CN107620226A - 防霉保鲜纸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防霉保鲜纸及其制备方法。本发明涉及一种可食且防霉保鲜涂布，包括纸基层、阻隔层有防霉保鲜涂层，所述防霉保鲜涂层设于所述纸基层的一表面，所述阻隔涂层设于所述纸基层的另一表面；所述防霉保鲜涂层的原料按重量百分含量包括：主体成分45％～70％、天然提取物类防霉剂1％～10％和溶剂25％～50％，其中，所述主体成分选自改性淀粉、水溶性壳聚糖和琼脂改性物中的至少一种，所述纸基层为可食用包装材料。该防霉保鲜纸具有可食性、良好的防霉性能和较好阻隔性，既适应绿色包装的发展需要，又可避免食品包装废弃物对环境污染的问题。
Description
技术领域
本发明涉及食品贮藏技术领域，特别是涉及一种防霉保鲜纸及其制备方法。
背景技术
众所周知，对于大多数食品来讲，微生物超标生长繁殖是导致食品变质的主要原因。在食品的存储和运输中，倘若温度、湿度和气体量适宜，微生物就会大量生长繁殖，加快食品变质。食品包装作为食品与外界环境的最后一道屏障，对食品品质的保持有着极为重要的关系。
随着人们对环保健康意识的增强，对包装的要求也越来越高。保鲜纸作为一种绿色环保的保鲜材料，已经成为国内外研究学者的研究重点。保鲜纸的制备主要是在纸基中加入保鲜剂或将其涂布于纸基表面，使其具有一定的保鲜效果，但是，食品包装多为一次性使用，使用废弃后极易带来环境污染问题，同时，它们的防霉保鲜效果也不明显。
发明内容
基于保鲜纸的防霉保鲜效果不明显，使用废弃后易带来环境污染的问题，有必要提供一种防霉保鲜纸及其制备方法。
一种防霉保鲜纸，包括纸基层、阻隔涂层和防霉保鲜涂层，所述防霉保鲜涂层设于所述纸基层的一表面，所述阻隔涂层设于所述纸基层的另一表面；所述防霉保鲜涂层的原料按重量百分含量包括：主体成分45％～70％、天然提取物类防霉剂1％～10％和溶剂25％～50％，其中，所述主体成分选自改性淀粉、水溶性壳聚糖和琼脂改性物中的至少一种，所述纸基层为可食用包装材料。
上述防霉保鲜纸，以可食用的纸基层为载体，在纸基层的表面分别涂覆表面致密、孔隙少的阻隔涂层和防霉保鲜涂层，使得防霉保鲜纸对空气和水蒸气具备较好的阻隔性能。同时，防霉保鲜涂层以改性淀粉、水溶性壳聚糖或琼脂改性物为主要原料，通过分子间相互作用而形成具有多孔网络结构的致密涂层，天然提取物类防霉剂以嵌入式均匀分散在网络结构中，可以有效的消灭微生物或阻止微生物发芽，以防止微生物生长繁殖，因而具有较好的防霉保鲜效果。如此，该防霉保鲜纸具有一定的阻隔性和抗菌性，可减缓水分流失保持包装内水分恒定、防止霉变，特别适用于糕点、糖果、槟榔等食品的包装，可以延缓食品的变质过程，延长它们的保质期。同时，该防霉保鲜纸的原材料均为可食用材料，因此，可随食品一起食用而无废弃包装产生，既适应了绿色包装的发展需要，又解决了食品包装废弃物对环境污染的问题。在其中一个实施例中，所述防霉保鲜涂层的原料按重量百分含量包括：主体成分45％～60％、天然提取物类防霉剂3％～10％和溶剂35％～50％
在其中一个实施例中，所述天然提取物类防霉剂选自辣椒素、花椒素、姜辣素、儿茶素、柠檬酸、大蒜素、壳聚糖、山梨酸、姜黄根醇、孟宗竹提取物、日柏醇和乳酸链球菌素中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述天然提取物类防霉剂选自辣椒素、花椒素、姜辣素、儿茶素和大蒜素中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述天然提取物类防霉剂按重量百分含量包括：辣椒素60％～90％、花椒素0％～15％、姜辣素0～10％、儿茶素0％～10％和大蒜素0～10％。
优选的，所述天然提取物类防霉剂包括以下重量百分含量的组分：辣椒素70％～85％、花椒素5％～10％、姜辣素5～8％、儿茶素3％～7％和大蒜素2～5％。
在其中一个实施例中，所述主体成分为水溶性壳聚糖。
在其中一个实施例中，所述阻隔涂层的主要原料为水溶性壳聚糖、改性淀粉和琼脂改性物中的一种。
在其中一个实施例中，所述纸基层选自糯米纸、蛋白纸可食性包装纸、壳聚糖可食性包装膜和复合性可食性包装膜中的一种。
本申请还提供了上述防霉保鲜纸的制备方法，包括如下步骤：
将所述防霉保鲜涂层的原料涂覆于所述纸基层的一表面，并进行热处理，形成防霉保鲜涂层；
将所述阻隔涂层的原料涂覆于所述纸基层的另一表面，并进行热处理，形成阻隔涂层，即得防霉保鲜纸。
上述可食用防霉保鲜纸的制备方法，工艺简单，工艺条件的要求不高易于实现，生产成本低，得到的可食用防霉保鲜纸对人体无害、可食用，其表面具有表面致密、孔隙少、稳定性好的防霉保鲜涂层和阻隔涂层，可以最大限度的限制水分和氧气进出保鲜纸，达到保持水分恒定的效果，天然防霉提取物类防霉剂均匀分散在主体成分内，可以有效防止霉变，进而达到良好的长期稳定的防霉保鲜效果，可以延长食品保质期，特别适用于糕点、糖果和槟榔等的包装。
附图说明
图1为一实施方式防霉保鲜纸的结构示意图；
图2为一实施方式防霉保鲜纸的制备方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
请参照图1，一实施方式的防霉保鲜纸10，包括纸基层11、防霉保鲜涂层12和阻隔涂层13，防霉保鲜涂层12设于纸基层11的一表面，阻隔涂层13设于纸基层11的另一表面；其中纸基层11由可食用包装材料制备而成，防霉保鲜涂层12的原料按重量百分含量包括：主体成分45％～70％、天然提取物类防霉剂1％～10％和溶剂25％～50％，其中，所述主体成分选自改性淀粉、水溶性壳聚糖和琼脂改性物中的至少一种。
如此，上述防霉保鲜纸10以可食用的纸基层11为载体，在纸基层11的上、下表面分别涂布表面致密、孔隙少的阻隔涂层13和防霉保鲜涂层12，使防霉保鲜纸10对空气和水蒸气具备较好的阻隔性能，能保持水分恒定，同时还可提高可食用防霉保鲜涂布10的韧性。防霉保鲜涂层12以改性淀粉、水溶性壳聚糖或琼脂改性物为主要原料，通过分子间相互作用而形成具有多孔网络结构的致密涂层，而天然提取物类防霉剂以嵌入式均匀分散在网络结构中，可以有效的消灭微生物或阻止微生物发芽，以防止微生物生长繁殖，因而具有较好的防霉保鲜效果，达到延缓食品变质，延长食品保质期的效果。进一步的，防霉保鲜纸10的原材料均为可食性的材料，因此，其同时具备可食性和防霉保鲜功能，既方便消费者，又避免了包装废弃物污染环境。该防霉保鲜纸10是一种使用时无包装废弃物产生的资源环保型的包装，可实现防霉保鲜、延长食品保质期的功能。
具体的，纸基层11是指以人体能消化吸收的可食性物质，如多糖、蛋白质、淀粉等为主要原料的可食用包装材料制成不影响食品风味的包装薄膜或包装纸，例如蛋白质可食性包装纸、壳聚糖可食性包装膜、复合性可食性包装膜、糯米纸等，其中复合性可食性包装膜是指以蛋白质、脂肪酸和淀粉为主要原料制成的可食性包装膜。较优的，纸基层11选用糯米纸。
试验中发现，主体成分含量低于45％时，在涂布防霉保鲜涂层12时，纸基层11容易出现软化发粘的问题，不利于涂布操作，原因可能是纸基层11具有一定的吸水性，当防霉保鲜涂层原料中的固含偏低时，容易吸取原料中的水分而软化；而当主体成分含量高于70％时，由于固含偏高，也不利于涂布操作，会存在涂布不均匀的情况发生。因此，本申请防霉保鲜涂层12以主体成分45％～70％、天然提取物类防霉剂1％～10％和溶剂25％～50％为原料，涂布过程中，具有良好的成膜性，易于操作，通过添加天然提取物类防霉剂使其具有稳定良好的防霉性能。
阻隔涂层13设于纸基层11的另一表面，可防止水分直接与纸基层11相接触，起到阻隔作用。如若纸基层11的另一表面不设阻隔层13，即直接裸露与空气接触，由于纸基层的主要成分为蛋白质、淀粉或多糖，容易吸收空气中的水分，而受潮软化、进而发粘。因此，通过在纸基层11的一表面设有致密、空隙少的防霉保鲜涂层12，另一面设有具有阻隔性能的阻隔涂层13，使纸基层11与空气隔离，进行避免纸基层11受潮发粘，保持原有形态，同时具备防霉保鲜功能。
在其中一个实施例中，防霉保鲜涂层的原料按重量百分含量包括：主体成分45％～60％、天然提取物类防霉剂3％～10％和溶剂35％～50％。
具体的，改性淀粉是指经过醚化、酯化或离子化的淀粉。优选使用直链淀粉含量高的两性、羟丙基化或阳离子化的淀粉，以便更加利于形成表面致密的涂层。
在其中一个实施例中，防霉保鲜涂层原料中的主体成分为水溶性壳聚糖。
水溶性壳聚糖可直接溶于水，且具有无毒、抗菌、优异的成膜性和良好的氧气阻隔性，可限制氧气和水分进出涂层，延缓食品氧化和保持水分恒定，还可提高防霉保鲜纸的抗菌性能。较优的，水溶性壳聚糖选自羧甲基壳聚糖、壳聚糖季铵盐或壳聚糖乳酸盐。
在其中一个实施例中，天然提取物类防霉剂选自辣椒素、花椒素、姜辣素、儿茶素、柠檬酸、大蒜素、壳聚糖、山梨酸、姜黄根醇、孟宗竹提取物、日柏醇和乳酸链球菌素中的至少一种。
进一步的，天然提取物类防霉剂选自辣椒素、花椒素、姜辣素、儿茶素和大蒜素中的至少一种。
优选的，天然提取物类防霉剂按重量百分含量包括：辣椒素60％～90％、花椒素0％～15％、姜辣素0～10％、儿茶素0％～10％和大蒜素0～10％。
更优的，天然提取物类防霉剂包括以下重量百分含量的组分：辣椒素70％～85％、花椒素5％～10％、姜辣素5～8％、儿茶素3％～7％和大蒜素2～5％。
在其中一个实施例中，阻隔涂层13的主要原料为水溶性壳聚糖、改性淀粉或琼脂改性物中的一种。可以理解的是，阻隔涂层13的原料还可以含有天然提取物类防霉剂。
请参照图2，本申请还提供一了实施方式的防霉保鲜纸的制备方法，包括以下步骤S110～S130。
S110：提供防霉保鲜涂层的原料和阻隔涂层的原料。
S120：将防霉保鲜涂层的原料涂覆于纸基层的一表面，并进行热处理，形成防霉保鲜涂层；其中，纸基层为可食用包装材料。
具体的，先将主体成分和溶剂混合均匀，得到混合液，再将混合液和天然提取物类防霉剂混合均匀，得到防霉保鲜涂料，将防霉保鲜涂料涂布于纸基层的一表面，并进行热处理，形成防霉保鲜涂层。可以理解，为了加速溶解，在混合过程中可以加热、搅拌或者超声等处理。
进一步的，混合液和天然提取物类防霉剂混合的条件为于600r/min～1200r/min搅拌混合2h～6h。如此，通过控制搅拌速度，提供适宜的剪切力，促使各组分混合均匀，使天然提取物类防霉剂以嵌入式均匀分散在主体成分中。
S130：将阻隔涂层的原料涂覆于纸基层的另一表面，并进行热处理，形成阻隔涂层，即得防霉保鲜纸。
上述防霉保鲜纸的制备方法，工艺简单，易于实现。防霉保鲜涂层原料经热处理，反应形成网格状结构，天然提取物类防霉剂以嵌入式分散在网状结构中，稳定性好，制备得到的防霉保鲜纸表面的涂层致密、孔隙少，能够最大限度的限制水分子的吸附和溶解，而涂层中高分子间的凝聚力能够抑制水分子在其中的移动，能有效的抑制水分进出，因而具有良好的保持水分恒定的效果；天然提取物类防霉剂均匀分散在主体成分中，能有效防止霉变，进而达到较好的保鲜效果，延长食品的保质期。上述防霉保鲜纸还具备可食性和防霉保鲜功能，特别适用于糕点、糖果、槟榔等食品的包装和保鲜，既满足绿色包装的要求，又可避免食品包装废弃物污染环境的问题。
具体的，防霉保鲜涂料以涂布的方式涂覆于纸基层上，涂覆量为2g/m2～6g/m2，即为防霉保鲜涂料在纸基层11单位面积上的涂覆量，从而控制防霉保鲜涂层12的厚度为2μm～6μm。阻隔涂层的涂布方法参照防霉保鲜涂层的涂布方法。
优选的，阻隔涂层的原料与防霉保鲜涂层的原料相同，纸基层的上、下表面均涂布含有天然提取物类防霉剂，可以增强其防霉效果。
在其中一个实施例中，在将防霉保鲜涂料涂覆于纸基层表面的步骤之前，于室温下，将防霉保鲜涂料用超声波振荡20min～30min，以除去防霉保鲜涂料中的气泡。
以下为具体实施例
实施例1
提供原料，按重量百分含量包括：水溶性壳聚糖45％、辣椒素9％、儿茶素0.5％、大蒜素0.3％、花椒素0.2％和水45％。
将水溶性壳聚糖和水加入反应釜中，搅拌混合均匀，得混合液。
于800r/min的搅拌速度下，将辣椒素、儿茶素、大蒜素和花椒素依次滴加至混合液中，滴加结束后，继续搅拌6h，混合均匀，即得防霉保鲜涂料。
将防霉保鲜涂料超声振荡处理20min后，按6g/m2量以涂布方式涂覆在蛋白质可食性包装纸的一表面上，再依次于80℃、90℃、110℃、100℃、80℃下分别处理1.5s，形成防霉保鲜涂层。
将阻隔涂层的原料：45wt％水溶性壳聚糖溶液按6g/m2量以涂布方式涂覆在蛋白质可食性包装纸的另一表面上，再依次于80℃、90℃、110℃、100℃、80℃下分别处理1.5s，形成阻隔涂层，即得防霉保鲜纸。
实施例2
提供原料，按重量百分含量包括：水溶性壳聚糖45％、辣椒素3％、儿茶素0.4％、姜辣素0.3％、花椒素0.2％、大蒜素0.1％和水51％。
将水溶性壳聚糖和水加入反应釜中，搅拌混合均匀，得混合液。
于1000r/min的搅拌速度下，将辣椒素、儿茶素、姜辣素、大蒜素和花椒素依次滴加至混合液中，滴加结束后，继续搅拌4h，混合均匀，即得防霉保鲜涂料。
将防霉保鲜涂料超声振荡处理30min后，按3g/m2量以涂布方式涂覆在糯米纸的一表面上，依次于80℃、90℃、110℃、95℃、80℃下分别处理1s；再按3g/m2量以涂布方式涂覆在蛋白质可食性包装膜的另一表面上，依次于80℃、90℃、110℃、95℃、80℃下分别处理1s，制得防霉保鲜纸。
实施例3
提供原料，按重量百分含量包括：水溶性壳聚糖55％、辣椒素3％、儿茶素0.4％、姜辣素0.3％、花椒素0.2％、大蒜素0.1％和水41％。
将水溶性壳聚糖和水加入反应釜中，搅拌混合均匀，得混合液。
于1000r/min的搅拌速度下，将辣椒素、儿茶素、姜辣素、大蒜素和花椒素依次滴加至混合液中，滴加结束后，继续搅拌4h，混合均匀，即得防霉保鲜涂料。
将防霉保鲜涂料超声振荡处理30min后，按3g/m2量以涂布方式涂覆在糯米纸的一表面上，依次于80℃、90℃、110℃、95℃、80℃下分别处理1s，形成防霉保鲜涂层。
将55％水溶性壳聚糖溶液按3g/m2量以涂布方式涂覆在糯米纸的另一表面上，依次于80℃、90℃、110℃、95℃、80℃下分别处理1s，形成阻隔涂层，从而制得防霉保鲜纸。
实施例4
提供原料，按重量百分含量包括：水溶性壳聚糖60％、辣椒素4％、儿茶素0.3％、姜辣素0.3％、花椒素0.2％、大蒜素0.2％和水35％。
将水溶性壳聚糖和水加入反应釜中，搅拌混合均匀，得混合液。
于1200r/min的搅拌速度下，将辣椒素、儿茶素、姜辣素、大蒜素和花椒素依次滴加至混合液中，滴加结束后，继续搅拌4h，混合均匀，即得防霉保鲜涂料。
将防霉保鲜涂料超声振荡处理25min后，按4g/m2量以涂布方式涂覆在糯米纸的一表面上，再依次于85℃、95℃、110℃、100℃、80℃下分别处理1.5s。于糯米纸的另一表面上重复上述涂布操作，即得可食性防霉保鲜涂布纸。
实施例5
实施例5与实施例4基本相同，不同之处在于，实施例5的涂层原料替换为：水溶性壳聚糖70％、辣椒素3％、儿茶素0.6％、姜辣素0.5％、花椒素0.5％、大蒜素0.4％和水25％。
实施例6
实施例6与实施例1基本相同，不同之处在于，实施例5的主体成分替换为改性淀粉。
实施例7
实施例7与实施例2基本相同，不同之处在于，实施例6的纸基层替换为复合性可食性包装膜，主体成分替换为琼脂改性物。
实施例8
实施例8与实施例3基本相同，不同之处在于，实施例7的天然提取物类防霉剂替换为山梨酸2％、姜黄根醇1％和孟宗竹提取物1％。
实施例9
实施例9与实施例3基本相同，不同之处在于，实施例9的主体成分替换为改性淀粉，天然提取物类防霉剂替换为孟宗竹提取物3％、日柏醇1％和乳酸链球菌素1％。
实施例10
实施例10与实施例1基本相同，不同之处在于，实施例10的纸基层为壳聚糖可食性包装膜，防霉保鲜涂层的原料替换为：改性淀粉60％，辣椒素1％，水39％。
对比例1
对比例1为市售普通糯米纸，其表面无防霉保鲜涂层和阻隔涂层。
对比例2
对比例2与实施例2基本相同，不同之处在于，对比例2防霉保鲜涂层的原料替换为：水溶性壳聚糖35％、辣椒素3％、儿茶素0.4％、姜辣素0.3％、花椒素0.2％、大蒜素0.1％和水61％，阻隔涂层为40％水溶性壳聚糖溶液。
对比例3
对比例3与实施例3基本相同，不同之处在于，对比例2的保鲜纸没有阻隔涂层，由纸基层和涂覆在纸基层一表面的防霉保鲜涂层组成。
对比例4为裸露无包装处理。
将上述实施例1～10制备所得的防霉保鲜纸和对比例1～3中的食品包装纸分别包裹新鲜苹果、以及裸露无任何包装处理的新鲜苹果(对比例3)进行测试，并观察苹果外观变化情况，其中实施例1～10的防霉保鲜纸包裹苹果时，有防霉保鲜涂层的一面与苹果直接接触。测试条件为：环境温度45℃，湿度65％，测试对象：苹果，测试时间：15天，结果见下表。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种防霉保鲜纸，其特征在于，包括纸基层、阻隔涂层和防霉保鲜涂层，所述防霉保鲜涂层设于所述纸基层的一表面，所述阻隔涂层设于所述纸基层的另一表面；所述防霉保鲜涂层的原料按重量百分含量包括：主体成分45％～70％、天然提取物类防霉剂1％～10％和溶剂25％～50％，其中，所述主体成分选自改性淀粉、水溶性壳聚糖和琼脂改性物中的至少一种，所述纸基层由可食用包装材料制备而成。
2.根据权利要求1所述的防霉保鲜纸，其特征在于，所述防霉保鲜涂层的原料按重量百分含量包括：主体成分45％～60％、天然提取物类防霉剂3％～10％和溶剂35％～50％。
3.根据权利要求1所述的防霉保鲜纸，其特征在于，所述天然提取物类防霉剂选自辣椒素、花椒素、姜辣素、儿茶素、柠檬酸、大蒜素、壳聚糖、山梨酸、姜黄根醇、孟宗竹提取物、日柏醇和乳酸链球菌素中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的防霉保鲜纸，其特征在于，所述天然提取物类防霉剂选自辣椒素、花椒素、姜辣素、儿茶素和大蒜素中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的防霉保鲜纸，其特征在于，所述天然提取物类防霉剂按重量百分含量包括：辣椒素60％～90％、花椒素0％～15％、姜辣素0～10％、儿茶素0％～10％和大蒜素0～10％。
6.根据权利要求5所述的防霉保鲜纸，其特征在于，所述天然提取物类防霉剂按重量百分含量包括：辣椒素70％～85％、花椒素5％～10％、姜辣素5～8％、儿茶素3％～7％和大蒜素2～5％。
7.根据权利要求1所述的防霉保鲜纸，其特征在于，所述主体成分为水溶性壳聚糖。
8.根据权利要求1所述的防霉保鲜纸，其特征在于，所述阻隔涂层的主要原料为水溶性壳聚糖、改性淀粉和琼脂改性物中的一种。
9.根据权利要求1～8任一项所述的防霉保鲜纸，其特征在于，所述纸基层选自糯米纸、蛋白质可食性包装纸、壳聚糖可食性包装膜和复合性可食性包装膜中的一种。
10.根据权利要求1～9任一项所述的防霉保鲜纸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述防霉保鲜涂层的原料涂覆于所述纸基层的一表面，并进行热处理，形成防霉保鲜涂层；
将所述阻隔涂层的原料涂覆于所述纸基层的另一表面，并进行热处理，形成阻隔涂层，即得防霉保鲜纸。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180123 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |