一種濕敏性可控釋放抗菌保鮮包裝薄膜及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種抗菌保鮮包裝薄膜及其制備方法，尤其是一種濕敏性可控釋放抗 菌保鮮包裝薄膜及其制備方法，適用于果蔬等農產品的保鮮包裝。
【背景技術】
[0002] 由于農產品包裝與處理不當，冷藏設施嚴重不足，市場營銷能力低等因素，我國農 產品的采后損耗高居全球榜首。我國每年約有8000萬噸水果（約占產量的25%~30% )、 1億噸蔬菜（約占產量的15%~20% )腐爛，我國每年果蔬腐爛的直接經濟損失高達千億 元。發(fā)達國家非常重視農產品的保鮮加工，農業(yè)總投資70%用于采后，其農產品已普遍進入 氣調、冷鏈保鮮階段。在發(fā)達國家，果蔬損失率一般控制在5%以下，美國的農產品損耗僅 1%~2%。目前我國為了控制果蔬等農產品在物流和貯藏過程中的腐爛，人們大量使用化 學防腐劑（如苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸等）對農產品進行保鮮處理。長期大量使用化學防 腐劑保鮮農產品對人體健康不利，甚至會出現(xiàn)致癌、致畸等現(xiàn)象。大量研究表明，很多植物 提取成分具有很強的殺菌作用，且對人體安全，無副作用。近年來越來越多的科研工作者開 始研究利用植物抑菌成分對水果、蔬菜等進行保鮮，大部分研究成果將天然植物抑菌成分 配制成乳化液直接噴灑到水果、蔬菜的表面以達到抗菌保鮮的目的，雖然取得了一些效果， 但是還存在一些問題，如天然植物抑菌成分容易揮發(fā)或氧化分解而失效、抑菌有效期不可 控制，植物抑菌成分直接噴灑在水果、蔬菜表面容易造成水果、蔬菜表皮損傷等問題。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種用于水果、蔬菜等農產品保鮮的濕敏性 可控釋放抗菌保鮮包裝薄膜及其制備方法。
[0004] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：將PVA、玉米淀粉、牛至精油、 肉桂精油、羅勒精油、迷迭香精油、蒸餾水按一定比例混合、加熱、充分攪拌至均勻，制備成 抗菌涂膜液，然后將抗菌涂膜液涂布至經過電暈處理的聚乙烯薄膜表面上，涂膜厚度為 10~30 μ m，涂布次數(shù)為1~3次。
[0005] 所述精油的制備方法包括以下步驟：
[0006] 步驟一，將原材料粉碎至20~100目，然后采用水蒸氣蒸餾的方法提取精油，水蒸 氣蒸餾溫度為90~150°C，水蒸氣蒸餾時間為3~8小時，當含有精油的油水混合物被蒸餾 出來后將油水混合物分液，取上層油狀液體。
[0007] 步驟二，往步驟一制得的油狀液體中加入1~3g無水硫酸鈉，對其進行干燥，然后 采用濾紙進行過濾，得到油狀的天然植物精油。
[0008] 上述的抗菌涂膜液制備方法包括以下步驟：
[0009] 步驟一，首先稱取一定量的水溶性PVA和玉米淀粉，放入盛有定量蒸餾水的燒杯 中，置于60~90°C下的水浴環(huán)境中磁力攪拌充分溶解，米用分散機分散10~30分鐘，過濾 雜質、抽真空，超聲波30~60°C頻率60~IOOHz條件下振蕩30~80min，靜置12~24h 去除溶液中氣泡制得質地均勻的PVA /玉米淀粉水溶液。
[0010] 步驟二，取一定量的PVA /玉米淀粉水溶液，加入定量的精油、吐溫80,置于30~ 50°C水浴環(huán)境中磁力攪拌10~30分鐘，采用分散機分散10~30分鐘，從而制得質地均勻 的抗菌涂膜液，抗菌涂膜液中各成分的質量分數(shù)如下：
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[0012] 上述將抗菌涂膜液涂布至電暈處理過的聚乙烯薄膜表面上的操作方法為：首先將 聚乙烯基材膜裁切成一定尺寸（與涂布機尺寸相適應為宜），采用涂布機將已經制備好的 涂膜液涂布到經電暈處理過聚乙烯薄膜表面上，制備出一種濕敏性可控釋放抗菌保鮮包裝 薄膜。
[0013] 所述涂布工藝的主要參數(shù)為：涂布輥與聚乙烯薄膜之間的壓力為3~10N，涂布速 度為5~15m / min，干燥溫度為20~40°C。
[0014] 所述每一層抗菌涂層的厚度為10~30 μ m，抗菌涂層可為1~3層。
[0015] 本發(fā)明以聚乙烯薄膜為基材，以天然植物精油為抑菌成分，以PVA為濕敏性包被 材料，制備出一種濕敏性可控釋放抗菌保鮮包裝薄膜，本發(fā)明成果能有效抑制水果、蔬菜致 腐微生物的生長繁殖，特別適用于水果、蔬菜的抗菌保鮮，具有以下優(yōu)點：
[0016] (1)綠色安全：本發(fā)明制備的濕敏性可控釋放抗菌保鮮包裝薄膜的功能抑菌成分 采用水蒸氣蒸餾法從食藥同源的天然植物中提取制得，對人體健康安全，避免了長期以來 使用化學防腐劑保鮮水果蔬菜給人體健康帶來的不利影響。
[0017] (2)抗菌效果強：本發(fā)明采用的天然植物精油對果蔬常見致腐微生物的最低抑菌 濃度低于千分之一，抗菌效果遠遠優(yōu)于苯甲酸鈉等傳統(tǒng)的化學防腐劑。
[0018] (3)抗菌效果緩釋可控：本發(fā)明制備的濕敏性可控釋放抗菌保鮮包裝薄膜由聚乙 烯薄膜、天然植物精油/ PVA抗菌涂層組成，水果、蔬菜在呼吸過程中會釋放水蒸氣，本抗 菌保鮮包裝薄膜中的PVA膜層吸收水蒸氣后導致PVA溶脹破壞，精油緩慢釋放出來?？梢?通過改變PVA涂層的厚度和涂布抗菌涂層的層數(shù)實來控制植物精油的釋放速率，從而實現(xiàn) 抗菌保鮮包裝薄膜抗菌效果緩釋可控。
【具體實施方式】
[0019] 抗菌保鮮包裝薄膜包括經過電暈處理的聚乙烯薄膜和涂布在聚乙烯薄膜上由 PVA、玉米淀粉、牛至精油、肉桂精油、羅勒精油、迷迭香精油、乳化劑、蒸餾水制成的抗菌涂 層。
[0020] 所述抗菌保鮮包裝薄膜的制備方法為：先將蒸餾水、PVA、玉米淀粉、牛至精油、肉 桂精油、羅勒精油、迷迭香精油、乳化劑按照一定的比例混合、加熱攪拌均勻并脫除氣泡，制 得抗菌涂膜液，然后采用涂布機將抗菌涂膜液涂布到經電暈處理過的聚乙烯薄膜上。
[0021] 所述精油的制備方法包括以下步驟：
[0022] 步驟一，將原材料粉碎至20~100目，然后采用水蒸氣蒸餾的方法提取精油，水蒸 氣蒸餾溫度為90~150°C，水蒸氣蒸餾時間為3~8小時，當含有精油的油水混合物被蒸餾 出來后將油水混合物分液，取上層油狀液體。
[0023] 步驟二，往步驟一制得的油狀液體中加入1~3g無水硫酸鈉，對其進行干燥，然后 采用濾紙進行過濾，得到油狀的天然植物精油。
[0024] 上述的抗菌涂膜液制備方法包括以下步驟：
[0025] 步驟一，首先稱取一定量的水溶性PVA和玉米淀粉，放入盛有定量蒸餾水的燒杯 中，置于60~90°C下的水浴環(huán)境中磁力攪拌充分溶解，米用分散機分散10~30分鐘，過濾 雜質、抽真空，超聲波30~60°C頻率60~IOOHz條件下振蕩30~80min，靜置12~24h 去除溶液中氣泡制得質地均勻的PVA /玉米淀粉水溶液。
[0026] 步驟二，取一定量的PVA /玉米淀粉水溶液，加入定量的牛至精油、肉桂精油、羅 勒精油、迷迭香精油、吐溫80,置于30~50°C水浴環(huán)境中磁力攪拌10~30分鐘，采用分散 機分散10~30分鐘，從而制得質地均勻的抗菌涂膜液，抗菌涂膜液中各成分的質量分數(shù)如 下：
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[0028] 上述將抗菌涂膜液涂布至經過電暈處理的聚乙烯薄膜表面上的操作方法為：首先 將聚乙烯基材膜裁切成一定尺寸的薄膜（與涂布機尺寸相適應為宜），采用涂布機將已經 制備好的涂膜液涂布到經電暈處理過的聚乙烯薄膜表面上。
[0029] 所述涂布工藝的主要參