果蔬保鲜膜及其制备方法和应用

技术领域

本申请涉及保鲜膜领域，更具体地说，它涉及一种果蔬保鲜膜及其制备方法和应用。

背景技术

水果采摘后放在冷库存放，出库进入市场流通抵达消费者手中之前基本都需要3-7天时间，有的甚至长达一个月之久，这期间由于需要各级市场进行批发流通，冷链会间断，造成水果的鲜度下降，水分流失，鲜果的货架期缩短，经济价值下滑。流通过程需要保鲜，其中采用保鲜膜将果蔬包裹锁鲜再流通的方式是较为常用和便捷的一种方式。该方式中，果蔬保鲜膜起着重要的作用。

目前，相关技术中，果蔬保鲜膜采用聚乙烯为基材，辅之可降解母粒、色母粒以及抗氧化剂等助剂制备而成。该保鲜膜具有良好的耐腐蚀性、耐低温性；并且不含增塑剂、无臭无毒，安全性高。同时聚乙烯保鲜膜也具有一定的透气性。

针对上述中的相关技术，发明人认为由于社会的发展以及对生活品质要求的提高，对果蔬保鲜的要求也越来越高，需要进一步提高保鲜膜对于果蔬的保鲜能力。

发明内容

为了提高保鲜膜对于果蔬的保鲜能力，本申请提供一种果蔬保鲜膜及其制备方法和应用。

第一方面，本申请提供一种果蔬保鲜膜，采用如下的技术方案：

果蔬保鲜膜，由包含以下重量份的原料制成：聚乙烯50份、白油40-120份、聚丙烯酸钠1-10份、可降解母粒3-12份、沸石0.5-3份、石英石0.3-2.5份以及纳米二氧化钛0.5-3份。

通过采用上述技术方案，白油可以作为稀释剂在高温熔融下与聚乙烯均匀混合成一体。而当冷却时，白油和聚乙烯会发生分离；由于白油的离开，从而在所得到的聚乙烯保鲜膜上留下微孔，从而使聚乙烯保鲜膜更具透气性。同时聚丙烯酸钠的加入可以使保鲜膜具有一定吸湿性，可以吸收果蔬周围的湿气，抑制果蔬的呼吸，从而减少蒸腾作用，进而减少了果蔬水分的散失。通过聚乙烯、白油、聚丙烯酸钠以及其他组分的相互配伍可以提高果蔬保鲜膜对果蔬的保鲜能力，延长果蔬的存放时间。

可选的，所述原料还包括单硬脂酸甘油酯，其加入量为聚乙烯的2-6wt%。

通过采用上述技术方案，单硬脂酸甘油酯的加入有利于提高原料各组成之间的相容性，从而提高了原料各组成混合的均匀性，进而有利于提高果蔬保鲜膜的性能。

可选的，所述原料还包括乳白色母粒以及抗氧化剂；所述乳白色母粒的加入量为聚乙烯的2-6wt%，所述抗氧化剂的加入量为聚乙烯的0.4-1wt%。

通过采用上述技术方案，乳白色母粒的加入赋予果蔬保鲜膜乳白色的色泽。抗氧化剂的加入提高了果蔬保鲜膜的抗氧化性。

可选的，由包含以下重量份的原料制成：聚乙烯50份、白油50-100份、聚丙烯酸钠4-8份、可降解母粒5-8份、沸石1-2份、石英石0.8-1.5份、纳米二氧化钛1.2-2.5份、单硬脂酸甘油酯1-3份、乳白色母粒1-3份以及抗氧化剂0.2-0.5份。

通过采用上述技术方案，进一步优化了各组分的配伍，有利于提高果蔬保鲜膜的综合性能。

可选的，所述白油在40℃下的运动粘度为12-75mm

通过采用上述技术方案，运动粘度过高的白油，不利于熔融挤出的操作；运动粘度较低的白油，其闪点相应也较低，不利于高温熔融过程的进行。

可选的，所述聚乙烯为低密度聚乙烯，其密度为0.916-0.927g/cm³。

通过采用上述技术方案，高密度聚乙烯相比于低密度聚乙烯具有更高的结晶性，故其柔性较差；所得保鲜膜较为致密，透气性较差。

可选的，所述沸石的粒径为0.2-0.8μm，所述石英石的粒径为0.2-0.8μm。

通过采用上述技术方案，沸石和石英石的加入有利于在保鲜膜中形成相互连通的微孔或通道，但是两者的粒径过小会影响微孔的形成；粒径过大会对保鲜膜的表观和力学性能产生不利的影响。

第二方面，本申请提供一种果蔬保鲜膜的制备方法，采用如下的技术方案：

果蔬保鲜膜的制备方法，包括以下步骤：

称量各组分原料并混合均匀；

将混合原料熔融并挤出得到坯料；

将坯料吹胀成膜，所述坯料吹胀成膜时的吹胀比控制在2.1-2.9，牵引比控制在4-5.2；

将膜冷却后皂洗烘干。

通过采用上述技术方案，果蔬保鲜膜被顺利制得。通过皂洗可将与保鲜膜分离的白油洗净。

第三方面，本申请提供一种果蔬保鲜膜的应用，采用如下的技术方案：

果蔬保鲜膜的应用，所述果蔬保鲜膜用于包裹单粒鲜梨。

通过采用上述技术方案，采用果蔬保鲜膜对鲜梨进行单粒包裹，以达到鲜梨透气、保鲜的目的，减少鲜梨的水分流失，延长鲜梨的存放时间，保持鲜梨的脆度。

可选的，所述果蔬保鲜膜包裹鲜梨的方法包括以下步骤：

将单粒鲜梨置于所述果蔬保鲜膜中间位置；

将所述果蔬保鲜膜的一角向前翻起并盖在鲜梨上，之后将果蔬保鲜膜翻起部分和鲜梨一同向前翻转；

将位于鲜梨两侧的果蔬保鲜膜向前方折叠；

将朝向前方的果蔬保鲜膜各角叠在一起并旋转，使各角缠绕在一起；

贴一标签将缠绕在一起的果蔬保鲜膜各角固定；

在所述果蔬保鲜膜上再贴一标签，且使两标签关于所述鲜梨对称。

通过采用上述技术方案，可将单粒鲜梨完全且牢固的包裹在果蔬保鲜膜中，实现了对鲜梨的单粒锁鲜。

综上所述，本申请至少具有以下有益技术效果之一：

1、本申请通过聚乙烯、白油、聚丙烯酸钠以及其他组分的相互配伍可以提高果蔬保鲜膜对果蔬的保鲜能力，从而延长了果蔬的存放时间。其中，白油可以使聚乙烯的保鲜膜上具有微孔，从而使聚乙烯保鲜膜更具透气性。聚丙烯酸钠的加入可以使保鲜膜具有一定吸湿性，可以降低果蔬周围的湿度，抑制果蔬的呼吸，从而减少蒸腾作用，进而减少果蔬水分的散失，有利于解决保鲜膜微孔的增加而导致果蔬水分散失增加的问题。

2、本申请通过单硬脂酸甘油酯的加入，提高了原料各组成之间的相容性，从而使原料各组成混合更加均匀性，提高了果蔬保鲜膜的综合性能。

3、本申请采用保鲜膜对鲜梨进行单粒包裹，有利于达到使鲜梨透气保鲜的目的，并减少了鲜梨水分的流失，延长了鲜梨存放的时间和鲜梨脆度的保持时间。

4、本申请对单粒鲜梨的包裹方法，使保鲜膜能完全且固定地包裹在鲜梨上。包裹方法高效且方便。

具体实施方式

随着果蔬保鲜要求的提高，需要进一步提高保鲜膜对于果蔬的保鲜能力，提高保鲜膜的透气性以及减少果蔬水分散失的能力。保鲜膜的透气性可以通过提高保鲜膜上的微孔率来实现。发明人通过白油的引入来增加保鲜膜上的微孔。但是，保鲜膜上微孔的增加也更加有利于果蔬水分的散失，从而不利于对于果蔬的保鲜。为此，发明人通过在保鲜膜上引入具有吸湿能力的聚丙烯酸钠，通过降低果蔬周围的湿度，进而抑制果蔬的呼吸，减少蒸腾作用，来减少果蔬水分的散失。从而，通过聚乙烯、白油、聚丙烯酸钠以及其他组分的相互配伍，提高保鲜膜对于果蔬的保鲜能力。

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

实施例中所用的相关原材料中：

密度为0.916g/cm³的低密度聚乙烯购自上海超旋化工科技有限公司（牌号：MB9500）。密度为0.927g/cm³的低密度聚乙烯购自苏州晶塑米新材料有限公司（牌号：1007）。高密度聚乙烯购自东莞市屹立化工有限公司（牌号：HE7541-PH）。15#白油、26#白油、36#白油、70#白油均为食品级，均购自佛山奥斯特科技有限公司。聚丙烯酸钠购自济南麦丰化工有限公司。可降解母粒购自东莞市嘉嘉塑胶原料有限公司（货号：JJ316）。

实施例1-13

如表1所示，实施例1-13的主要区别在于原料配比不同。

以下以实施例1进行说明。本实施例中的聚乙烯为密度是0.916g/cm³的低密度聚乙烯。低密度聚乙烯为保鲜膜的基材，其具有良好的柔软性、延伸性、透明性以及化学稳定性，并具有一定透气性。故，低密度聚乙烯所制得的保鲜膜具有透气性，有利于被包覆的果蔬透气，从而有利于实现果蔬保鲜的目的。

白油为食品级36#白油，其在40℃下的运动粘度为35.5mm

聚丙烯酸钠具有吸湿的能力，故聚丙烯酸钠的加入可以使保鲜膜具有降低果蔬周边湿度的功效。由于较为干燥的环境有利于抑制果蔬的呼吸，从而可以降低果蔬的蒸腾作用。故聚丙烯酸钠的加入有利于减少果蔬水分的流失，进而有利于果蔬新鲜度的提高。

可降解母粒的主要成分为聚乳酸和单糖，不仅自身具有可降解性；且在微生物活跃的环境中，可降解母粒可以吸引各种不同微生物来侵蚀消化聚合物产品，有利于提高果蔬保鲜膜的生物可降解性。

沸石、石英石以及纳米二氧化钛的加入，可以在保鲜膜中形成相互连通的微孔或通道，从而有利于提高所制得的保鲜膜的透气性。另外，沸石的粒径控制在0.2-0.8μm，石英石的粒径控制在0.2-0.8μm；两者粒径过小会影响微孔的形成，粒径过大会对保鲜膜的表观和力学性能产生不利的影响。纳米二氧化钛的平均原级粒径为20-30nm。

本果蔬保鲜膜采用以下方法制备而成：

（1）按配方称量聚乙烯、白油、聚丙烯酸钠、可降解母粒、沸石、石英石以及纳米二氧化钛并置于搅拌机中，在40℃下混合均匀。

（2）将混合原料通入双螺杆挤出机中熔融挤出得到坯料；其中，挤出机各区温度分别控制为135℃、145℃、155℃以及165℃。

（3）将坯料通入吹塑机中吹胀成膜；其中，坯料吹胀比控制在2.5，牵引比控制在4.5。

（4）将保鲜膜冷却至室温；之后先采用含5%普通洗涤剂的水溶液淋洗（也可采用表面具有洗涤剂的布或辊擦洗）保鲜膜以去除冷却时分离出的白油，后采用清水冲洗干净。最后将保鲜膜烘干得到成品。本果蔬保鲜膜可根据实际应用需要，裁切成方形或长条形膜。

本果蔬保鲜膜适用于包裹单粒的鲜梨（如秋月梨）。具体包裹方法如下：

（1）取裁切成正方形的果蔬保鲜膜；将单粒鲜梨置于保鲜膜中间位置。

（2）将保鲜膜的一角（定义为角A）沿对角线向前（定义朝向角A的相对角的方向为向前）翻起并盖在鲜梨上，之后将保鲜膜翻起部分和鲜梨一同沿对角线向前翻转；此时保鲜膜将鲜梨卷在其中。

（3）将位于鲜梨两侧的果蔬保鲜膜向前方（即向角A的相对角的方向）折叠，使保鲜膜除了角A之外的其余各角均朝向同一方向（即朝向前方）。

（5）将朝向前方的保鲜膜各角叠在一起并旋转，使保鲜膜各角部缠绕在一起；此时保鲜膜将鲜梨完全裹在其中。

（6）取一标签贴覆在缠绕在一起的果蔬保鲜膜各角上，将其固定，实现封口，使保鲜膜将鲜梨牢固地包裹。

（7）再取一标签贴在保鲜膜上，且两标签关于鲜梨对称。这样不仅美观也方便标识。

表1 实施例1-18原料配比

注：各组分加入量单位均为kg。

实施例14-16

如表1所示，实施例14-16与实施例3均基本相同，不同之处在于，实施例14-16均添加了单硬脂酸甘油酯。该物质具有良好的表面活性，有利于提高各组分混合的均匀性。

同时，实施例14-16之间的主要区别在于单硬脂酸甘油酯的加入量不同。

实施例17-18

如表1所示，实施例17-18与实施例15均基本相同，不同之处在于，实施例17-18均添加了乳白色母粒以及抗氧化剂。其中，乳白色母粒的加入使保鲜膜具有乳白色；抗氧化剂的加入提高了保鲜膜的抗氧化性。

同时，实施例17和实施例18之间的主要区别在于乳白色母粒以及抗氧化剂的加入量不同。

实施例19

本实施例与实施例18基本相同，不同之处在于，白油采用食品级15#白油；该白油在40℃下的运动粘度为12mm

实施例20

本实施例与实施例18基本相同，不同之处在于，白油采用食品级26#白油；该白油在40℃下的运动粘度为26mm

实施例21

本实施例与实施例18基本相同，不同之处在于，白油采用食品级70#白油；该白油在40℃下的运动粘度为75mm

实施例22

本实施例与实施例18基本相同，不同之处在于，聚乙烯采用密度是0.927g/cm³的低密度聚乙烯。

实施例23

本实施例与实施例18基本相同，不同之处在于，聚乙烯采用密度是0.954g/cm³的高密度聚乙烯。

实施例24

本实施例与实施例18基本相同，不同之处在于，保鲜膜制备方法的步骤（3）中坯料吹胀比和牵引比不同。

具体为：步骤（3）：将坯料通入吹塑机中吹胀成膜；其中，坯料吹胀比控制在2.9，牵引比控制在5.2。

实施例25

本实施例与实施例18基本相同，不同之处在于，保鲜膜制备方法的步骤（3）中坯料吹胀比和牵引比不同。

具体为：步骤（3）：将坯料通入吹塑机中吹胀成膜；其中，坯料吹胀比控制在2.1，牵引比控制在4.0。

对比例1

本对比例与实施例18基本相同，不同之处在于，原料组成中不含白油。

具体原料组成为：聚乙烯50kg、聚丙烯酸钠6kg、可降解母粒6kg、沸石2kg、石英石1kg、纳米二氧化钛2.5kg、单硬脂酸甘油酯2kg、乳白色母粒3kg以及抗氧化剂0.5kg。

对比例2

本对比例与实施例18基本相同，不同之处在于，原料组成中不含聚丙烯酸钠。

具体原料组成为：聚乙烯50kg、白油80kg、可降解母粒6kg、沸石2kg、石英石1kg、纳米二氧化钛2.5kg、单硬脂酸甘油酯2kg、乳白色母粒3kg以及抗氧化剂0.5kg。

对比例3

本对比例与实施例18基本相同，不同之处在于，原料组成中不含沸石、石英石以及纳米二氧化钛。

具体原料组成为：聚乙烯50kg、白油80kg、聚丙烯酸钠6kg、可降解母粒6kg、单硬脂酸甘油酯2kg、乳白色母粒3kg以及抗氧化剂0.5kg。

性能检测

取实施例1-25以及对比例1-3所得到的果蔬保鲜膜进行性能测试。

1、氧气透过率测试：参照标准GB/T 1038-2000进行测试。其中，测试温度为25℃；试样厚度为100μm。

2、拉伸强度测试；参照标准QB/T 1040.3-2006进行测试。其中，试样为2型试样，试样宽度为10mm；标距为50mm；试验速度（空载）500mm/min。

3、保鲜测试：采用果蔬保鲜膜将秋月梨包裹好，在6℃的环境下放置21天。之后取出由5名专业人士评价秋月梨的新鲜情况。

检测结果如下表：

表2 实施例1-25以及对比例1-3所得果蔬保鲜膜的性能检测

参见表2，实施例1-5考察了不同配方所制得的果蔬保鲜膜的性能。由表中的检测结果可以看出：所制得的果蔬保鲜膜的氧气透过量均在12990 cm

实施例18和对比例1考察了白油的加入对于果蔬保鲜膜性能的影响。由检测结果可以发现：当不加入白油（对比例1）时，所得到的保鲜膜的氧气透过量较小；而当加入白油（实施例18）时，所得到的保鲜膜具有良好的氧气透过量。这是由于当熔融时，白油可与聚乙烯混合成一单相；而当冷却时，白油和聚乙烯会发生分离，从而在得到的聚乙烯保鲜膜上留下微孔，给氧气透过提供了通道，提高了保鲜膜的透气性。同时，采用实施例18所制得的保鲜膜包裹的秋月梨在6℃的环境下放置21天后仍然保持新鲜。而相对的，采用对比例1的保鲜膜包裹的秋月梨在6℃的环境下放置21天后由于透气不畅而出现了软化的现象，且口感较差咬之不脆；这是由于对比例1的保鲜膜的透气性较差所致。

实施例3、实施例6-9考察了白油的加入量对于果蔬保鲜膜性能的影响。由检测结果可以发现：随着加入白油量的不断增加，果蔬保鲜膜的氧气透过量不断增加。但是，由于过量的白油加入会给保鲜膜后期的清洗处理带来负担。故白油的加入量控制在聚乙烯加入量的80-240wt%较为合适；更优选为100-200wt%。

实施例18和对比例2考察了聚丙烯酸钠的加入对于果蔬保鲜膜性能的影响。对比实施例18和对比例2：未加入聚丙烯酸钠的果蔬保鲜膜（对比例2）所包裹的秋月梨在经过21天的放置后已明显干瘪，水分少；而加入聚丙烯酸钠的果蔬保鲜膜（实施例3）所包裹的秋月梨在经过21天的放置后仍然保新鲜，口感脆且富含水分。这是由于聚丙烯酸钠具有一定吸湿功能，具有聚丙烯酸钠的保鲜膜可以降低果蔬周边的湿度。而较为干燥的环境有利于抑制果蔬的呼吸，从而降低了果蔬的蒸腾作用，进而减少了果蔬水分的流失，有利于果蔬新鲜度的提高。

实施例3、实施例10-13考察了聚丙烯酸钠的加入量对于果蔬保鲜膜性能的影响。通过实施例3和实施例10-13的对比可以发现：聚丙烯酸钠的加入量对于保鲜膜的氧气透过量影响不大；而随着聚丙烯酸钠加入量的增加，保鲜膜的力学性能会有所下降。故聚丙烯酸钠的加入量控制在聚乙烯加入量的2-20wt%较为合适。

实施例18和对比例3考察了沸石、石英石以及纳米二氧化钛的加入对于果蔬保鲜膜性能的影响。对比实施例18和对比例3可知：沸石、石英石以及纳米二氧化钛可以提高保鲜膜的透气性，从而有利于包裹在保鲜膜内的果蔬的保鲜。同时，沸石、石英石以及纳米二氧化钛的加入会在一定程度上降低保鲜膜的力学性能。

实施例14-16在实施例3的基础上加入了单硬脂酸甘油酯。由检测结果可以看出：实施例14-16所制得的保鲜膜的综合性能较实施例3有所提高。这是由于单硬脂酸甘油酯可以起到使原料各组分混合更均匀的作用，从而有利于提高所制得的保鲜膜的性能。

实施例17-18在实施例15的基础上加入了乳白色母粒以及抗氧化剂。对比检测结果可知：乳白色母粒以及抗氧化剂的加入对保鲜膜的透气性、拉伸强度以及保鲜功效没有明显的影响。

实施例19-21相比于实施例18改变了白油的牌号，进而改变了白油的运动粘度。分析实验结果可以发现：采用运动粘度为12-75mm

实施例22-23相比于实施例18改变了聚乙烯的种类。通过分析可以发现：采用密度为0.927g/cm³的低密度聚乙烯（实施例22）所制得的保鲜膜同样具有理想的性能。而采用密度为0.954g/cm³的高密度聚乙烯（实施例23）所制得的保鲜膜尽管依然具有透气性，但是其氧气透过量要明显低于采用低密度聚乙烯制得的保鲜膜。

实施例18以及实施例24-25考察了在果蔬保鲜膜生产时，不同吹胀比和牵引比对保鲜膜性能的影响。从结果看：吹胀比控制在2.1-2.9，牵引比控制在4-5.2时，均能得到性能良好的保鲜膜。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。