本發明屬于材料和農業領域，具體涉及一種緩解葉綠素感光氧化的聚乙烯醇果蔬保鮮薄膜及其制備方法。
背景技術：
目前，果蔬貯存和保鮮方法主要有低溫冷藏、氣調、輻照、化學殺菌和保鮮膜包裝等。其中，保鮮膜方法以其成本低、操作簡單、適用面廣、效果明顯等優點被廣泛使用。目前所采用的保鮮膜主要有普通保鮮膜、微孔保鮮膜、防霧功能保鮮膜、可食性保鮮膜和抗菌保鮮膜等。由于各種果蔬保鮮要求不同，單一功能的保鮮膜不能滿足要求，因此，同時具備抗菌、除氧、去濕、除乙烯等功能的多功能包裝材料的研制很有必要。
作者姜燕等人在《殼聚糖-PE雙層抑菌保鮮膜的制備及抑菌性的研究》一文中，結合殼聚糖良好的成膜性和廣譜抑菌性及PE膜較好的機械強度和阻隔性，制備殼聚糖-PE雙層抑菌保鮮膜。該保鮮膜機械強度和阻隔性不錯，但是存在在貯藏時容易在保鮮膜內結露問題。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種緩解葉綠素感光氧化的聚乙烯醇果蔬保鮮薄膜及其制備方法，該薄膜不僅具有良好的透氣性，還具有優異的機械強度。
為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：
一種緩解葉綠素感光氧化的聚乙烯醇果蔬保鮮薄膜，其特征在于，其由如下重量份的原料制備而成：山茶籽8-10份、洋甘菊6-8份、葡萄籽1.5-2份、丁香花2-3份、丙酮80-100份、無水硫酸鈉8-10份、三氯化鈦15-18份、98%的濃硫酸25-30份、聚苯乙烯磺酸鈉3-4份、無水乙醇180-200份、氨丙基三甲氧基硅烷5-6份、環己烷80-100份、檸檬酸鈉6-8份、果膠25-30份、涼粉草膠10-12份、氨水溶液50-60份、異丙醇60-70份、30%丙醇水溶液100-120份、聚乙烯醇220-250份、甘油單硬脂酸酯8-10份、玉米淀粉25-30份、鄰苯二甲酸二辛酯2-3份、4-甲基-7-烯膽甾烷醇0.5-1份、去離子水適量。
所述的緩解葉綠素感光氧化的聚乙烯醇果蔬保鮮薄膜，其特征在于，其由如下步驟制備而成：
（1）將山茶籽去殼，與洋甘菊、葡萄籽和丁香花混合均勻后，粉碎至80-100目，采用1/2的丙酮超聲提取2-3次，每次超聲提取條件：溫度40-50℃，超聲波功率300-400W，超聲輔助提取時間40-50min，過濾，收集濾液，合并濾液，得到濾液a；將濾餅通過剩余的丙酮微波萃取3-4次，每次微波萃取的條件：微波功率為650-700w，輻射時間為50-60min，過濾，收集濾液，得到濾液b；將濾液a和濾液b合并，經過70-80℃減壓蒸餾回收溶劑，產物用無水硫酸鈉干燥20-24h，得到茶籽油；
（2）將三氯化鈦緩慢加入到98%的濃硫酸中，混合攪拌溶解后，邊攪拌邊緩慢將其滴加到相當于三氯化鈦重量份22-25倍的去離子水中，混合攪拌20-30min，加入聚苯乙烯磺酸鈉，繼續混合攪拌30-40min，調節體系pH值為4-5，升高溫度至160-180℃條件下進行水熱反應20-24h，離心分離，去離子水洗至中性，再用無水乙醇洗滌2-3次，置于恒溫鼓風干燥箱中，在70-80℃條件下恒溫干燥10-12h；將干燥后的產物加入到氨丙基三甲氧基硅烷、步驟（1）的產物和環己烷配置的溶液中，超聲分散30-40min，再加入檸檬酸鈉，70-80℃繼續攪拌5-6h，過濾，洗滌，干燥；
（3）將果膠、涼粉草膠和相當于果膠重量份8-10倍的去離子水混合攪拌50-60min，靜置10-12h，得到果膠水溶液；將步驟（2）的產物加入到果膠水溶液中，超聲分散25-30min，再加入氨水溶液和異丙醇配置的溶液，40-50℃攪拌下反應3-4h，離心分離，將濾餅分別用1/2的30%丙醇水溶液和去離子水浸泡洗滌2-3次，干燥；
（4）將聚乙烯醇和甘油單硬脂酸酯通過自動輸送裝置送至高速攪拌機內進行充分均勻混合40-50min，加入玉米淀粉、鄰苯二甲酸二辛酯、步驟（3）的產物、4-甲基-7-烯膽甾烷醇，進行充分均勻混合1.5-2h，混合均勻的物料在雙螺桿擠出機中熔融擠出；在激冷輥表面進行冷卻，冷卻溫度為25-30℃；在70-80℃、8-10MPa下進行預熱40-45min后，進行橫向拉伸，然后再冷卻至25-30℃進行定型；在90-100℃、8-10MPa下預熱30-35min，進行縱向拉伸，然后再冷卻至25-30℃進行定型；收卷，得到緩解葉綠素感光氧化的聚乙烯醇果蔬保鮮薄膜。
所述的緩解葉綠素感光氧化的聚乙烯醇果蔬保鮮薄膜，其特征在于，所述的氨水溶液的濃度為4-5mol/L。
本發明的有益效果為：本發明利用山茶籽、洋甘菊、葡萄籽、丁香花等原料制備茶籽油，不僅能抑制細菌及微生物滋長且具有高效廣譜滅菌作用；本發明將制備得到的茶籽油吸附在納米二氧化鈦上，并通過硅氧烷對其改性，采用果膠包覆二氧化鈦顆粒，緩慢釋放抗菌成分，進一步延長保鮮膜抗菌時間；聚乙烯醇制備的薄膜具有良好的透明度和光澤性，較大的拉伸強度和撕裂強度，極好的氣體阻隔性能，良好的熱合性和粘接性等，而且其水溶性和生物降解性可以有效地解決眾多包裝膜環保性差的問題；而且將果膠和涼粉草膠與聚乙烯醇一起加熱熔融，增加聚乙烯醇的交聯度和聚合度，進一步增強保鮮膜的柔韌性和透光性；納米二氧化鈦具有屏蔽太陽光的作用，可有效地阻止果蔬中所含的葉綠素在太陽光的照射下發生感光氧化反應，釋放能量從而導致果蔬的腐爛，使其具有更好的保鮮效果；本發明的緩解葉綠素感光氧化的聚乙烯醇果蔬保鮮薄膜，機械性能好，結構穩定，透氣性好，同時具有良好的抗菌作用，可減緩果蔬的內源代謝老化和外源微生物導致的腐敗，大幅度延長保鮮期和有效保持果蔬品質。
具體實施方式
本實施例的緩解葉綠素感光氧化的聚乙烯醇果蔬保鮮薄膜，其由如下重量份的原料制備而成：山茶籽10份、洋甘菊8份、葡萄籽2份、丁香花3份、丙酮100份、無水硫酸鈉10份、三氯化鈦18份、98%的濃硫酸30份、聚苯乙烯磺酸鈉4份、無水乙醇200份、氨丙基三甲氧基硅烷6份、環己烷100份、檸檬酸鈉8份、果膠30份、涼粉草膠12份、氨水溶液60份、異丙醇70份、30%丙醇水溶液120份、聚乙烯醇250份、甘油單硬脂酸酯10份、玉米淀粉30份、鄰苯二甲酸二辛酯3份、4-甲基-7-烯膽甾烷醇1份、去離子水適量。
本實施例的緩解葉綠素感光氧化的聚乙烯醇果蔬保鮮薄膜，其由如下步驟制備而成：
（1）將山茶籽去殼，與洋甘菊、葡萄籽和丁香花混合均勻后，粉碎至80目，采用1/2的丙酮超聲提取3次，每次超聲提取條件：溫度50℃，超聲波功率400W，超聲輔助提取時間50min，過濾，收集濾液，合并濾液，得到濾液a；將濾餅通過剩余的丙酮微波萃取4次，每次微波萃取的條件：微波功率為700w，輻射時間為60min，過濾，收集濾液，得到濾液b；將濾液a和濾液b合并，經過80℃減壓蒸餾回收溶劑，產物用無水硫酸鈉干燥24h，得到茶籽油；
（2）將三氯化鈦緩慢加入到98%的濃硫酸中，混合攪拌溶解后，邊攪拌邊緩慢將其滴加到相當于三氯化鈦重量份25倍的去離子水中，混合攪拌30min，加入聚苯乙烯磺酸鈉，繼續混合攪拌40min，調節體系pH值為4-5，升高溫度至180℃條件下進行水熱反應24h，離心分離，去離子水洗至中性，再用無水乙醇洗滌3次，置于恒溫鼓風干燥箱中，在80℃條件下恒溫干燥12h；將干燥后的產物加入到氨丙基三甲氧基硅烷、步驟（1）的產物和環己烷配置的溶液中，超聲分散40min，再加入檸檬酸鈉，80℃繼續攪拌6h，過濾，洗滌，干燥；
（3）將果膠、涼粉草膠和相當于果膠重量份10倍的去離子水混合攪拌60min，靜置12h，得到果膠水溶液；將步驟（2）的產物加入到果膠水溶液中，超聲分散30min，再加入氨水溶液和異丙醇配置的溶液，50℃攪拌下反應4h，離心分離，將濾餅分別用1/2的30%丙醇水溶液和去離子水浸泡洗滌3次，干燥；
（4）將聚乙烯醇和甘油單硬脂酸酯通過自動輸送裝置送至高速攪拌機內進行充分均勻混合50min，加入玉米淀粉、鄰苯二甲酸二辛酯、步驟（3）的產物、4-甲基-7-烯膽甾烷醇，進行充分均勻混合2h，混合均勻的物料在雙螺桿擠出機中熔融擠出；在激冷輥表面進行冷卻，冷卻溫度為30℃；在80℃、8MPa下進行預熱45min后，進行橫向拉伸，然后再冷卻至30℃進行定型；在100℃、10MPa下預熱35min，進行縱向拉伸，然后再冷卻至30℃進行定型；收卷，得到緩解葉綠素感光氧化的聚乙烯醇果蔬保鮮薄膜。
經測試，本實施例的緩解葉綠素感光氧化的聚乙烯醇果蔬保鮮薄膜，拉伸強度大于30MPa，斷裂伸長率大于150%，透光率大于90%，薄膜兩側溫度差大于5℃。