一种疏水薄膜的制备方法和在可视化检测果蔬新鲜度中的应用技术

本发明专利技术公开了一种疏水薄膜的制备方法和在可视化检测果蔬新鲜度中的应用。所制备方法包括:(1)将聚乙烯醇溶于水中，于60～90℃下搅拌1～2h，冷却后加入聚乙烯亚胺水溶液，继续搅拌1～2h，制备混有PEI的PVA水凝胶；(2)配制乙基纤维素的乙醇溶液；(3)按比例将步骤(2)中得到的乙基纤维素的乙醇溶液缓慢加入到步骤(1)中得到的混有PEI的PVA水凝胶中，同时加入增塑剂甘油，于40～70℃下搅拌2～4h，得到混合水凝胶；(4)将甲基红和甲基红钠盐加入到混合水凝胶中，搅拌0.5～1h，得到成膜液；(5)将成膜液倒入模具中流延成膜，静置，干燥，得到疏水薄膜。本发明专利技术提供了所述疏水薄膜在可视化检测果蔬新鲜度中的应用，其能可视化准确指示呼吸跃变型果蔬的新鲜度，并同时具有良好的疏水性和机械性能。械性能。

【技术实现步骤摘要】
一种疏水薄膜的制备方法和在可视化检测果蔬新鲜度中的应用
(一)

[0001]本专利技术属于食品智能包装
，具体涉及一种疏水薄膜的制备方法和在可视化检测果蔬新鲜度中的应用。
(二)技术背景
[0002]随着生活水平的提高和健康意识的增强，消费者更加注重食品的品质与质量安全，更迫切需要准确获取食品的品质信息。生鲜果蔬属于鲜活农产品，其显著特点是生鲜易腐，需要明确了解其新鲜度变化，才能在食品供应链中最大限度的保持果蔬原有的鲜度、风味和营养。目前可精准检测果蔬新鲜度的方法有理化指标检测法、微生物学法，感官评价法，电子鼻法、近红外光谱法等，但这些方法会对果蔬或其包装造成损伤，且不具备普适性，必须借助专业的检测仪器设备和专业的检测人员。因此需要一种无损、便捷、实时检测新鲜度的方法来监测果蔬供应过程中的品质与安全。
[0003]近年来，智能包装在食品的新鲜度实时无损检测方面显示出巨大潜力，新鲜度指示器是智能包装中最具创新和市场应用价值的一种。新鲜度指示器利用食品在贮藏过程中产生的某些特征气体与特定试剂发生特征颜色反应、温度激活生物学反应以及酶作用等引起指示标签颜色变化，从而判断食品新鲜度。果蔬在采摘后仍会进行呼吸作用，尤其是呼吸跃变型果蔬在生长停止到进入衰老之间的时期，其呼吸速率突然升高释放大量的乙烯、二氧化碳、挥发性醛类化合物，所释放的挥发性醛类物质的浓度与其新鲜度密切相关。
[0004]目前已经有部分关于食品新鲜度指示器的研究。专利CN 105588834 A公开了一种呼吸跃变型鲜切果蔬的二氧化碳智能显示方法，将低密度聚乙烯薄膜单层紧密包裹天然色素膜和表面附着天然色素膜的棉质纤维纸制成CO2指示卡。但由于智能标签容易在高湿度环境下吸收水分，从而发生标签溶胀、指示剂分散不均匀以及指示剂从智能标签向环境迁移溶出现象，这些因素都会严重影响智能标签的指示功能。专利CN 111423644A公开了一种用于指示食品新鲜度的疏水膜的制备方法，该专利技术专利以姜黄素、疏水性高分子粒和塑化剂为原料，通过造粒技术和熔融挤出吹膜法制备了碱性气体具有响应的疏水性薄膜，该膜解决了环境湿度对智能膜指示性能的影响，但其使用的原料和高度专业技术大大增加了成本。
(三)
技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述不足之处，提供一种疏水性薄膜的制备方法和在可视化检测果蔬新鲜度中的应用，这种疏水薄膜能可视化准确指示呼吸跃变型果蔬的新鲜度，并同时具有良好的疏水性和机械性能。
[0006]下面对本专利技术的技术方案进行具体说明：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种疏水薄膜的制备方法，包括:
[0008](1)将聚乙烯醇(PVA)溶于水中，于60～90℃下搅拌1～2h，冷却后加入20
‑
40wt％
的聚乙烯亚胺(PEI)水溶液，继续搅拌1～2h，制得混有PEI的PVA水凝胶；其中聚乙烯醇、聚乙烯亚胺水溶液与水的投料质量比为3～7：2～9：100；
[0009](2)将乙基纤维素(EC)溶于75～95vol％的乙醇水溶液中，于40～60℃下搅拌1～2h，得乙基纤维素的乙醇溶液；其中乙基纤维素与乙醇水溶液的投料比为(3～7)g：100mL；
[0010](3)按照体积比例为1～4：1～4将步骤(2)中得到的乙基纤维素的乙醇溶液缓慢加入到步骤(1)中得到的混有PEI的PVA水凝胶中，同时加入增塑剂甘油使其质量浓度为0.5wt％～2.5wt％，于40～70℃下搅拌2～4h，得到混合水凝胶；
[0011](4)将甲基红和甲基红钠盐加入到步骤(3)中得到的混合水凝胶中使两者的浓度分别为1.0～2.0mM，搅拌0.5～1h，得到成膜液；
[0012](5)将步骤(4)得到的成膜液倒入模具中流延成膜，静置，干燥，得到疏水薄膜。
[0013]作为优选，步骤(1)中，聚乙烯亚胺水溶液浓度为30wt％，聚乙烯醇、聚乙烯亚胺水溶液与水的投料质量比为3：5：100。
[0014]作为优选，步骤(2)中，乙醇水溶液的浓度为95vol％，乙基纤维素与乙醇水溶液的投料比为5g：100mL。
[0015]作为优选，步骤(3)中，按照体积比例为1～3：1～3将步骤(2)中得到的乙基纤维素的乙醇溶液缓慢加入到步骤(1)中得到的混有PEI的PVA水凝胶中。进一步优选按照体积比例为2：3将步骤(2)中得到的乙基纤维素的乙醇溶液缓慢加入到步骤(1)中得到的混有PEI的PVA水凝胶中。
[0016]本专利技术最优选步骤(1)中，聚乙烯亚胺水溶液浓度为30wt％，聚乙烯醇、聚乙烯亚胺水溶液与水的投料质量比为3：5：100；步骤(2)中，乙醇水溶液的浓度为95vol％，乙基纤维素与乙醇水溶液的投料比为5g：100mL；步骤(3)中，按照体积比例为2：3将步骤(2)中得到的乙基纤维素的乙醇溶液缓慢加入到步骤(1)中得到的混有PEI的PVA水凝胶中。
[0017]作为优选，步骤(5)中，静置时间为静置0.5
‑
2h，于30
‑
50℃干燥5
‑
10h。
[0018]第二方面，本专利技术提供了根据上述方法制备得到的疏水薄膜在可视化检测果蔬新鲜度中的应用，所述应用具体为：将疏水薄膜贴在新鲜果蔬透明包装盒内，不与果蔬直接接触，当疏水薄膜为黄色表明果蔬新鲜，当疏水薄膜为橙红色表明果蔬次新鲜(已达到呼吸跃变高峰，并开始变质)，当疏水薄膜为红色表明果蔬已变质。
[0019]本专利技术以聚乙烯醇和乙基纤维素为成膜基材，聚乙烯亚胺为挥发性醛类吸附剂并结合指示剂，以流延法制备智能指示膜，该智能指示膜材料具有指示性能和高疏水性，在果蔬新鲜度指示方面具有较好的应用前景。
[0020]本专利技术的优点和产生的效益:
[0021](1)本专利技术以聚乙烯亚胺(PEI)为挥发性醛类的吸附剂，制备挥发性醛类化合物敏感型智能膜材料，实现果蔬包装膜智能化。
[0022]具体而言，呼吸跃变型果蔬新鲜度下降时伴随着大量挥发性醛类化合物产生，包装内挥发性醛类化合物浓度与果蔬新鲜度密切相关。聚乙烯亚胺是一种具有大量伯胺基团的非挥发性端胺聚合物，将聚乙烯亚胺均匀分散在固定有pH指示剂的膜材料中，可制备对挥发性醛类化合物敏感型的智能包装膜材料。检测原理为：聚乙烯亚胺上的伯胺基团与挥发性醛类化合物的醛基发生亲核加成反应，通过醇胺中间体形成亚胺，此过程伴随着碱度的变化，利用pH指示剂指示碱度的变化便可测定包装内挥发性醛类化合物浓度，从而反映
果蔬的新鲜度。该检测方法优点在于伯胺基团与醛基的反应具有较高的特异性，且反应在一定范围内不受紫外线和温度的影响，具有较高的稳定性。因此使用该方法制备的智能膜能准确指示呼吸跃变型果蔬的新鲜度。
[0023](2)本专利技术中以聚乙烯醇和乙基纤维素为成膜基材通过流延法制膜，并且可调整聚乙烯醇和乙基纤维素的比例，使膜具有较好的机械性能和疏水性。
[0024]具体而言，利用涂膜或者干燥工艺制备出的膜，膜的微观结构为水溶胶状的片式结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种疏水薄膜的制备方法，包括:(1)将聚乙烯醇溶于水中，于60～90℃下搅拌1～2h，冷却后加入20
‑
40wt％的聚乙烯亚胺水溶液，继续搅拌1～2h，制得混有PEI的PVA水凝胶；其中聚乙烯醇、聚乙烯亚胺水溶液与水的投料质量比为3～7：2～9：100；(2)将乙基纤维素溶于75～95vol％的乙醇水溶液中，于40～60℃下搅拌1～2h，得乙基纤维素的乙醇溶液；其中乙基纤维素与乙醇水溶液的投料比为(3～7)g：100mL；(3)按照体积比例为1～4：1～4将步骤(2)中得到的乙基纤维素的乙醇溶液缓慢加入到步骤(1)中得到的混有PEI的PVA水凝胶中，同时加入增塑剂甘油使其质量浓度为0.5wt％～2.5wt％，于40～70℃下搅拌2～4h，得到混合水凝胶；(4)将甲基红和甲基红钠盐加入到步骤(3)中得到的混合水凝胶中使两者的浓度分别为1.0～2.0mM，搅拌0.5～1h，得到成膜液；(5)将步骤(4)得到的成膜液倒入模具中流延成膜，静置，干燥，得到疏水薄膜。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，聚乙烯亚胺水溶液浓度为30wt％，聚乙烯醇、聚乙烯亚胺水溶液与水的投料质量比为3：5：100。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，乙醇水溶液的浓度为95vol％，乙基纤维素与乙醇水溶液的投料比为5g：100mL。4.如权利要求1所述的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵平，刘黎明，郑露曼，林杨，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：