一种用于保存嫩姜的保鲜膜制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于保存嫩姜的保鲜膜制备方法，包括壳聚糖接枝反应、乙烯—乙烯基乙酸—壳聚糖接枝产物的共聚物合成、纳米白炭黑改性以及保鲜薄膜的制备。该方法通过壳聚糖接枝产物、乙烯基乙酸、乙烯的三元共聚，得到具有抗菌、吸水的保鲜膜原材料；同时加入亲水性纳米白炭黑进行结合，提高了保鲜膜的强度和韧性，增加了保鲜膜的使用寿命，调节了保鲜膜的氧气透性、二氧化碳透性和透光性，有效抑制了嫩姜等果蔬的新陈代谢，延长果蔬采后贮藏保鲜的时间。

【技术实现步骤摘要】
一种用于保存嫩姜的保鲜膜制备方法
本专利技术涉及保鲜包装材料
，具体涉及一种用于保存嫩姜的保鲜膜制备方法。
技术介绍
生姜（ZingiberofficinalRoscoe）作为全球重要的辛香类蔬菜以及传统中药材，已有两千多年的栽培历史。在我国，生姜不仅是特色蔬菜产业技术体系的主要蔬菜之一，也是调味品产业技术体系“两辣一麻”的主要原料作物。据农业部统计，过去十年间，我国生姜年均种植面积约20万公顷，年产量超过800万顿，已成为我国丘陵山区脱贫攻坚的特色高效产业。嫩姜因木质素与姜辣素含量低，具有品质脆嫩、辛辣适中等特点，深受消费者喜爱。嫩姜通常都是头天采摘、第二天销售，一般为新鲜时食用、类似于日常蔬菜食用，货架期一般最长3-5天。嫩姜与日常新鲜蔬菜的食用方式相同，储藏需求不高，但是在采后运输过程中极易失水，造成表皮萎缩、起皱，纤维素含量增高、脆嫩品质降低，已经成为制约生姜产业发展的瓶颈问题。目前，防止嫩姜运输过程失水的方法主要为：保持运输时环境湿度在90%-95%，但是因为湿度过高易引起霉烂，与之相反、湿度过低会引起失水胁迫，造成品质下降。通常，这样的保存条件只能在库房或大型运输车辆才能实现、无法普及到各个储存地点，而且这种方法所需的成本相对较高。尽管，现在市售的一些保鲜膜或保鲜袋可用于蔬菜的保鲜及贮藏，但是由于功能单一，不适合生姜的贮存：因为现有的保鲜膜或保鲜袋只能防止失水，但无法有效的调节、控制氧气和二氧化碳的浓度，使氧气和二氧化碳浓度达到平衡，即无法发挥有效保鲜的作用；此外，现有的保鲜膜或袋不具备杀菌消毒的作用、加之保鲜膜或袋的拉伸强度与伸长率不足，造成防止失水的效果不明显，严重制约了保鲜膜或袋的推广。
技术实现思路
针对以上现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种用于保存嫩姜的保鲜膜制备方法，该方法制备的保鲜膜具有多功能，不仅能防止失水，而且还有效消毒杀菌，保鲜效果好、防腐性好，有效延长了生姜的保鲜时间。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种用于保存嫩姜的保鲜膜制备方法，其特征在于：包括壳聚糖接枝反应、乙烯—乙烯基乙酸—壳聚糖接枝产物的共聚物合成、纳米白炭黑改性以及保鲜薄膜的制备；其中，所述壳聚糖接枝反应具体步骤为：a1、首先在反应器中加入甲苯，然后采用氮气置换反应器内的空气，在氮气保护氛围下开启搅拌，然后将壳聚糖加入甲苯中；搅拌过程中一直采用氮气保护，并采用油浴升温的方式将温度控制在110~120℃；b1、向壳聚糖甲苯混合溶液中加入浓硫酸和硝酸的混合物作为催化剂，然后再加入乙烯基乙酸，搅拌混合均匀；再进行回流反应，回流反应的温度保持在110～120℃之间，回流反应4～7h后停止反应；c1、进行减压蒸馏回收甲苯；甲苯蒸馏回收后、留下的壳聚糖反应液备用；所述乙烯—乙烯基乙酸—壳聚糖接枝产物的共聚物合成具体步骤为：a2、向上述留下的壳聚糖反应液（即壳聚糖与乙烯基乙酸接枝溶液）加入去离子水、乳化剂、pH调节剂以及乙酸乙烯；同时补充足量的水使反应器留有足以接受气态单体的蒸汽空间；b2、先用氮气置换出反应器中蒸汽空间的空气、使空气含氧量低于20ppm，然后采用膜压机向反应器中加入聚合单体乙烯、让聚合单体乙烯置换出氮气，并持续通入聚合单体乙烯，使反应器中的压力保持在2.5～5.5Mpa；c2、启动搅拌装置，升温至70～120℃，加入引发剂以及链转移剂，开始聚合反应；d2、在反应过程中持续补入聚合单体乙烯、使反应器压力保持在2.5～5.5Mpa内；当补加的聚合单体乙烯达到一定量，停止搅拌；e2、回收反应器内未反应的聚合单体乙烯，得到共聚物混合溶液；所述纳米白炭黑改性具体步骤为：a3、向上述共聚物混合溶液加入亲水性纳米白炭黑，搅拌混合均匀；b3、通过凝聚作用将醋酸乙烯—乙烯共聚物从水中分离，搅拌转速为1500～2000rpm；然后采用去离子水进行洗涤，去除乳化剂、pH调节剂、未反应的乙酸乙烯等杂质；c3、采用真空干燥的方式去除多余水分，干燥后水含量低于0.5%；得到改性后的共聚物颗粒备用、用于保鲜薄膜的制备。作进一步优化，所述步骤a1中分别加入60～100重量份的甲苯以及1～10重量份的壳聚糖。作进一步优化，所述步骤b1中催化剂的用量为壳聚糖的0.1%～5%，其中浓硫酸和硝酸的质量比为1:0.3～1。作进一步优化，所述步骤b1中加入10～20重量份的乙烯基乙酸。作进一步优化，所述步骤c1中减压蒸馏的压力小于-85KPa，温度为70～120℃。现有的在果蔬保鲜方面主要是将壳聚糖与成膜剂混合，涂抹于果蔬表面，起到杀菌作用；此方法对果蔬保鲜有效果，但是壳聚糖用量大、使用不方便、不利于推广。本专利技术通过壳聚糖与乙烯基乙酸进行接枝反应，将壳聚糖引入双键，有利于后续共聚物的产生同时确保制备而成的保鲜膜具有壳聚糖抗菌性能。通过甲苯回收方式带水，提高了壳聚糖与乙烯基乙酸的融合反应速率，使壳聚糖和乙烯基醋酸完全反应；通过上述接枝步骤，壳聚糖的转化率达到95%以上，证明壳聚糖接枝数量多，从而有利于共聚物的合成，提高最终产品的杀菌、保鲜效果。作进一步优化，所述步骤a2中分别加入30～100重量份的去离子水、0.01～0.5重量份的乳化剂、0.015～0.5重量份的pH调节剂以及5～20重量份的乙酸乙烯。作进一步优化，所述步骤a2中乳化剂为十二烷基苯磺酸钠和吐温-40的混合物，其质量比为1:0.5～3。作进一步优化，所述步骤a2中pH调节剂为硼砂、磷酸氢二钠中任一种或其混合物，步骤a2中pH值控制在3～5；所述步骤a2中蒸汽空间占整个反应器反应空间的20～50%。采用壳聚糖接枝产物、乙烯基乙酸、乙烯进行三元共聚，使得最终得到的保鲜膜具有吸水性以及抗菌性；采用十二烷基苯磺酸钠和吐温-40的混合物组成的复合表面活化剂，既提高了乙烯基乙酸、乙烯、壳聚糖接枝产物的共聚反应速率，又增加了壳聚糖接枝产物和乙烯基乙酸在共聚物中的含量，从而使得共聚反应高效、迅速的完成，提高了最终产品的吸水性能（吸水性能越强，吸水率越高、保水性越好）以及抗菌性能。作进一步优化，所述步骤c2中分别加入0.001～0.1重量份的引发剂以及0～0.01重量份的链转移剂；所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的任一种；所述链转移剂为丙二酸二乙酯、甲醇、氯乙烷中的任一种或其混合物。作进一步优化，所述步骤d2中补加的聚合单体乙烯达到10～23重量份时，停止搅拌。作进一步优化，所述步骤a3中加入1～10重量份的亲水性纳米白炭黑。采用亲水性纳米白炭黑，有利于纳米白炭黑均匀分散在共聚体系中，使纳米白炭黑与共聚物紧密结合，从而改善保鲜膜的强度和韧性，增加保鲜膜的使用寿命；同时，亲水性纳米白炭黑与壳聚糖接枝产物、乙烯基乙酸、乙烯的共聚物融合，使得有机物中掺杂了无机物，从而使得最终的保鲜膜具有高氧气透性、低二氧化碳透性以及低透光性，形成高二氧化碳、低亮度的微环境，进而有效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于保存嫩姜的保鲜膜制备方法，其特征在于：包括壳聚糖接枝反应、乙烯—乙烯基乙酸—壳聚糖接枝产物的共聚物合成、纳米白炭黑改性以及保鲜薄膜的制备；/n其中，所述壳聚糖接枝反应具体步骤为：/na

【技术特征摘要】
1.一种用于保存嫩姜的保鲜膜制备方法，其特征在于：包括壳聚糖接枝反应、乙烯—乙烯基乙酸—壳聚糖接枝产物的共聚物合成、纳米白炭黑改性以及保鲜薄膜的制备；
其中，所述壳聚糖接枝反应具体步骤为：
a1、首先在反应器中加入甲苯，然后采用氮气置换反应器内的空气，在氮气保护氛围下开启搅拌，然后将壳聚糖加入甲苯中；搅拌过程中一直采用氮气保护，并采用油浴升温的方式将温度控制在110~120℃；
b1、向壳聚糖甲苯混合溶液中加入浓硫酸和硝酸的混合物作为催化剂，然后再加入乙烯基乙酸，搅拌混合均匀；再进行回流反应，回流反应的温度保持在110～120℃之间，回流反应4～7h后停止反应；
c1、进行减压蒸馏回收甲苯；甲苯蒸馏回收后、留下的壳聚糖反应液备用；
所述乙烯—乙烯基乙酸—壳聚糖接枝产物的共聚物合成具体步骤为：
a2、向上述留下的壳聚糖反应液（即壳聚糖与乙烯基乙酸接枝溶液）加入去离子水、乳化剂、pH调节剂以及乙酸乙烯；同时补充足量的水使反应器留有足以接受气态单体的蒸汽空间；
b2、先用氮气置换出反应器中蒸汽空间的空气、使空气含氧量低于20ppm，然后采用膜压机向反应器中加入聚合单体乙烯、让聚合单体乙烯置换出氮气，并持续通入聚合单体乙烯，使反应器中的压力保持在2.5～5.5Mpa；
c2、启动搅拌装置，升温至70～120℃，加入引发剂以及链转移剂，开始聚合反应；
d2、在反应过程中持续补入聚合单体乙烯、使反应器压力保持在2.5～5.5Mpa内；当补加的聚合单体乙烯达到一定量，停止搅拌；
e2、回收反应器内未反应的聚合单体乙烯，得到共聚物混合溶液；
所述纳米白炭黑改性具体步骤为：
a3、向上述共聚物混合溶液加入亲水性纳米白炭黑，搅拌混合均匀；
b3、通过凝聚作用将醋酸乙烯—乙烯共聚物从水中分离，搅拌转速为1500～2000rpm；然后采用去离子水进行洗涤；
c3、采用真空干燥的方式去除多余水分，干燥后水含量低于0.5%；得到改性后的共聚物颗粒备用。


2.根据权利要求1所述的一种用于保存嫩姜的保鲜膜制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴林，李洪雷，张文林，
申请(专利权)人：重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50