺微球的粒径为3μm，微球具有的孔的孔径为40nm；所述1-甲基环丙烯包结物由β-环糊精和包结于β-环糊精内部的1-甲基环丙烯组成，所述多孔丙烯酰胺微球与所述1-甲基环丙烯包结物的质量比为1:6，所述1-甲基环丙烯包结物中负载的1-甲基环丙烯的量为3％。

[0050] 所述吸水层2由吸水材料制得，所述吸水材料由NaOH、MgCl2、液体石蜡和EVA组成，所述NaOH、MgCl2、液体石蜡和EVA的质量比为1:1:5:5。

[0051] 本实施例还提供一种蔬果包装材料的制备工艺，其包括如下步骤：

[0052] a、制备保鲜剂，将3gβ-环糊精溶解均匀分散于60g乙醇溶液中，快速搅拌，在氮气保护下将除杂后的1-甲基环丙烯通入β-环糊精的乙醇分散液中，室温下搅拌2h，然后向其中加入0.5g多孔丙烯酰胺微球的乙醇分散液，所述多孔SiO2微球的乙醇分散液重，多孔SiO2微球与乙醇的质量比为1:40，并将其搅拌均匀，将得到的产物离心洗涤干净并在60℃下干燥1.5h后待用，上述步骤中，搅拌的速度为160rpm，离心洗涤过程中的离心速率为10000rpm，洗涤时间为4min，洗涤次数为4次。

[0053] b、制备吸水材料，按照上述比例将NaOH和MgCl2加入液体石蜡和EVA的混合物中，搅拌均匀即得；

[0054] c、将吸水材料喷涂于分隔层3表面、将保鲜剂喷涂于外膜层5内表面，分别制得吸水层2和保鲜剂层4，并在55℃下烘干1.5h，所述吸水材料在分隔层3表面、保鲜剂在外膜层5内表面的喷涂量均为30g/m2；

[0055] d、按照由下至上的顺序将喷涂有保鲜剂的外膜层5、喷涂有吸水材料的分隔层3和内膜层1叠合后以常规的热压工艺热压封合四边，得到蔬果包装材料。

[0056] 采用本实施例所述的蔬果包装材料包装蔬菜、水果可延长蔬菜、水果1-2倍保鲜时间。

[0057] 实验例

[0058] 采用气象色谱法检测实施例1所述的蔬果包装材料中1-甲基环丙烯在不同空气湿度下的释放速率。

[0059] 测试仪器采用岛津GC-2010plus气相色谱仪，配备(FID)氢火焰离子化检测器(日本岛津公司)，色谱柱:RTX-Stabliwax(0.25mm*0.25μm*30m)。进样器温度：150℃；检测器温度：150℃；柱温：50℃(恒温10min)；载气：氮气：分流比：10；柱流速：1.5mL/min；进样量：8μL。

[0060] 采用纯异丁烯标准气体作为1-甲基环丙烯的标准物来定性,以测得的不同浓度异丁烯标准气体色谱峰面积值和浓度值作标准工作曲线来进行定量测试。

[0061] 分别测试空气湿度为60％、74％时蔬果包装材料中的1-甲基环丙烯在5天、8天、15天、18天和25天后释放量和释放量百分比，结果如表1所示。

[0062] 表1

[0063]

[0064] 上述数据表明，空气湿度越大，蔬果包装材料中1-甲基环丙烯的释放速率越高，说明包装材料的透气性良好，且1-甲基环丙烯的载体—环糊精具有超强的吸水性，空气中水分含量大的时候，载体释放的1-甲基环丙烯的量就大，而1-甲基环丙烯与受体的亲和性较大于乙烯10倍，而且作用浓度比乙烯低的多，1-甲基环丙烯还可以通过反馈调节而影响乙烯的生物合成。因此虽然1-甲基环丙烯日均释放量0.12μg左右，对于乙烯高度敏感型的切花或者盆栽，如香石竹、百合、六出花等，能延长花期，对于乙烯释放量大的蔬果，如木瓜、苹果、梨、香蕉等，能延长货期和保持香气、并能起到一定保鲜作用。如使用了该保鲜材料贮存的西红柿，贮藏时间可延长10天左右；经保鲜材料处理后的苹果、梨，保鲜期可由原来的3-5个月延长至8-9个月，处理后的百合花保鲜期可延长至少2天。使用含有新型保鲜剂1-甲基环丙烯保鲜剂的包装材料，为乙烯高度敏感型的花卉、水果、蔬果等能有效并长时间保存，能逐步缓慢释放保鲜剂，进一步抑制新产生的乙烯，是一种高效、绿色、方便的新型包装材料。

[0065] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。