本發明涉及蔬菜、水果包裝領域，具體涉及一種用于果蔬的可生物降解復合式氣調保鮮方法。
背景技術：
1、隨著消費者對新鮮果蔬需求的持續增長和對食品安全的日益關注，氣調保鮮技術作為延長果蔬貨架期、保持品質的重要手段，近年來得到了廣泛應用與研究。氣調保鮮的核心原理是通過特定的包裝材料，調控包裝內氣體組成，尤其是降低氧氣濃度、提高二氧化碳濃度，從而抑制果蔬的呼吸強度，延緩其生理代謝過程。在低氧環境下，果蔬的呼吸作用大幅減弱，產熱量減少，酶促反應減緩，抗壞血酸等營養成分的損失速率降低，從而使果蔬處于一種接近休眠的狀態，顯著延長了保鮮期。
2、然而，氣調保鮮技術面臨的主要挑戰之一是實現氣體選擇性透過與水分管理的平衡。果蔬在呼吸過程中不斷釋放水分，這些水分若無法有效排出，將在包裝內表面形成冷凝水，為微生物提供生長環境，加速腐敗。特別是在溫度波動情況下，包裝內外溫差變化導致的結露問題尤為突出。大量研究表明，冷凝水不僅促進微生物繁殖，還會導致果蔬表面細胞破裂，加速褐變及質地軟化，嚴重影響產品品質及外觀。與此同時，過高的水汽透過率又會導致果蔬組織中水分過度流失，引起皺縮、干燥、失重等品質問題，降低商品價值。因此，理想的氣調保鮮包裝材料需具備“選擇性阻隔”特性，即對氧氣具有高阻隔性，同時對水汽具有適度的透過性。
3、目前市場上廣泛使用的氣調保鮮材料主要為聚乙烯、聚丙烯、聚酯等石油基高分子材料，雖然其氣體選擇性透過性能良好，但這類材料不可生物降解，使用后處理困難，造成嚴重環境負擔。隨著環保意識的提高和法規約束的加強，可生物降解的氣調保鮮材料研發日益受到重視。然而，現有的可生物降解材料如聚乳酸(pla)、聚丁二酸丁二醇酯(pbs)等在氣體選擇性透過性、防霧性能方面仍存在明顯不足，難以滿足果蔬保鮮的綜合需求。
4、因此，開發一種既能有效控制包裝內氣體組成，又能適度管理水分，同時具備生物可降解特性的復合式氣調保鮮材料及方法，對于提高果蔬保鮮效果、減少食品浪費、降低環境污染具有重要意義。
技術實現思路
1、基于背景技術存在的問題，本發明提供了一種用于果蔬的可生物降解復合式氣調保鮮方法。
2、本發明通過以下技術方案實施：
3、一種用于果蔬的可生物降解復合式氣調保鮮方法，將果蔬自內而外依次包裹薄膜b和薄膜a，薄膜b和薄膜a之間形成密封夾層；
4、其中：薄膜b位于內層，直接與果蔬接觸，可透過水分并阻隔氧氣；
5、薄膜a位于外層，對水分具有阻隔性；
6、密封夾層用于控制濕度環境。
7、進一步地，所述薄膜b包括以下重量份的原料：pla樹脂40-45份、ppc樹脂7-9份、pbat樹脂10-14份、pha樹脂8-12份、殼聚糖納米纖維8-12份、蒙脫土納米片8-10份、納米纖維素晶體2-4份、馬來酸酐接枝pla聚合物2-3份、檸檬酸酯1.5-2.5份和甘油0.5-1份。
8、進一步地，所述薄膜b的制備方法具體為：將所有組分在高速混合機中預混合10-15分鐘；在雙螺桿擠出機中進行熔融共混，溫度梯度為160℃→170℃→175℃→170℃，螺桿轉速為150-200rpm；通過t型平板模頭擠出，模唇間隙控制為20-30μm；采用三輥壓延系統進行冷卻，溫度梯度為70℃→50℃→30℃；進行熱處理和表面處理。
9、本發明中通過薄膜b的多組分配方實現了對氧氣和二氧化碳的選擇性透過，ppc組分提供了優異的氧氣阻隔性，而pha和pbat組分則提高了二氧化碳的透過性。這種差異化氣體透過率使包裝能夠應對果蔬呼吸強度的變化：當果蔬呼吸加劇時，產生更多二氧化碳，薄膜b允許過量二氧化碳迅速排出；當氧氣偏低時，適量外部氧氣能夠滲入維持最低呼吸需求，防止厭氧呼吸導致的異味和腐敗。殼聚糖納米纖維和蒙脫土在薄膜b中的分布創造了“迂回路徑效應”，使氣體分子必須沿著更長的路徑透過薄膜，進一步增強了氣體選擇性。另外，薄膜b還具有較高的水蒸氣透過率，這種透濕性有助于果蔬呼吸產生的水分透過薄膜b進入夾層，避免水分過多在包裝內表面形成冷凝水，為微生物提供生長環境，加速腐敗。
10、進一步地，所述薄膜a包括以下重量份的原料：pha樹脂50-55份、pla樹脂30-35份、羥丙基化玉米淀粉10-12份、微晶纖維素3-5份、季銨鹽改性蒙脫土5-8份、ma-g-phb?2-3份、大豆卵磷脂2-3份、聚乙二醇硬脂酸酯1-2份和抗氧劑0.5-1份。
11、進一步地，所述薄膜a通過擠出吹膜法制備得到，薄膜a的厚度為25-40μm。
12、本發明的薄膜a具有較高的水蒸氣阻隔性能，通過高含量的pha共聚物實現，pha天然具有疏水性；添加的季銨鹽改性蒙脫土通過在聚合物中形成“迂回路徑”顯著延長了水分子透過的路徑，進一步增強了阻隔效果；大豆卵磷脂作為天然疏水成分，填充在聚合物鏈間的微孔中，阻礙水分通過；這種設計確保了包裝系統內的水分不會過度流失到外部環境，即使在低濕度儲存條件下也能維持果蔬的水分平衡。
13、進一步地，所述密封夾層內還包括保濕抗菌溶液，所述保濕抗菌溶液包括以下重量百分比的原料：海藻酸鈉0.5-0.7％、羧甲基纖維素鈉0.3-0.5％、丁香油/茶樹精油微膠囊0.6-1.0％、柚皮苷0.1-0.2％、甘油0.3-0.5％、余量為水。
14、進一步地，所述丁香油/茶樹精油微膠囊采用噴霧干燥法制備，芯材中丁香油和茶樹精油的用量比為(2-3)：1；壁材采用配比為1:1的阿拉伯膠與麥芽糊精；芯材與壁材的配比為1：(4-5)。
15、夾層結構則是水分管理系統的核心調節區域。當兩層薄膜之間形成0.5-1.5mm寬的密封夾層后，涂布在此區域的保濕抗菌溶液發揮關鍵作用：海藻酸鈉和羧甲基纖維素鈉作為高吸水性水凝膠材料，能夠吸收并保持多倍于自身重量的水分；硅膠微顆粒則提供了更大的比表面積和毛細管網絡，增強了水分保持和釋放能力。當果蔬呼吸產生的水分透過薄膜b進入夾層后，部分被保濕劑吸收存儲；當果蔬水分流失導致包裝內濕度下降時，夾層中的保濕劑又能釋放水分維持平衡；同時薄膜a阻止水分向外流失，整個系統形成閉環水分管理。
16、進一步地，所述的氣調保鮮方法，包括以下步驟：
17、s1.將預處理后的果蔬置于薄膜b上，抽真空至-0.06～-0.08mpa，隨后充入特定氣體混合物，使用高頻熱封封合薄膜b邊緣，形成密封內袋；
18、s2.在密封后的薄膜b外表面邊緣區域涂布保濕抗菌溶液，干燥至保留25-30％水分；
19、s3.將薄膜a覆蓋于薄膜b外表面，通過超聲波封邊技術封邊，形成0.5-1.5mm寬的密封夾層；
20、s4.在2-5℃條件下儲存果蔬。
21、進一步地，步驟s1中特定氣體混合物具體包括5-8％氧氣，3-5％二氧化碳，余量氮氣。
22、進一步地，步驟s2中保濕抗菌溶液的涂布量為3-5g/m2，涂布寬度為4-6mm。
23、本發明的有益效果：
24、1.本發明采用雙層復合結構優化果蔬的氣調保鮮方法，內層薄膜b直接接觸果蔬，具有透過水分、阻隔氧氣的作用，確保內部氣氛穩定；外層薄膜a則起到阻隔水分的作用。兩層之間的密封夾層設計結合了保濕抗菌溶液，能精確調控包裹環境中的濕度，防止水分過多或過少導致的果蔬品質下降。另外，密封夾層中添加的抗菌組分還能抑制微生物生長，有效降低因菌群繁殖而引起的腐敗風險，進一步延長果蔬的保鮮期。
25、2.本發明中薄膜a和薄膜b均采用可生物降解材料，降解最終產物為二氧化碳、水和生物質，無有害殘留，在工業堆肥、家庭堆肥和土壤環境中均可降解，適應不同廢棄物處理系統。與傳統保鮮技術相比，本發明方法在環?？山到庑浴怏w和濕度精準調控、抗菌效果持久性等方面具有明顯優勢，不僅能有效延長果蔬的保質期和保持品質，而且符合當前可持續發展和綠色包裝的趨勢，具有顯著的技術先進性和廣闊的市場應用前景。