本發明屬于保鮮包裝紙,具體涉及一種穩定化天然綠色廣譜抗菌型保鮮包裝紙的制備工藝。
背景技術:
1、隨著消費者對食品安全和環境保護意識的提高,傳統的化學合成類食品保鮮劑(如二氧化硫、苯甲酸鈉等)因其潛在的健康風險和環境污染問題,正逐漸被天然、綠色的保鮮技術所替代。植物精油因其廣譜抗菌性和天然可降解特性,成為食品保鮮領域的研究熱點。
2、然而,植物精油在實際應用中面臨諸多問題,例如,植物精油中的活性成分(如肉桂醛、香芹酚等)具有高揮發性,在常溫下快速損失,導致抗菌效能驟降,所產生的不飽和結構易受光、熱、氧氣影響發生氧化,生成無效或有害副產物。大蒜精油對真菌(如黑曲霉)抑制效果顯著(mic?1.25μl/ml),但對細菌(如大腸桿菌)作用微弱(mic?160μl/ml),需超量使用才能達到廣譜效果,增加成本且可能影響食品風味。直接涂布精油會破壞紙基纖維結構,導致機械性能下降;現有微膠囊技術(如噴霧干燥)包封率低(通常<70%),且高溫工藝加劇精油分解。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足,本發明的目的在于提供一種穩定化天然綠色廣譜抗菌型保鮮包裝紙的制備工藝,解決了現有技術中存在的上述技術問題。
2、本發明的目的可以通過以下技術方案實現:
3、一種穩定化天然綠色廣譜抗菌型保鮮包裝紙的制備工藝,包括以下步驟:
4、s1、將β-環糊精與去離子水按質量比9:100混合,在65~75℃水浴攪拌溶解,得到β-環糊精溶液;
5、s2、向β-環糊精溶液中加入到復配植物精油和乙醇按照體積比為1:1混合的溶液中,并置于65~75℃和350~450rpm/min環境條件下保持2h,獲得混合溶液;
6、s3、將混合溶液放置在3~4℃環境下靜置結晶20~28h以上,隨后離心獲得下層固體;
7、s4、將獲得的固體,在-40~-60℃溫度條件下冷凍干燥45~50h,得到植物精油微膠囊;
8、s5、在85~95℃水浴攪拌溶解28~32min,配制4~6wt%pva溶液;
9、s6、將s4獲得的植物精油微膠囊與s5中所獲得的pva溶液以質量比1:2~1:4的比例混合,并涂布在紙基表面干燥,涂布量為15~25g/m2,獲得保鮮包裝紙。
10、所獲得的保鮮包裝紙對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和黑曲霉的抑菌率分別≥90%、≥85%和≥99%。
11、進一步地,所述s1中,水浴攪拌過程采用350~450r/min轉速攪拌溶解10~20min。
12、進一步地,所述s2中,復配植物精油包括肉桂精油、牛至精油和大蒜精油按照體積比為2:2:1比例混合。
13、進一步地,所述s3中,靜置后的溶液采用7500~8500r/min離心1~3min,獲得下層固體。
14、進一步地,所述s4中,冷凍干燥溫度為-48~-52℃。
15、進一步地,所述s6中,涂布采用浸漬輥壓工藝,控制涂布速度為1.5~3m/min,涂布量為20g/m2。
16、進一步地,所述s6中,干燥條件為55~65℃,8~12min。
17、穩定化天然綠色廣譜抗菌型保鮮包裝紙,包括紙基和涂覆于其表面的功能層,所述功能層由植物精油微膠囊與聚乙烯醇(pva)復合而成,其中植物精油微膠囊的包封率≥85%;
18、所述功能層的厚度為10~50μm;
19、所述的穩定化天然綠色廣譜抗菌型保鮮包裝紙的應用,所述保鮮包裝紙應用于對水果外包裝保鮮包裹。
20、本發明的有益效果:
21、1、本發明通過肉桂-牛至-大蒜精油復配與β-環糊精包埋的協同作用,使總精油濃度降低的同時,抑菌率顯著提升,即通過響應面法確定2:2:1為最優配比,偏離該比例(如1:1:1)時抑菌率下降15-20%。
22、2、本發明采用的微膠囊化技術結合冷凍干燥工藝使精油熱穩定性得到了提升,有效抑制精油揮發和氧化分解,顯著延長活性成分的作用周期,確保長效保鮮功能。
23、3、本發明獲得的保鮮包裝紙兼顧了環保性與安全性,基于可降解紙基材料與天然植物活性成分的綠色設計,實現從原料到廢棄的全生命周期環境兼容性,符合可持續發展理念。
24、4、本發明獲得的保鮮包裝紙通過破壞微生物細胞膜完整性及抑制能量代謝可以延緩食物腐敗速率,延長食品保鮮期,在延緩腐敗、保持水分和感官品質上全面優于現有天然保鮮方案。
1.一種穩定化天然綠色廣譜抗菌型保鮮包裝紙的制備工藝,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據權利要求1所述的穩定化天然綠色廣譜抗菌型保鮮包裝紙的制備工藝,其特征在于,所述s1中,水浴攪拌過程采用350~450r/min轉速攪拌溶解10~20min。
3.根據權利要求1所述的穩定化天然綠色廣譜抗菌型保鮮包裝紙的制備工藝,其特征在于,所述s2中,復配植物精油包括肉桂精油、牛至精油和大蒜精油按照體積比為2:2:1比例混合。
4.根據權利要求1所述的穩定化天然綠色廣譜抗菌型保鮮包裝紙的制備工藝,其特征在于,所述s3中,靜置后的溶液采用7500~8500r/min離心1~3min,獲得下層固體。
5.根據權利要求1所述的穩定化天然綠色廣譜抗菌型保鮮包裝紙的制備工藝,其特征在于,所述s4中,冷凍干燥溫度為-48~-52℃。
6.根據權利要求1所述的穩定化天然綠色廣譜抗菌型保鮮包裝紙的制備工藝,其特征在于,所述s6中,涂布采用浸漬輥壓工藝,控制涂布速度為1.5~3m/min,涂布量為20g/m2。
7.根據權利要求6所述的穩定化天然綠色廣譜抗菌型保鮮包裝紙的制備工藝,其特征在于,所述s6中,干燥條件為55~65℃,8~12min。
8.根據權利要求1~7任一項所述的穩定化天然綠色廣譜抗菌型保鮮包裝紙,其特征在于,包括紙基和涂覆于其表面的功能層,所述功能層由植物精油微膠囊與聚乙烯醇(pva)復合而成,其中植物精油微膠囊的包封率≥85%;
9.根據權利要求8任一項所述的穩定化天然綠色廣譜抗菌型保鮮包裝紙的應用,其特征在于,所述保鮮包裝紙應用于對水果外包裝保鮮包裹。