本发明涉及一种pla主动气调式果蔬保鲜袋及其制备方法。本发明属于可降解膜领域。
背景技术:
1、中国是水果蔬菜生产大国,同时也是消费大国。就果蔬品种而言,各地果蔬消费偏好存在地域差异。合理利用果蔬采后保鲜技术,减少腐烂损耗,延长货架期,对提高果蔬生产效益、推动产业发展具有重要意义。果蔬含水量高、表面积大,采后蒸腾和呼吸作用旺盛,难以贮藏。目前,超市终端多采用pp/pe包装袋减少蒸腾,但极易产生结露现象,导致无氧呼吸和变味。解决这一问题的有效方法是气调保鲜,开发适合果蔬的气调保鲜袋,控制袋内气体组份,创造微弱的有氧呼吸环境。
2、目前,国内外开发的果蔬气调包装主要包括自发气调包装、充注混合气体薄膜包装、高氧自发气调包装和活性包装。所谓自发气调包装:在密封环境内通过果蔬自身呼吸作用形成适宜的气体环境,达到自发气调目的。在包装内形成低氧和高co2的微环境,在抑制果蔬呼吸和部分微生物生长的同时减缓果蔬损耗,此类包装使用简便、成本低廉、保鲜效果好,但这些材料以pp/pe包装袋为主,本身难以自然降解,每年使用量巨大,这会产生数量庞大的塑料垃圾,造成了环境污染,因此,亟需开发绿色环保性好,可基本实现全生物降解的保鲜袋。
3、在常见的几种薄膜材料中,聚乳酸(pla)具有适中的气体和水蒸汽透过性,pla薄膜的水蒸气透过率远大于pe和pp等材质,使蒸腾产生的水分可以有效排出,不易形成结露现象,减少霉斑。另外,可生物降解性也是pla的优势之一。近年来,pla薄膜的研究吸引了大量关注。但是,由于纯pla膜的气体透过选择性较低,仅依靠pla不易形成低氧呼吸环境,需要在薄膜中添加气体透过选择性高的材料来解决这一问题;而且pla还存在性脆易碎难以单独成膜的缺陷。鉴于上述问题以及pla的优点,自制一种适用于pla的气调助剂并提高pla膜性能的工作意义重大。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有技术中保鲜袋存在气体调节能力较差,不能适应果蔬保鲜需求的缺陷,提供了一种pla主动气调式果蔬保鲜袋的制备方法。其通过分子结构设计自制气调助剂,并经配方设计后加入到挤出机中进行挤出、流延制备。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
2、本发明的目的在于提供了一种气调助剂的制备方法,包括以下步骤:
3、s11,将乳酸在催化剂下进行自缩聚反应,得到乳酸低聚物,记为修饰剂i;
4、s12,将金属盐与有机配体混合进行配位反应,制备中间产物;
5、s13,将中间产物、修饰剂i、修饰剂ii混合反应,得到修饰mof材料,即气调助剂。
6、进一步地,所述乳酸低聚物的平均分子量为200-1000。
7、进一步地,所述金属盐、有机配体的用量按摩尔比1:(1.5-2.0)添加;以及
8、所述修饰剂i、修饰剂ii总用量与有机配体按摩尔比1:(1.5-2.0)添加。
9、进一步地,所述修饰剂i与修饰剂ii按摩尔比1:(1.0-3.0)添加。
10、进一步地,所述金属盐为锌盐、银盐或铜盐;
11、所述有机配体为草酸、卤代苯二甲酸或卤代苯多甲酸中的一种或几种;以及
12、所述修饰剂ii为乳酸。
13、本发明的另一目的在于提供了一种气调助剂,通过上述的制备方法所制备。
14、本发明的又一目的在于提供了一种pla主动气调式果蔬保鲜袋,包括以下重量份的原料:
15、pla 70-90份;
16、pbat 10-30份;
17、相容剂0.5-1.0份;
18、气调助剂4.0-6.0份;
19、抗氧剂0.3-0.5份;
20、开口剂0.5-1.0份;
21、其中,pla与pbat总质量为100份。
22、进一步地,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
23、本发明的再一目的在于提供了一种pla主动气调式果蔬保鲜袋的制备方法,包括如下步骤:
24、s21,混料、干燥,即
25、按配比将原料置于烘箱中干燥,得到混合料;
26、s22,塑化、流延、冷却,即
27、按混合料加至挤出机中,加热熔融共混,经模头挤出,熔体牵引拉伸,贴附至流延辊表面进行冷却,得到薄膜;
28、s23,切割、封装,包装,即
29、将所得薄膜切割成单个保鲜袋,对保鲜袋进行封装、包装、入库,得到pla主动气调式果蔬保鲜袋。
30、进一步地,所述挤出机温度为140-200℃;以及
31、所述熔体拉伸比为10-40。
32、本发明的有益效果:
33、(1)本发明提供了一种pla主动气调式果蔬保鲜袋,以pla为主体,pbat进行共混增韧,可提供较优的力学强度和韧性且pla与pbat均为可降解材料。
34、(2)本发明提供了一种pla主动气调式果蔬保鲜袋,原料配方中含有自制的气调助剂,锌基(或银基或铜基)mof材料。首先、mof材料为金属团簇高孔隙率结构,同时有机配体或修饰剂中含有酯基等极性基团,对co2的具有高效地吸收性;第二、mof材料中的金属离子为具有广谱抗菌性的物质,具有优异的抗菌效果;第三、锌基(或银基或铜基)mof材料具有光催化活性,可以吸收并降解乙烯(催熟剂),为优良的乙烯消除剂,从而延缓果蔬的催熟,延长果蔬的保鲜保质期;第四、有机配体中的苯环、羰基以及卤素结构等均可提高光催化活性,进一步去除乙烯,提高保鲜性;第五、以乳酸、乳酸低聚物修饰的mof材料具有与主体树脂pla更优相容性,提高气调助剂的分散性;同时修饰mof材料以羟基结构封端具有优良的增塑性,提高性能;第六、mof材料中的有机物均为可生物降解或光降解结构。
35、(3)本发明提供了一种pla主动气调式果蔬保鲜袋,配方原料中含有受阻酚类抗氧剂,一方面抗氧剂会被高孔隙率的mof材料吸附,具有长效的抗氧效果;另一方面,受阻酚类抗氧剂在加工过程中分解成的苯酚结构,可攻击细菌体细胞内不饱和键,使菌体蛋白质变性,具有一定的抗菌效果。
36、(4)本发明提供了一种pla主动气调式果蔬保鲜袋的制备方法,经挤出、流延工艺成膜制得,具有优异的气体选择透过性和保水保湿性,有效提高保鲜效果。
1.一种气调助剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
4.根据权利要求1或3所述的制备方法,其特征在于,
5.根据权利要求1或3所述的制备方法,其特征在于,
6.一种气调助剂,其特征在于,通过如权利要求1-4任一所述的制备方法所制备。
7.一种pla主动气调式果蔬保鲜袋,其特征在于,包括以下重量份的原料:
8.根据权利要求7所述的一种pla主动气调式果蔬保鲜袋,其特征在于,
9.一种pla主动气调式果蔬保鲜袋的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
10.根据权利要求9所述pla主动气调式果蔬保鲜袋的制备方法,其特征在于,