[发明专利]一种纳米复合聚乙烯膜及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于食品保鲜材料技术领域，具体涉及一种纳米复合聚乙烯膜及其制备方法和应用。

背景技术

南美白对虾原产于南美太平洋沿岸的水域，20世纪90年代初开始在我国引进养殖。南美白对虾因其壳薄体肥、肉嫩味美以及价格适中等特点深受消费者的欢迎。但是南美白对虾属于易腐食品，在捕捞、运输、加工及贮藏过程中极易受细菌侵袭而腐败变质，特别是其死亡后，在酶类的作用下进行无氧降解，随着糖原和ATP的减少，虾体开始变硬，并很快进入僵硬期，当体内的ATP分解完后，虾肉成分会进一步降解，直至腐败变质。另外，虾体内存在大量的多酚氧化酶，能够使虾体表面产生双酚类物质，进而转变成有色的醌类物质，而醌类物质具有较高的活性，极易与氨基酸或蛋白质结合成黑色素，从而导致虾的黑变。

目前，虾类的保鲜方法有紫外线杀菌、臭氧处理、辐照杀菌及采用生物保鲜剂溶液保鲜，但是紫外线杀菌技术一般为表面杀菌，范围有限且存在消毒死角；臭氧技术价格较高，且有氧化性强易使样品脱色；辐照杀菌致死微生物的剂量对操作人员来说较高，安全性低；生物保鲜剂容易产生化学残留，对食品及环境易产生污染，这些技术对虾的保鲜效果不理想。

公开号为CN102940300A的专利文献公开了一种南美白对虾的保鲜方法，包括：以氯化钠溶液作为电解质，电解制得酸性电解水，冷冻粉碎，再将南美白对虾平铺在酸性电解水碎冰上。通过酸性电解水冰本身的低温、低pH值及一定含量的有效氯浓度，减缓南美白对虾表面外源性微生物的生长，从而起到延长南美白对虾的贮藏时间。虽然该方法能够有效地延长南美白对虾的贮藏时间，但是由于氯化钠的存在，会破坏白对虾原有的品质。

为了延长南美白对虾的贮藏时间，并且最大程度的保留南美白对虾原有的品质，现有技术中一般将南美白对虾通过包装材料包装之后进行低温贮藏，通过包装与冷藏的结合，起到保鲜作用。

纳米包装材料因其量子尺寸引起的界面效应、体积效应、量子效应及宏观量子隧道效应等，使聚合物纳米复合材料呈现出很多不同于普通聚合物复合材料的特性，纳米粒子不仅使聚合物的强度、刚性和韧性得到显著改善，而且由于其尺寸小、透光性好，在增加基体密度、提高基体透光性、阻隔性、耐热性及抗老化性等方面具有特殊性能，因此在各领域有着广泛的潜在应用。

发明内容

本发明提供了一种纳米复合聚乙烯膜的制备方法，该方法制得的聚乙烯膜可以对南美白对虾进行有效保鲜。

一种纳米复合聚乙烯膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)采用钛酸酯偶联剂对TiO₂纳米粉末进行改性，制得改性TiO₂纳米粉末；

(2)将改性TiO₂纳米粉末与低密度聚乙烯混合，造粒；

(3)挤压成型制得所述纳米复合聚乙烯膜。

所述改性包括：

(1)将钛酸酯偶联剂加入溶剂中，调节pH至4～5，制得钛酸偶联剂溶液；

(2)将TiO₂纳米粉末加入钛酸酯偶联剂溶液中，反应完成后除去溶剂，反应产物经真空干燥、粉碎、过筛，制成所述改性TiO₂纳米粉末。

优选的，所述溶剂为由丙醇和水组成的混合溶剂，也可选用其它溶剂，钛酸酯偶联剂能够分散即可。

优选的，所述钛酸酯偶联剂溶液的重量百分比浓度为20～30％。

优选的，所述TiO₂纳米粉末加入量为钛酸酯偶联剂溶液重量的10～20％。

优选的，反应温度控制在70～90℃，反应时间为50～60min，反应期间进行搅拌，使反应充分。

优选的，所述除去溶剂的方法为旋蒸，温度同样控制在70～90℃，利用超声可以加快挥发。

优选的，所述造粒包括：

(1)将改性TiO₂纳米粉末与低密度聚乙烯混合，第一次造粒，获得一次母粒；

(2)将一次母粒与低密度聚乙烯混合，第二次造粒，获得二次母粒；

优选的，所述改性TiO₂纳米粉末占所有原料的重量百分比为1～2％。

本发明还提供了所述制备方法制得的纳米复合聚乙烯膜。

优选的，所述纳米复合聚乙烯膜的厚度为38～42μm。

本发明又提供了纳米复合聚乙烯膜在南美白对虾保鲜中的应用。

优选的，包括：将南美白对虾置于冰水中致死，清洗沥干之后置于所述纳米复合聚乙烯膜制备而成的包装袋中，真空包装之后进行冷藏。