一種基于改性負(fù)離子礦粉制備抗菌食品保鮮膜的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種基于改性負(fù)離子礦粉制備抗菌食品保鮮膜的方法。所述的方法是將LLDPE、LDPE、抗菌母料、填充母料計(jì)量后置于攪拌機(jī)攪拌機(jī)料斗中；調(diào)整擠出機(jī)料筒溫度，混合15 min，置于薄膜吹塑成型200℃、Ⅳ區(qū)200～205℃、Ⅴ區(qū)190～200℃、機(jī)頭180～190℃；控制螺桿轉(zhuǎn)速70 r/min，喂料轉(zhuǎn)速30 r/min，吹脹比控制在4.4～4.6，牽引比控制在6～6.2之間，進(jìn)行吹塑、拉伸制成所述的保鮮膜。本發(fā)明有益效果是：采用本方法制備的薄膜用于果蔬保鮮包裝，可持久抑制果蔬表面微生物生長(zhǎng)，并能誘導(dǎo)氣孔收縮，抑制呼吸強(qiáng)度減少蒸騰和果體內(nèi)原果膠轉(zhuǎn)化和乙烯的產(chǎn)生，保鮮期延長(zhǎng)1.2～2.8倍。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種基于改性負(fù)離子礦粉制備抗菌食品保鮮膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及功能性塑料薄膜的制備方法，具體的說(shuō)是一種基于改性負(fù)離子礦粉制備抗菌食品保鮮膜的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對(duì)新鮮水果和蔬菜需求量的不斷增加，以及對(duì)果蔬新鮮度和衛(wèi)生安全性的日益重視，越來(lái)越多地對(duì)果蔬的品質(zhì)和保鮮方法提出了更高的要求。目前，果蔬保鮮的方法主要有:低溫冷藏、保鮮膜包裝、氣調(diào)冷藏等。其中，保鮮膜包裝具有成本較低、操作簡(jiǎn)便、應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)，被較多地采用。然而，普通聚乙烯和聚氯乙烯保鮮膜包裝果蔬時(shí)，其保存溫度和濕度條件比較適合微生物生長(zhǎng)，易引起果蔬變質(zhì)、腐爛、嚴(yán)重影響果蔬的質(zhì)量。因此，常采用在保鮮薄膜中添加一定量的抗菌劑，通過(guò)抗菌劑的緩釋和光催化等作用達(dá)到抗菌、保鮮的目的。
[0003]安徽嘉木橡塑工業(yè)有限公司在專(zhuān)利201310490793.5中涉及一種抗菌保鮮膜，由以下重量份的組分組成:低密度聚乙烯樹(shù)脂80-100重量份、線型低密度聚乙烯樹(shù)脂7-15重量份、納米二氧化鈦1-4重量份、超細(xì)碳酸鈣8-15重量份、環(huán)氧大豆油2-6重量份、抗氧劑0.Ι-Ο.5 重量份、聚乙二醇 3-7 重量份、麥飯石 4-10 重量份、硅酸鈉 2-4 重量份。該發(fā)明以聚乙烯樹(shù)脂為基料，添加抗菌劑納米二氧化鈦，適合蔬菜和水果對(duì)抗菌要求高的場(chǎng)合使用，對(duì)環(huán)境的污染小，綠色環(huán)保。陳迦樂(lè)在專(zhuān)利201010142812.1中發(fā)明了一種含有玻璃載體銀離子抗菌劑的PE(聚乙烯)保鮮膜，其具體成分是在普通PE(聚乙烯)保鮮膜中含具有玻璃載體銀離子抗菌劑0.05%-1%，或者進(jìn)一步含有選自增粘劑0.1%-1.5%、防霧劑1%_5%、食用油0.05%-0.4%中的一種或一種以上，上述PE(聚乙烯)保鮮膜中的PE是低密度聚乙烯或線性低密度聚乙烯，或是低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯按一定比例混合。制作工藝，將PE聚乙烯與玻璃載體銀離子抗菌劑通過(guò)單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)混合造粒，制成抗菌母粒。再按上述配方通過(guò)擠出機(jī)流延或吹膜制成抗菌保鮮膜。其成品抗菌良好且時(shí)效長(zhǎng)不易變色。特別對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等細(xì)菌有非常好的抑制、殺滅作用。中國(guó)海洋大學(xué)在專(zhuān)利201310178019.0中發(fā)明一種抗菌復(fù)合保鮮膜及其制備方法，其制備過(guò)程包括復(fù)合成膜液的制備和成膜步驟，其特征在于復(fù)合成膜液的制備是將魚(yú)皮膠原蛋白配制成g/ml為6%的水溶液，在40-50 °C加熱溶解;再按體積比為2: 3加入2 %殼聚糖乙酸溶液，并且邊攪拌邊加入
0.4 % -0.6 %的納米氧化鋅，超聲分散后即制得復(fù)合膜溶液，然后將復(fù)合成膜液涂布玻璃板后置于恒溫箱中干燥即得本發(fā)明產(chǎn)品。本發(fā)明以魚(yú)皮明膠、殼聚糖為主要成膜材料，安全，無(wú)毒，可食用，其納米氧化鋅又賦予了復(fù)合膜良好的抗菌性，可作為抗菌包裝應(yīng)用于食品的貯藏、保鮮與流通領(lǐng)域。安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院在專(zhuān)利201310532864.3中公開(kāi)了一種PE抗菌食品保鮮膜的制備方法，包括如下步驟:(I)抗菌母料制粒；(2)吹膜。該發(fā)明的抗菌母料由PE樹(shù)脂80?100份、銀離子抗菌劑10?20份、潤(rùn)滑劑5?10份、天然水滑石2?5份、增塑劑5?15份、復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑5?15份組成，制備的保鮮膜的顏色穩(wěn)定性、抗菌性能、物理機(jī)械性能以及光老化性能均達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求。檢索大量的專(zhuān)利文獻(xiàn)及公開(kāi)發(fā)表的研究論文，尚未發(fā)現(xiàn)采用負(fù)離子和納米氧化鋅協(xié)調(diào)作用制備抗菌保鮮膜的報(bào)道。
[0004]負(fù)離子能促成人體合成和儲(chǔ)存維生素，強(qiáng)化和激活人體的生理活動(dòng)，被稱(chēng)為“空氣維生素”；負(fù)離子可以抑制果蔬新陳代謝過(guò)程中起到重要作用的酶的活力，降低果蔬的催熟氣體一一乙烯的生成量，從而起到良好的保鮮作用；負(fù)離子能與細(xì)菌結(jié)合后，可導(dǎo)致細(xì)菌死亡。本發(fā)明采用天然負(fù)離子礦粉(電氣石等)和納米氧化鋅為協(xié)調(diào)抗菌劑，與其他原料復(fù)合經(jīng)吹塑或流延得到持久抗菌保鮮膜，具有安全、綠色、持久保鮮等優(yōu)勢(shì)。但負(fù)離子礦粉具有極強(qiáng)的親水性，其添加不僅會(huì)增加加工難度，還會(huì)影響薄膜的機(jī)械性能；由于塑料的包覆，也使得負(fù)離子礦粉的負(fù)離子生成速率大大降低，負(fù)離子的生成量有限。
[0005]為克服負(fù)離子礦粉添加帶來(lái)的加工問(wèn)題及塑料包覆造成負(fù)離子生成速率低和擴(kuò)散速率慢的缺陷，本發(fā)明以鋁酸酯偶聯(lián)劑表面改性負(fù)離子礦粉，以提高負(fù)離子礦粉與基體樹(shù)脂的相容性;并采用具有分子空間較大的樹(shù)脂為基體原料和易分解的碳酸鹽分解致孔來(lái)提高塑料包覆造成負(fù)離子生成速率低和擴(kuò)散速率慢的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種基于改性負(fù)離子礦粉制備抗菌食品保鮮膜的方法。本發(fā)明以鋁酸酯偶聯(lián)劑表面改性負(fù)離子礦粉，并采用具有分子空間較大的樹(shù)脂為基體原料和易分解的碳酸鹽分解致孔來(lái)提高塑料包覆造成負(fù)離子生成速率低和擴(kuò)散速率慢的缺陷，結(jié)合線性低密度聚乙烯(LLDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)基體原料，添加含抗菌母料、填充母料等，通過(guò)物料混合、擠出、吹塑、拉伸工藝加工而成，制備得到一種基于改性負(fù)離子礦粉制備抗菌食品保鮮膜。采用本方法制備的薄膜，可提高負(fù)離子的產(chǎn)生速率和擴(kuò)散速率，用于果蔬保鮮包裝，可持久抑制果蔬表面微生物生長(zhǎng)，并能誘導(dǎo)氣孔收縮，抑制呼吸強(qiáng)度減少蒸騰，抑制果體內(nèi)原果膠轉(zhuǎn)化和乙烯的產(chǎn)生，保鮮期延長(zhǎng)1.2?2.8倍，具有安全、綠色、持久保鮮等優(yōu)勢(shì)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是:
材料與配方
線性低密度聚乙烯63?72重量份，低密度聚乙烯18?21重量份，抗菌母料3?5重量份，填充母料10?25重量份。
[0008]制備方法
1、將LLDPE、LDPE、抗菌母料、填充母料計(jì)量后置于攪拌機(jī)中，控制攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速55r/min，溫度100±1°C，物料混合15 min，置于薄膜吹塑成型機(jī)料斗中；
2、調(diào)整擠出機(jī)料筒溫度，其中I區(qū)185?190°C、n區(qū)190?200°C、m區(qū)190?200°C、IV區(qū)200?205°C、V區(qū)190?200°C、機(jī)頭180?190°C;控制螺桿轉(zhuǎn)速70 r/min，喂料轉(zhuǎn)速30 r/min，吹脹比控制在4.4?4.6，牽引比控制在6?6.2之間，進(jìn)行吹塑、拉伸，制成本發(fā)明所述的保鮮膜。
[0009]所述的抗菌母料，由下列各組分及重量份比構(gòu)成:負(fù)離子礦粉70?85，納米氧化鋅5?15，鋁酸酯偶聯(lián)劑0.05?1.0，碳酸鹽0.5?5.0，PE蠟2?4，硬脂酸鋅2?4，硬脂酸I?3，線性低密度聚乙烯8?15%，低密度聚乙烯2?5%。按常規(guī)的母料制造工藝制作而成。
[0010]所述的線性低密度聚乙烯的密度:0.916?0.925 g/cm3。
[0011]所述的低密度聚乙烯的密度:0.915?0.920 g/cm30
[0012]所述的碳酸鹽為:碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸銨、碳酸氫銨中的一種或幾種任意比例的組合。
[0013]所述的負(fù)離子礦粉指電氣石粉、火山石粉、蛋白石粉、蛇紋石粉、菱鎂礦粉、奇冰石粉、麥飯石粉中的一種或幾種任意比例的組合。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:①采用負(fù)離子礦粉為抗菌劑，具有安全、綠色、持久抗菌的功能;②采用鋁酸酯偶聯(lián)劑對(duì)負(fù)離子礦粉進(jìn)行偶聯(lián)改性，使負(fù)離子礦粉表面由親水性過(guò)渡為親油性，改善其與LLDPE/LDPE復(fù)合基體的相容性，提高負(fù)離子礦粉在基體中的分散性;③采用分子鏈段與分子鏈段96/之間形成較大分子空間的樹(shù)脂為基體原料和易分解的碳酸鹽分解致孔提高負(fù)離子產(chǎn)生速率和擴(kuò)散速率;④采用本方法制備的薄膜，可提高負(fù)離子的產(chǎn)生速率和擴(kuò)散速率，用于果蔬保鮮包裝，可持久抑制果蔬表面微生物生長(zhǎng)，并能誘導(dǎo)氣孔收縮，抑制呼吸強(qiáng)度減少蒸騰，抑制果體內(nèi)原果膠轉(zhuǎn)化和乙烯的產(chǎn)生，保鮮期延長(zhǎng)1.2?2.8倍。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0016]實(shí)施例1
抗菌母料的制備:電氣石粉70kg，氧化鋅5 kg，鋁酸酯偶聯(lián)劑0.05 kg，碳酸氫鈉0.5kg，PE錯(cuò)2 kg，硬脂酸鋅2 kg，硬脂酸I kg，線性低密度聚乙稀8 kg，低密度聚乙稀2 kg。按常規(guī)的母料制造工藝制作而成。
[0017]薄膜的的制備:將LLDPE 72 kg、LDPE 18 kg、抗菌母料3 kg、填充母料7 kg置于攪拌機(jī)中，控制攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速55 r/min，溫度100 °C，物料混合15 min后，置于擠出吹塑成型機(jī)料斗中，控制擠出料筒溫度:I區(qū)185 °C、Π區(qū)190 °C、ΙΠ區(qū)195 °C、IV區(qū)200 °C、V區(qū)198 °C、機(jī)頭1900C ；調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)速70 r/min，喂料轉(zhuǎn)速30 r/min，吹脹比控制在4.4，牽引比控制在6，經(jīng)擠出、吹塑、拉伸，制成持久抗菌食品保鮮膜。
[0018]實(shí)施例2
抗菌母料的制備:奇冰石粉85 kg，氧化鋅15 kg，鋁酸酯偶聯(lián)劑1.0 kg，碳酸氫鉀5.0kg，PE錯(cuò)3 kg，硬脂酸鋅3 kg，硬脂酸2 kg，線性低密度聚乙稀12 kg，低密度聚乙稀2 kg。按常規(guī)的母料制造工藝制作而成。
[0019]薄膜的的制備:將LLDPE 72 kg、LDPE 18 kg、抗菌母料4 kg、填充母料6 kg置于攪拌機(jī)中，控制攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速55 r/min，溫度101 °C，物料混合15 min后，置于擠出吹塑成型機(jī)料斗中，控制擠出料筒溫度:I區(qū)183 °C、Π區(qū)189 °C、ΙΠ區(qū)196 °C、IV區(qū)201°C、V區(qū)200 °C、機(jī)頭1910C ;調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)速70 r/min，喂料轉(zhuǎn)速30 r/min，吹脹比控制在4.5，牽引比控制在6.1，經(jīng)擠出、吹塑、拉伸，制成持久抗菌食品保鮮膜。
[0020]實(shí)施例3
抗菌母料的制備:電氣石粉35kg，蛇紋石粉35kg、氧化鋅5 kg，招酸酯偶聯(lián)劑0.05 kg,碳酸氫鈉0.5 kg，PE錯(cuò)2 kg，硬脂酸鋅2 kg，硬脂酸I kg，線性低密度聚乙稀8 kg，低密度聚乙稀2 kg。按常規(guī)的母料制造工藝制作而成。
[0021]薄膜的的制備:將LLDPE 72 kg、LDPE 18 kg、抗菌母料3 kg、填充母料7 kg置于攪拌機(jī)中，控制攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速55 r/min，溫度100 °C，物料混合15 min后，置于擠出吹塑成型機(jī)料斗中，控制擠出料筒溫度:I區(qū)185 °C、Π區(qū)190 °C、ΙΠ區(qū)195 °C、IV區(qū)200 °C、V區(qū)198 °C、機(jī)頭190°C ；調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)速70 r/min，喂料轉(zhuǎn)速30 r/min，吹脹比控制在4.4，牽引比控制在6，經(jīng)擠出、吹塑、拉伸，制成持久抗菌食品保鮮膜。
[0022]實(shí)施例4
抗菌母料的制備:火山石粉25 kg、蛋白石粉25 kg、蛇紋石粉15 kg、菱鎂礦粉15 kg，氧化鋅15 kg，招酸酯偶聯(lián)劑1.0 kg，碳酸氫鉀5.0 kg，PE錯(cuò)3 kg，硬脂酸鋅3 kg，硬脂酸2 kg,線性低密度聚乙稀12 kg，低密度聚乙稀2 kg。按常規(guī)的母料制造工藝制作而成。
[0023]薄膜的的制備:將LLDPE 72 kg、LDPE 18 kg、抗菌母料4 kg、填充母料6 kg置于攪拌機(jī)中，控制攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速55 r/min，溫度101 °C，物料混合15 min后，置于擠出吹塑成型機(jī)料斗中，控制擠出料筒溫度:I區(qū)183 °C、Π區(qū)189 °C、ΙΠ區(qū)196 °C、IV區(qū)201°C、V區(qū)200 °C、機(jī)頭1910C ;調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)速70 r/min，喂料轉(zhuǎn)速30 r/min，吹脹比控制在4.5，牽引比控制在6.1，經(jīng)擠出、吹塑、拉伸，制成持久抗菌食品保鮮膜。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于改性負(fù)離子礦粉制備抗菌食品保鮮膜的方法，其特征是: 材料與配方: 線性低密度聚乙烯63?72重量份，低密度聚乙烯18?21重量份，抗菌母料3?5重量份，填充母料10?25重量份； 制備方法 將LLDPE、LDPE、抗菌母料、填充母料計(jì)量后置于攪拌機(jī)中，控制攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速55 r/min,溫度100 土 1°C，物料混合15 min，置于薄膜吹塑成型機(jī)料斗中； 調(diào)整擠出機(jī)料筒溫度，其中I區(qū)185?190°C、n區(qū)190?200°C、m區(qū)190?200°C、IV區(qū)200?205°C、V區(qū)190?200°C、機(jī)頭180?190°C;控制螺桿轉(zhuǎn)速70 r/min，喂料轉(zhuǎn)速30 r/min，吹脹比控制在4.4?4.6，牽引比控制在6?6.2之間，進(jìn)行吹塑、拉伸，制成所述的保鮮膜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于改性負(fù)離子礦粉制備抗菌食品保鮮膜的方法，其特征是所述的抗菌母料，由下列各組分及重量份比構(gòu)成:負(fù)離子礦粉70?85，納米氧化鋅5?15，鋁酸酯偶聯(lián)劑0.05?1.0，碳酸鹽0.5?5.0，ΡΕ蠟2?4，硬脂酸鋅2?4，硬脂酸I?3，線性低密度聚乙烯8?15%，低密度聚乙烯2?5%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于改性負(fù)離子礦粉制備抗菌食品保鮮膜的方法，其特征是所述的線性低密度聚乙烯的密度:0.916?0.925 g/cm3ο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于改性負(fù)離子礦粉制備抗菌食品保鮮膜的方法，其特征是所述的低密度聚乙烯的密度:0.915?0.920 g/cm3ο5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于改性負(fù)離子礦粉制備抗菌食品保鮮膜的方法，其特征是所述的碳酸鹽為:碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸銨、碳酸氫銨中的一種或幾種任意比例的組合。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于改性負(fù)離子礦粉制備抗菌食品保鮮膜的方法，其特征是所述的負(fù)離子礦粉指電氣石粉、火山石粉、蛋白石粉、蛇紋石粉、菱鎂礦粉、奇冰石粉、麥飯石粉中的一種或幾種任意比例的組合。
【文檔編號(hào)】C08K5/098GK105885189SQ201610320679
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月16日
【發(fā)明人】陳登龍, 柯俊沐, 劉金玲, 黃斌斌
【申請(qǐng)人】福建師范大學(xué)泉港石化研究院