本發(fā)明屬于特種紙領(lǐng)域，尤其是涉及一種1-甲基環(huán)丙烯保鮮紙及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著生活質(zhì)量的提高，人們對果蔬的時令和新鮮有了較高的消費需求。我國水果種植面積和水果產(chǎn)量一直穩(wěn)居世界首位，但是果蔬產(chǎn)品含水率高，容易腐爛，現(xiàn)階段我國新鮮果蔬由于采收不當、采后商品化處理技術(shù)落后、貯運條件不妥及貯藏加工能力不足等原因,造成的腐爛損耗率，水果達到了30％，蔬菜達30-40％，而發(fā)達國家的損耗率則不到7％。因此,采取有效的保鮮技術(shù)及材料,抑制果蔬的生命活動,降低其新陳代謝水平,延長其貯藏時間,以保持良好的商品質(zhì)量，就顯得十分重要。
眾所周知乙烯通過與植物中的某些受體結(jié)合能夠引起植物或植物局部(包括，例如，花卉、葉子、水果)和蔬菜的過早死亡。乙烯也促使葉子變黃和生長姜縮，以及促使早熟的水果、花卉和葉子脫落。因為乙烯所引發(fā)的這些問題，目前大量的研究關(guān)注于防止或減少乙烯對植物的有害影響的方法。
近年來，研究學者發(fā)現(xiàn)了1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)是非常有效的乙烯受體抑制劑?？赏ㄟ^與乙烯受體優(yōu)先結(jié)合的方式，不可逆的作用于乙烯受體，阻止內(nèi)源乙烯和外源乙烯與乙烯受體的結(jié)合，從而抑制其所誘導的與花卉、蔬果等園藝作物后熟或衰老的一系列生理生化反應。其具有安全無毒害、使用成本低、用量少、無殘留、使用方便、保鮮期長和抑制乙烯作用效果明顯等特點。然而，這種化合物的一個主要問題在于它們典型地是不穩(wěn)定的氣體，當壓縮時存在爆炸的危險。為了使環(huán)丙烯的反應性穩(wěn)定，從而提供儲存、運輸和向植物中施用或輸送這些活潑化合物的方便而且安全的方法，解決上述問題的一種方法是將環(huán)丙烯結(jié)合到分子包封劑絡(luò)合物中。
最早生產(chǎn)1-MCP商品的是羅門哈斯公司，商品名為Ethyblock,主要采用的是用環(huán)糊精吸附成產(chǎn)品。臺灣利統(tǒng)公司采用獨特的微包埋技術(shù)生產(chǎn)了1-甲基環(huán)丙烯，商品名是安喜培。目前國內(nèi)報道的生產(chǎn)廠家有蘭州嘉誠生物技術(shù)公司(片劑)和山東營養(yǎng)源食品科技有限公司(1-MCP溶液)。
目前，國內(nèi)外的片劑1-MCP和液態(tài)1-MCP都有較好的保鮮效果，但仍存在著使用不方便、不易操作和不穩(wěn)定等問題。1-MCP片劑在實施應用過程中需要密閉條件和密閉熏蒸6-12小時，操作復雜，不易大規(guī)?？焖儋A藏；液態(tài)1-MCP在常溫條件下穩(wěn)定性差，需要在低溫貯藏才能保證1-MCP的穩(wěn)定性。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種應用于果蔬的貯藏保鮮，使用方便、效果穩(wěn)定且更易推廣應用的1-甲基環(huán)丙烯保鮮紙及其制備方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種1-甲基環(huán)丙烯保鮮紙，包括原紙層和涂覆于原紙層表面的保鮮層；所述原紙層由竹漿和闊葉木漿混合抄制，原紙層的定量為120-150g/m2；所述保鮮層包括1-甲基環(huán)丙烯包結(jié)物、聚乙二醇熱熔膠、吸水劑、分散劑及緩釋劑，保鮮層的定量為15-40g/m2。
當1-甲基環(huán)丙烯保鮮紙加入到水果或蔬菜的紙箱或容器內(nèi)，果蔬呼吸產(chǎn)生的水汽和二氧化碳會誘發(fā)該保鮮紙涂層向容器內(nèi)緩慢控制釋放1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)，而1-MCP是乙烯阻斷劑，能抑制果蔬產(chǎn)生乙烯，延緩果蔬成熟，進而延長被包裝果蔬的貨架期和儲存期。但是在沒有裝填果蔬之前，空氣中的水分不足以引起1-MCP的釋放，該保鮮紙保鮮功能不會被啟動。
本發(fā)明還公開了一種上述1-甲基環(huán)丙烯保鮮紙的制備方法，包括以下步驟：
1)1-甲基環(huán)丙烯包結(jié)物的制備：將1-甲基環(huán)丙烯氣體通入5-15％的改性直鏈淀粉溶液，調(diào)節(jié)pH＝4.5-5.0及溫度5-10℃，析出包裹1-甲基環(huán)丙烯的淀粉晶體，控制1-甲基環(huán)丙烯包結(jié)物中的1-甲基環(huán)丙烯質(zhì)量百分比為0.10-0.16％；
2)涂料的配制：稱取步驟1)中所得到的淀粉晶體100份，并稱取吸水劑8-15份、分散劑5-10份、緩釋劑5-10份，加入聚乙二醇熱熔膠中，經(jīng)500-1000r/min攪拌分散，備用；
3)原紙層的制備：將以竹漿和闊葉木為主要成分的原料經(jīng)碎解，其中竹漿和闊葉木的質(zhì)量比為5-10:3，混合磨漿，篩選制成紙漿，制成定量為120-150g/m2的原紙層；
4)涂布：稱步驟2)中所得到的涂料以造紙涂布方式涂覆于步驟3)中所得的原紙層表面，形成定量為15-40g/m2的保鮮層；
5)干燥：將步驟4)中所得到的涂布紙在40-60℃的溫度，干燥2-5小時，即得。
進一步的，所述步驟1)中改性直鏈淀粉的制備方法為：先利用a-淀粉酶將直鏈淀粉降解，控制聚合度為100-200，再經(jīng)2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨取代反應，控制取代度為0.1-0.5。
進一步的，所述步驟2)中聚乙二醇熱熔膠的平均分子量為4000。
進一步的，所述步驟3)中打漿時的游離度控制在275-350ml。
進一步的，所述步驟3)中將紙漿用三層網(wǎng)造紙機抄制成形，經(jīng)機械大輥徑壓榨、烘干、超級壓光，抄造成原紙層。
針對1-MCP化合物在應用中存在的問題，本發(fā)明在1-MCP分子包裹技術(shù)的研究基礎(chǔ)上，進一步研制出新型的1-MCP保鮮紙，應用于果蔬的貯藏保鮮，其使用方便，保鮮效果好，保鮮效果穩(wěn)定，環(huán)境相容性好，在存儲和運輸過程都具有良好適用性，更易推廣應用。
本發(fā)明的有益效果是：(1)采用了傳統(tǒng)造紙的濕法成形和涂布的生產(chǎn)工藝，具有工藝流程簡單、易于控制產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)過程環(huán)保等特點，并且所生產(chǎn)可以精確各原料的物料比，有利于控制產(chǎn)品的品質(zhì)；(2)環(huán)丙烯保鮮紙使用更簡單、方便，易大規(guī)模推廣應用；(3)本發(fā)明利用少量從潮濕的空氣中提取的水，或水果自呼吸釋放的水，觸發(fā)1-MCP的緩慢釋放，使保鮮效果更加優(yōu)越；(4)本發(fā)明將允許使用者直接在裝運的容器中，而不是在巨大的處理容器、箱或房間中用環(huán)丙烯氣體對水果或蔬菜進行處理。
具體實施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本發(fā)明方案，下面將對發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1
步驟一：將直鏈淀粉經(jīng)a-淀粉酶降解，控制聚合度在100，再經(jīng)2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨取代反應，控制取代度0.1，得到改性直鏈淀粉。
步驟二，1-甲基環(huán)丙烯包結(jié)物的制備：將1-MCP氣體通入步驟一中得到的8％的改性直鏈淀粉溶液中，調(diào)節(jié)pH＝4及溫度5℃，析出包裹1-MCP的淀粉晶體，控制包結(jié)物中的1-MCP質(zhì)量百分比為0.10％。
步驟三，涂料的配制：稱取步驟二中所得到的淀粉晶體100份，并稱取吸水劑8份、分散劑5份、緩釋劑5份，加入平均分子量為4000的聚乙二醇熱熔膠中，經(jīng)800r/min攪拌分散，放入涂料貯存桶中備用。
步驟四，原紙層的制備：以質(zhì)量比為5:3的竹漿和闊葉木為主要原料經(jīng)碎解、混合磨漿、篩選制成紙漿，其中加拿大游離度控制在350ml，用三層網(wǎng)造紙機抄制成形，經(jīng)機械大輥徑壓榨、烘干、超級壓光，制成定量為120g/m2的原紙層。
步驟五，涂布：稱步驟三所得到的涂料以造紙涂布方式涂覆于步驟四所得的原紙層表面，形成定量為15g/m2保鮮層。
步驟六，干燥：將步驟五所得到的涂布紙經(jīng)低溫真空干燥，在溫度40℃下，干燥時間為2小時，即得成品1-甲基環(huán)丙烯保鮮紙(a)。
實施例2
步驟一：將直鏈淀粉經(jīng)a-淀粉酶降解，控制聚合度在150，再經(jīng)2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨取代反應，控制取代度0.3，得到改性直鏈淀粉。
步驟二，1-甲基環(huán)丙烯包結(jié)物的制備：將1-MCP氣體通入步驟一中得到的10％的改性直鏈淀粉溶液中，調(diào)節(jié)pH＝4.5及溫度10℃，析出包裹1-MCP的淀粉晶體，控制包結(jié)物中的1-MCP質(zhì)量百分比為0.12％。
步驟三，涂料的配制：稱取步驟二中所得到的淀粉晶體100份，并稱取吸水劑10份、分散劑8份、緩釋劑8份，加入平均分子量為4000的聚乙二醇熱熔膠中，經(jīng)900r/min攪拌分散，放入涂料貯存桶中備用。
步驟四，原紙層的制備：以質(zhì)量比為8:3的竹漿和闊葉木為主要原料經(jīng)碎解、混合磨漿、篩選制成紙漿，其中加拿大游離度控制在320ml，用三層網(wǎng)造紙機抄制成形，經(jīng)機械大輥徑壓榨、烘干、超級壓光，制成定量為130g/m2的原紙層。
步驟五，涂布：稱步驟三所得到的涂料以造紙涂布方式涂覆于步驟四所得的原紙層表面，形成定量為25g/m2保鮮層。
步驟六，干燥：將步驟五所得到的涂布紙經(jīng)低溫真空干燥，在溫度50℃下，干燥時間為3小時，即得成品1-甲基環(huán)丙烯保鮮紙(b)。
實施例3
步驟一：將直鏈淀粉經(jīng)a-淀粉酶降解，控制聚合度在200，再經(jīng)2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨取代反應，控制取代度0.5，得到改性直鏈淀粉。
步驟二，1-甲基環(huán)丙烯包結(jié)物的制備：將1-MCP氣體通入步驟一中得到的12％的改性直鏈淀粉溶液中，調(diào)節(jié)pH＝5.0及溫度10℃，析出包裹1-MCP的淀粉晶體，控制包結(jié)物中的1-MCP質(zhì)量百分比為0.16％。
步驟三，涂料的配制：稱取步驟二中所得到的淀粉晶體100份，并稱取吸水劑15份、分散劑10份、緩釋劑10份，加入平均分子量為4000的聚乙二醇熱熔膠中，經(jīng)700r/min攪拌分散，放入涂料貯存桶中備用。
步驟四，原紙層的制備：以質(zhì)量比為9:3的竹漿和闊葉木為主要原料經(jīng)碎解、混合磨漿、篩選制成紙漿，其中加拿大游離度控制在275ml，用三層網(wǎng)造紙機抄制成形，經(jīng)機械大輥徑壓榨、烘干、超級壓光，制成定量為150g/m2的原紙層。
步驟五，涂布：稱步驟三所得到的涂料以造紙涂布方式涂覆于步驟四所得的原紙層表面，形成定量為40g/m2保鮮層。
步驟六，干燥：將步驟五所得到的涂布紙經(jīng)低溫真空干燥，在溫度60℃下，干燥時間為5小時，即得成品1-甲基環(huán)丙烯保鮮紙(c)。
實驗得出，以空白組為對照，當1-甲基環(huán)丙烯保鮮紙加入到水果或蔬菜的紙箱或容器內(nèi)，果蔬呼吸產(chǎn)生的水汽和二氧化碳會誘發(fā)該保鮮紙涂層向容器內(nèi)緩慢控制釋放1-MCP，而1-MCP是乙烯阻斷劑，能抑制果蔬產(chǎn)生乙烯，延緩果蔬成熟，進而延長被包裝果蔬的貨架期和儲存期。而在沒有裝填果蔬之前，空氣中的水分不足以引起1-MCP的釋放，該保鮮紙保鮮功能不會被啟動。
檢測本發(fā)明實施例1、實施例2和實施例3所得的1-甲基環(huán)丙烯保鮮紙內(nèi)置處理水果的保鮮作用。
將當天采回八成熟的奉化水蜜桃放入紙箱，常溫下7天根據(jù)水果色澤、硬度、失重等商品率的評價指標評價保鮮效果，具體如表1所示。
表1
結(jié)果表明：用本發(fā)明實施例1、實施例2和實施例3的保鮮紙內(nèi)置處理的奉化水蜜桃的商品率分別為80％、85％和92％?？瞻捉M的奉化水蜜桃的可食率僅為50％。試驗結(jié)果表明本發(fā)明的1-甲基環(huán)丙烯保鮮紙對水果有很好的保鮮作用。
上述具體實施方式用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。