一種防止食用菌品質劣變的納米保鮮膜及其應用的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種防止食用菌品質劣變的納米保鮮膜及其應用、制備方法及其應用，屬于農產品貯藏加工【技術領域】。按質量比取納米粉體15％(其中納米銀30％、納米二氧化鈦35％、納米凹凸棒土25％、納米二氧化硅10％)、低密度聚乙烯46％、低密度線性聚乙烯22％、分散劑10％、潤滑劑5％和偶聯劑2％，經過混勻、擠壓、冷卻和定型切割得到納米母粒。按質量比取經上述制備的納米母粒7.5％、防霧劑母粒8％和低密度線性聚乙烯84.5％，經熱熔、混勻、流延，形成厚度為18μm的納米保鮮膜。納米保鮮膜用于食用菌包裝，形成高濕低氧環境，較低的腐敗微生物活動能力和乙烯含量，可有效抑制食用菌的后生長、腐敗劣變等現象，有效地保持其貯藏品質，提高食用菌的商品價值，市場前景廣闊。
【專利說明】一種防止食用菌品質劣變的納米保鮮膜及其應用 一、

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種防止食用菌品質劣變的納米保鮮膜及其應用，屬于農產品貯藏加 工【技術領域】。 二、

【背景技術】
[0002] 近年來，隨著食品研究從營養型的傳統食品向生理調節型的功能食品的轉變，植 物性功能食品越來越受重視。我國食用菌年產量占世界總產量的75%以上，其總產值在我 國種植業中的排名僅次于糧、棉、油、菜、果，居第六位。目前，我國食用菌的栽培種類有70 種?80種，形成商品的有50種，具一定規模生產的有20種以上。食用菌富含多種營養物 質和功能成分，消費量逐年遞增。但由于鮮菇子實體含水量高、質地脆嫩，采后呼吸和新陳 代謝旺盛，在儲運過程中容易造成水分的大量散失和菇體的后生長，使子實體出現菇柄木 質化（lignification)、開傘、萎蔫、褐變、甚至腐爛等品質劣變現象，使得食用菌在常溫下僅 能保存3-4天，4°C貯藏保質期也才僅保存7天左右。因此，必須加強對食用菌保鮮技術的 研究，以保證鮮售產品質量，滿足市場需求。
[0003] 目前，食用菌保鮮主要采用冷藏保鮮、氣調貯藏保鮮、化學保鮮、輻射保鮮、負離子 保鮮等方法，但是，我國冷鏈系統和大型氣調庫條件不足，冷庫建造投資大、能耗高，保鮮成 本高，難以在全國大面積推廣。而傳統的自發氣調包裝由于包裝材料的性能不理想、很難精 確控制氣體成分，從而造成氣體成分極端而引起食用菌的生理病害。化學保鮮方法由于化 學保鮮劑的添加，在食品安全和消費者接受度上還存在一定的問題。輻射技術和負離子保 鮮等發法在我國運用尚不成熟，亦難以推廣。因此市場迫切需求一種簡便易行，對設備和技 術要求不高的新型保鮮方法。
[0004] 本課題組在前幾年研制出一系列添加納米粒子的保鮮材料，并在醬牛肉、大棗、西 蘭花、草莓等農產品上進行了應用，實驗結果表明這種納米保鮮材料具有良好的保鮮效果， 能夠延長保藏品的品質和貯藏期。但是之前研制的納米材料仍然存在三方面的問題有待 解決：⑴在外觀方面，之前的納米材料由于納米粒子和防霧劑的添加，造成材料透明度不 高，不利于市售；(2)在微觀結構方面，納米顆粒較大，且分布不均，部分區域有團聚現象發 生；（3)在安全方面，之前納米材料銀離子含量偏高，在貯藏期間有一定的金屬遷移風險。
[0005] 因此，在前期研究成果的基礎上，進一步改良納米復合材料的配方和優化制膜加 工工藝，減少了銀離子的添加量，增加了分散劑、潤滑劑、偶聯劑等加工助劑，縮減納米膜成 品的厚度。以上的措施使改良后的新型納米保鮮膜顆粒大小在10_50nm之間，且分布均勻， 保鮮膜成品的厚度達到18 μ m，它的機械性能和抑菌性能優異，之前材料的透明度和變色問 題得到了解決，使其更有利于食用菌的貯藏保鮮。
[0006] 新型納米保鮮膜的研制，有利于納米結合低溫貯藏技術的應用和推廣，減少食用 菌在采后運輸銷售過程中的損耗，滿足市場的需求。 三、


【發明內容】

[0007] 技術問題
[0008] 本發明的目的是改良并制備一種透明度高、機械性能優異且具備保鮮效果的新型 納米保鮮膜及其應用，該包裝材料是以聚乙烯樹脂為基料，添加納米銀、納米二氧化鈦、納 米二氧化硅和納米凹凸棒土四種納米活性粒子以及防霧劑、分散劑、偶聯劑等加工助劑造 粒吹塑制備而成。此保鮮膜材料用于食用菌貯藏保鮮，可顯著抑制其木質化劣變，降低食用 菌開傘率和失重率，抑制相關氧化酶活性，有效地提高了食用菌的貯藏品質。
[0009] 技術方案
[0010] 一種防止食用菌品質劣變的納米保鮮膜，其制備方法如下：
[0011] ⑴納米母粒的制備
[0012] 按質量比取納米粉體15% (其中納米銀30%、納米二氧化鈦35%、納米凹凸棒土 25 %、納米二氧化硅10 % )、低密度聚乙烯46 %、低密度線性聚乙烯22 %、分散劑10 %、潤滑 劑5%和偶聯劑2%，經過0. 5h的高速混勻，由雙螺桿擠出機捏合擠出，在冷水槽中冷卻定 型，然后切割得到納米母粒。
[0013] ⑵納米保鮮膜的制備
[0014] 按質量比取經上述制備的納米母粒7. 5%、防霧劑母粒8%和低密度線性聚乙烯 84. 5%，經攪拌機冷混勻和混勻機熱混勻，充分混勻后經雙層共擠流延機流延，形成厚度 18 μ m的納米保鮮膜，并用摩擦卷取機牽引收卷。
[0015] (3)納米保鮮膜制備主要工藝參數
[0016] A 機筒加溫：1 區 218°C，II 區 244°C，III 區 270°C
[0017] B 機筒加溫：1 區 200°C，II 區 237°C，III 區 247°C，IV 區 262°C
[0018] 模頭加溫：I 區 272°C，II 區 262°C，III 區 273°C
[0019] 換網器溫度：255 °C
[0020] 分配器溫度：255 °C
[0021] 上述食用菌保鮮的納米保鮮膜包裝材料的應用操作：每250g成品食用菌采用本 發明制成的納米保鮮膜材料進行包裝貯藏。
[0022] 所述食用菌為金針菇、雙孢菇或杏鮑菇。
[0023] 有益效果
[0024] 本發明的納米保鮮膜是以納米復合粉體、聚乙烯塑料、防霧劑、分散劑、偶聯劑等 制備而成用于食用菌的貯藏包裝，可顯著提高食用菌的保鮮品質，防止其品質劣變。其優點 和積極效果為：
[0025] 1、形成具有良好透氣阻濕性能的薄膜。
[0026] 由于薄膜內部納米材料的作用，納米保鮮膜有較低的透濕量和透氧量，形成袋內 高濕低氧的環境，從而抑制食用菌的水分散失和使其呼吸作用保持在較低的水平，有益于 食用菌的保存。
[0027] 2、形成具有良好防霧功能的薄膜
[0028] 納米薄膜中納米二氧化硅和防霧劑的添加有效地防止了薄膜內壁的結露現象，避 免膜表面水分聚集，有益于食用菌的保存。
[0029] 3、形成具有抑菌性能的薄膜
[0030] 由于在造粒過程中添加了納米銀和納米二氧化鈦兩種納米材料，使納米保鮮膜具 備一定的抑菌性能，減少食用菌在貯藏期間因微生物的侵染而造成的腐敗現象。
[0031] 4、提商食用菌的保鮮品質
[0032] 使用本發明的納米保鮮膜作為包裝材料，可以在貯藏期內使食用菌的失重率、菇 柄伸長率、開傘率、木質素含量、呼吸強度和氧化酶活性等得到有效的抑制，并且營養成分 如游離氨基酸，還原糖等的保留率較高，較好地保持了食用菌的品質。
[0033] 5、無金屬銀粒子遷移的安全風險
[0034] 使用本發明的納米保鮮膜包裝食用菌，在貯藏15天后通過實驗測定，納米膜內的 納米銀并未發生明顯遷移，菇體銀的含量符合國家的安全標準。 四、

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035] 圖1改進前（左）與改進后（右）納米膜外觀效果對比
[0036] 圖2納米保鮮膜（右）與普通保鮮膜（左）微觀結構掃描電鏡圖
[0037] 圖3不同包裝對采后金針菇外觀的影響（包裝中）
[0038] 圖4不同包裝對采后金針菇外觀的影響（拆膜后）
[0039] 圖5不同包裝對采后雙孢菇外觀的影響（包裝中）
[0040] 圖6不同包裝對采后雙孢菇外觀的影響（拆膜后）
[0041] 圖7不同包裝對采后杏鮑菇外觀的影響（包裝中）
[0042] 圖8不同包裝對采后杏鮑菇外觀的影響（拆膜后） 五、

【具體實施方式】
[0043] 實施例1 :
[0044] 納米保鮮膜的制備
[0045] 1)原料
[0046] 納米復合粉體質量比組成：納米銀（HTB-032,南京海泰納米公司）30%，納米二氧 化鈦（HTTi-01，HTTi-03,南京海泰納米公司）35%，納米凹凸棒土（HTDK，南京海泰納米公 司）25%，納米二氧化硅（HTSi-ΙΙ，南京海泰納米公司）10% ;
[0047] 偶聯劑為硅烷類試劑KH-570。
[0048] 2)母粒的加工
[0049] 按照質量比取上述納米復合粉體15%、低密度聚乙烯（TN-26,中國石化齊魯石油 化工公司）46%，線性低密度聚乙烯（7042,中國石化揚子石油化工有限公司）22%，分散劑 10%，潤滑劑5%，偶聯劑2%，經高速混勻0. 5小時后在起塑機（TN-26,中國江蘇南京科亞 公司）中捏合擠出、經冷水槽冷卻后切割得到納米母粒（3mm*3mm*1.5mm);
[0050] 3)復合塑料粒子的加工
[0051] 線性低密度聚乙烯（7042,中國石化揚子石油化工有限公司）和低密度聚乙烯 (TN-26,中國石化齊魯石油化工公司）按照質量比1 : 1經高速混勻后得到復合塑料粒子。
[0052] 4)防霧劑母粒
[0053] 由江蘇省塑料研究所提供，型號為YEW-P。
[0054] 5)薄膜制備
[0055] 納米母粒（7. 5 % )，防霧劑母粒（8 % )，復合塑料粒子（84. 5 % )經攪拌機的冷混 勻和混勻機的熱混勻，充分混勻后經雙層共擠流延機流延，形成18 μ m的納米保鮮膜。制備 好的新型納米保鮮膜透明度良好，之前相比無變色現象的出現（圖1)。
[0056] 實施例2 :
[0057] 納米保鮮膜的微觀結構與物理性能
[0058] 1)結構表征
[0059] 選取完整無痕的納米保鮮膜，制成直徑為1cm的圓片，經噴金處理后，在15kV加速 電壓下用掃描電鏡對制成的樣品進行觀察。結果顯示新型納米保鮮膜材料的納米粒子其顆 粒大小均一，在10_50nm之間，且分布均勻，沒有出現粒子團聚的不良現象（圖2)。
[0060] 2)物理性能的測定
[0061] 依據GB 10457-2009《食品用塑料自粘保鮮膜》中試驗方法對納米保鮮膜的物理 性能進行測試，測試指標包括拉伸強度、斷裂標稱應變、透光率、直角撕裂強度、透氧率、透 二氧化碳率、透濕率、自粘性和防霧性。結果表1所示，新型納米保鮮膜的機械韌性和強度 相比普通保鮮膜有了很大的提高。納米膜的透光率和普通保鮮膜相差很小，說明它的外觀 透明度良好。從透氧率、透濕率、透二氧化碳率指標可以看出，納米膜的阻隔性能優異，有利 于包裝內部的自發氣調，促進保鮮。
[0062] 表1不同保鮮膜物理性能比較
[0063]

【權利要求】
1. 一種防止食用菌品質劣變的納米保鮮膜的制備方法，其特征在于，具體制備方法如 下： (1) 納米母粒的制備 按質量比取納米粉體15 %、低密度聚乙烯46 %、低密度線性聚乙烯22 %、分散劑10 %、 潤滑劑5%和偶聯劑2%，經過0. 5h的高速混勻，由雙螺桿擠出機捏合擠出，在冷水槽中冷 卻定型，然后切割得到納米母粒； (2) 納米保鮮膜的制備 按質量比取經上述制備的納米母粒7. 5%，與防霧劑母粒8%和低密度線性聚乙烯 84. 5%經攪拌機冷混勻和混勻機熱混勻，充分混勻后經雙層共擠流延機流延，形成厚度為 18 μ m的納米保鮮膜，并用摩擦卷取機牽引收卷。
2. 根據權利要求1所述的納米保鮮膜的制備方法，在特征在于，所述步驟⑴中的其中 納米粉體由納米銀30 %、納米二氧化鈦35 %、納米凹凸棒土 25 %、納米二氧化硅10 %組成。
3. 根據權利要求1所述的納米保鮮膜的制備方法，在特征在于，所述步驟（2)中納米 母粒、防霧劑母粒和低密度線性聚乙烯混勻后經雙層共擠流延機流延吹制成18 μ m厚的薄 膜。
4. 根據前述任一項權利要求所述的納米保鮮膜材料的制備方法，其特征在于，所述食 用菌為金針菇、雙孢菇或杏鮑菇。
5. -種防止食用菌品質劣變的納米保鮮膜，其特征在于，采用權利要求1-4之一的方 法制備。
6. 權利要求5所述的納米保鮮膜材料的應用，其特征在于，每250克成品食用菌采用納 米保鮮膜材料包裝進行貯藏，用于防止食用菌品質劣變。
【文檔編號】B29C47/92GK104151691SQ201410366090
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】胡秋輝, 方東路, 楊文建, 趙立艷, 安辛欣, 楊方美, 方勇, 馬寧, 劉音宏, 單楠, 陳澤, 徐相如 申請人:南京農業大學, 南京財經大學