一種基于植物抑菌成分的緩釋抗菌保鮮紙箱及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種抗菌保鮮紙箱及其制備方法，尤其是一種基于植物抑菌成分的緩釋抗菌保鮮紙箱及其制備方法，適用于常溫條件下果蔬等農產品的保鮮包裝。
【背景技術】
[0002]由于包裝與保鮮處理不當，我國每年約有25 %?30 %的水果、15 %?20 %的蔬菜腐爛損耗，由此造成的直接經濟損失高達千億元。而在發達國家，果蔬損失率一般控制在5%以下。為了抑制果蔬等農產品的腐爛，人們在果蔬的采摘、儲運和銷售的過程中采用低溫保存、氣調保鮮、熱處理、輻照處理、化學防腐劑處理等各種手段來殺滅果蔬表面微生物，延長其貯藏期。由于技術水平和經濟因素的限制，冷藏和化學防腐劑處理是目前果蔬保鮮最有效最常用的方法。化學防腐劑保鮮具有很多優勢，首先其對設備的要求較低，從而產生的能耗和成本相對較低；其次，化學防腐保鮮劑在使用過程中操作簡便易行，被廣泛用于果蔬等農產品的保鮮。我國批準使用了 32種食物防腐劑，使用最多的是苯甲酸、山梨酸等。這些物質在一定程度上可以殺死果蔬致腐微生物，達到延長其貯藏期的目的。但是長期使用化學防腐劑會對人體健康有一定負面影響，甚至會使人體產生病變、致畸、致癌等。近年來的很多研究表明，許多植物提取成分具有很強的殺菌作用，并且多數來源于食藥同源型植物，千百年以來的經驗證實這些植物對人體安全，無副作用。據統計，我國具有抑菌性能的植物資源約5000余種。抑菌作用較強的植物資源有:大蒜、丁香、肉桂、牛至等，它們對農產品中常見的致腐微生物具有很強的抑制和殺滅作用。近年來，人們開始研究利用植物提取成分對水果蔬菜等進行保鮮，為農產品保鮮開辟了一個全新的領域。但大多研究還處于實驗階段，目前還存在一些問題:大部分天然植物抑菌成分容易揮發或氧化分解而失效；天然植物抑菌成分的抑菌有效期無法控制；將天然植物抑菌成分加工成抗菌保鮮包裝材料還缺乏成熟的工藝技術。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題是，提供一種適用于常溫條件下果蔬等農產品保鮮的基于植物抑菌成分的緩釋抗菌保鮮紙箱及其制備方法。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:一種基于植物抑菌成分的緩釋抗菌保鮮紙箱，包括瓦楞紙板和涂覆在瓦楞紙板表面上由天然植物抑菌成分、濕敏性樹月旨、β_環糊精、乳化劑、蒸餾水制成的抗菌涂層。所述抗菌涂層各組分的重量百分比含量為:丁香提取物0.2 %?3 %，百里香提取物0.4?4 %，檸檬草提取物0.3?3 %，花椒提取物0.3 %?2 %，濕敏性樹脂6?16 %，β -環糊精2?6 %，乳化劑0.02?2 %，蒸餾水80?90%，上述各個組分含量之和為100%。
[0005]所述濕敏性樹脂為水溶性PVA，其醇解度為85?90 %。
[0006]所述乳化劑為吐溫80、吐溫20，或單甘脂中的一種。
[0007]所述瓦楞紙板可為A楞、B楞、E楞、C楞、AB楞、BC楞、BE楞中的任意一種。
[0008]基于植物抑菌成分的緩釋抗菌保鮮紙箱的制備方法包括以下步驟:
[0009]步驟一，將丁香提取物、百里香提取物、檸檬草提取物、花椒提取物、PVA、β_環糊精、乳化劑、蒸餾水按照一定的比例混合、加熱攪拌均勻并脫除氣泡，制得緩釋抗菌涂膜液；
[0010]步驟二，將步驟一制得的緩釋抗菌涂膜液涂覆到瓦楞紙板上制得緩釋抗菌瓦楞紙板；
[0011]步驟三，將緩釋抗菌瓦楞紙板模切、壓痕、粘結成箱，制成緩釋抗菌保鮮紙箱。
[0012]上述丁香提取物、百里香提取物、檸檬草提取物、花椒提取物的制備方法包括以下步驟:
[0013]步驟一，將植物原材料粉碎至30?100目，采用水蒸氣蒸餾的方法提取抑菌成分，水蒸氣蒸餾溫度為80?140°C，水蒸氣蒸餾時間為3?10小時，蒸餾出植物提取成分和水的混合物；
[0014]步驟二，在植物提取成分和水的混合物中加入萃取劑(萃取劑可以是正己烷、乙醚、氯仿中的一種)，然后對其進行萃取分液，將萃取層在20?30kpa真空，40?70°C條件下減壓蒸餾回收萃取劑，得到植物提取物。
[0015]上述的緩釋抗菌涂膜液的制備方法包括以下步驟:
[0016]步驟一，首先稱取一定量的β -環糊精，放入盛有定量蒸餾水的燒杯中，置于30?70°C的水浴環境中攪拌10?30分鐘使其充分溶解，然后按比例加入定量的丁香提取物、百里香提取物、檸檬草提取物、花椒提取物、乳化劑，置于30?50°C水浴環境中攪拌15?30分鐘，采用分散機分散10?20分鐘，制得質地均勻的β -環糊精/植物提取物混合液；
[0017]步驟二，取一定量的PVA加入β -環糊精/植物提取物混合液中，在60?90°C條件下攪拌20?60分鐘，采用分散機分散10?30分鐘，超聲波40?70°C頻率80?10Hz條件下振蕩20?60min，靜置8?24h去除溶液中氣泡，制得質地均勻的緩釋抗菌涂膜液。
[0018]所述緩釋抗菌涂膜液涂布到瓦楞紙板上之后經過30?50°C干燥處理3?12小時。
[0019]本發明以瓦楞紙板為基材，以天然植物提取物為抑菌成分，以PVA和β -環糊精為緩釋包被材料，制備出一種基于植物抑菌成分的緩釋抗菌保鮮紙箱，本發明成果能有效抑制水果、蔬菜致腐微生物的生長繁殖，特別適用于常溫條件下水果、蔬菜的抗菌保鮮，具有以下優點:
[0020](I)安全、無毒副作用:本發明制備的基于植物抑菌成分的緩釋抗菌保鮮紙箱的功能抑菌成分從天然植物中提取制得，以氣相抑菌方式抑制果蔬等農產品致腐微生物生長繁殖，對人體健康安全，無毒副作用，具有顯著的前瞻性和創新性。
[0021](2)抗菌保鮮功能緩釋可控:本發明將幾種天然植物抑菌成分進行復配，提高了綜合抑菌能力；采用PVA和β-環糊精對天然植物抑菌成分進行包埋，不僅解決了天然抑菌成分因揮發或氧化分解而損失的問題，而且實現了抑菌保鮮功能的緩釋可控。
【具體實施方式】
[0022]一種基于植物抑菌成分的緩釋抗菌保鮮紙箱，包括瓦楞紙板和涂覆在瓦楞紙板表面上由丁香提取物、百里香提取物、檸檬草提取物、花椒提取物、PVA、β -環糊精、乳化劑、蒸餾水制成的抗菌涂層。
[0023]所述抗菌涂層各個組分的重量百分比含量為:丁香提取物0.2%?3%，百里香提取物0.4?4 %，檸檬草提取物0.3?3 %，花椒提取物0.3 %?2 %，濕敏性樹脂6?16%, β -環糊精2?6%，乳化劑0.02?2%，蒸餾水80?90%，上述各個組分含量之和為 100%。
[0024]所述PVA為水溶性PVA，其醇解度為85?90 %。
[0025]所述乳化劑為吐溫80、吐溫20，或單甘脂中的一種。
[0026]所述瓦楞紙板可為A楞、B楞、E楞、C楞、AB楞、BC楞、BE楞中的任意一種。
[0027]基于植物抑菌成分的緩釋抗菌保鮮紙箱的制備方法包括以下步驟:
[0028]步驟一，將丁香提取物、百里香提取物、檸檬草提取物、花椒提取物、PVA、β_環糊精、乳化劑、蒸餾水按照一定的比例混合、加熱攪拌均勻并脫除氣泡，制得緩釋抗菌涂膜液；
[0029]步驟二，將步驟一制得的緩釋抗菌涂膜液涂布到瓦楞紙板上制得緩釋抗菌瓦楞紙板；
[0030]步驟三，將緩釋抗菌瓦楞紙板模切、壓痕、粘結成箱，制成緩釋抗菌保鮮紙箱。
[0031]上述丁香提取物、百里香提取物、檸檬草提取物、花椒提取物的制備方法包括以下步驟:
[0032]步驟一，將植物原材料粉碎至30?100目，采用水蒸氣蒸餾的方法提取抑菌成分，水蒸氣蒸餾溫度為80?140°C，水蒸氣蒸餾時間為3?10小時，蒸餾出植物提取成分和水的混合物；
[0033]步驟二，在植物提取成分和水的混合物中加入萃取劑(萃取劑可以是正己烷、乙醚、氯仿中的一種)，然后對其進行萃取分液，將萃取層在20?30kpa真空，40?70°C條件下減壓蒸餾回收萃取劑，得到植物提取物。
[0034]上述的緩釋抗菌涂膜液的制備方法包括以下步驟:
[0035]步驟一，首先稱取一定量的β -環糊精，放入盛有定量蒸餾水的燒杯中，置于30?70°C的水浴環境中攪拌10?30分鐘使其充分溶解，然后按比例加入定量的丁香提取物、百里香提取物、檸檬草提取物、花椒提取物、乳化劑，置于30?50°C水浴環境中攪拌15?30分鐘，采用分散機分散10?20分鐘，制得質地均勻的β -環糊精/植物提取物混合液；
[0036]步驟二，取一定量的PVA加入β -環糊精/植物提取物混合液中，在60?90°C條件下攪拌20?60分鐘，采用分散機分散10?30分鐘，超聲波40?70°C頻率80?10Hz條件下振蕩