CN104803078B9

CN104803078B9 - 多功能集成保鲜袋及制备方法

Info

Publication number: CN104803078B9
Application number: CN201510015357.1A
Authority: CN
Inventors: 李东立; 许文才; 廖瑞娟; 石佳子; 付亚波
Original assignee: Beijing Institute of Graphic Communication
Current assignee: Beijing Jianzhen fresh keeping Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2015-01-12
Filing date: 2015-01-12
Publication date: 2021-01-15
Anticipated expiration: 2035-01-12
Also published as: CN104803078B; CN104803078A

Abstract

多功能集成保鲜袋及制备方法，属于包装材料领域。以乙烯吸附、乙烯抑制、抗菌、高二氧化碳选择透过、高水蒸气透过功能薄膜为原料薄膜，从上述功能薄膜中根据需要选择2-5种，制备成多功能集成保鲜袋，该多功能集成保鲜袋适合于高呼吸强度果蔬的保鲜，尤其适合于呼吸跃变型水果在常温下的保鲜。

Description

多功能集成保鲜袋及制备方法

技术领域

本发明涉及水果保鲜包装材料，尤其涉及具有高透氧、透水、透二氧化碳、乙烯吸附、乙烯抑制等多功能集成保鲜袋设计和制备方法，属于包装材料领域。

背景技术

生鲜水果蔬菜采摘后仍继续进行呼吸作用，发生营养成分的氧化，放出热量，产生水分、二氧化碳、乙烯等代谢产物；在常温、裸放的环境下，果蔬呼吸速率强，果蔬容易衰老、失去水分而失去商业价值；在普通保鲜袋形成的密闭环境中，乙烯、二氧化碳和水分不能充分及时排除，乙烯会加速果蔬呼吸强度，促进果蔬进一步成熟衰老；呼吸作用产生的水分形成的高湿度环境更容易滋生病原菌、导致果蔬腐烂；高二氧化碳环境也会造成一些果蔬腐烂的加剧。因此降低果蔬的呼吸速率、保持水分、防止滋生病原菌、建立一个适当的低氧、低二氧化碳气氛环境是解决果蔬保鲜问题的关键，为此人们开发出许多果蔬保鲜方法和技术，例如气温、气调、浸渍、药剂熏蒸。已经开发成功的功能性保鲜薄膜(保鲜袋)的种类很多。

专利ZL 03113758.X介绍一种由无纺布制成的保鲜袋，具有透气性高，不结水雾的特点；为了提高透气性，ZL 201210466049.7和 ZL201310071920.8在袋体上设有若干小孔，ZL200910034625.9在袋体上设计一个硅窗增加透气性；ZL200710061409.4则介绍在聚乙烯材料中添加透气母粒制成薄膜,然后用光面对辊机处理，在薄膜上形成直径1mm-1.5mm的小孔,小孔密度50～100万个/平米以增加保鲜袋透气性；专利200810059439.6则采用共混树脂改性方法提高保鲜袋透气性，在聚乙烯树脂中添加二氧化硅、橡胶等成分。

ZL201210275448.5则介绍一种较为复杂的保鲜袋设计，该保鲜袋包括薄膜袋和预留孔，在预留孔上有上层标贴，用于控制预留孔的开与关；ZL200720037273.9的保鲜袋设计与上面专利相似，这种保鲜袋包括气调膜、基材、粘合剂和有透气孔的塑料袋,于气调膜与基材复合,由粘合剂粘合在塑料袋有透气孔的部位上,利用气调膜对包装袋内的氧气和二氧化碳等气体的含量进行调节,从而抑制了果蔬的呼吸强度。为了增加抑菌性能，ZL201110334707.2发明了一种驻极体保鲜膜，采用聚四氟乙烯或乙烯-四氟乙烯共聚物塑料经加工细化制成薄膜材料,采用驻极体电晕法或击穿法进行驻极化技术处理； ZL201210588963.9将浒苔纤维按一定比例加入到纸浆纤维中，制成含浒苔纤维的保鲜袋，最后在保鲜袋中涂抹5％的半脱乙酰壳聚糖溶液增加保鲜袋的抑菌作用；ZL200710158884.3介绍在PE薄膜中加入肉桂醛，肉桂醛对被保鲜果蔬无漂白作用。

上面的保鲜袋具有单层结构，另外许多保鲜袋具有具有双层结构。ZL201110368214.0介绍的保鲜袋由透气保护层和保鲜层组成，在透气保护层上设有一个观察窗，而保鲜层则由聚乙烯树脂、海藻酸钠、壳聚糖组成；ZL201220487692.3介绍的保鲜袋由外袋体和内袋体组成，外袋体内设有内袋体，外袋体和内袋体的底部相粘合，外袋体和内袋体之间设有保温层。

另外还有许多3层结构的保鲜袋，ZL200710119153.8开发一种气调保鲜袋,设计成由里向外的三层结构，其中袋体由外层向内层依次由气调保鲜膜、透气亲水性材料层、透气疏水性材料层组成,袋体在每一预设段落处设置封合区；ZL201320479168.6的保鲜袋的袋体顶端内装有密封条，所述袋体由外到内依次分为保鲜层、保湿吸附层和保鲜透气层，其中保湿吸附层上设有乙烯吸附剂，保鲜透气层表面设有透气小孔。

用无纺布制作袋体或袋体上打微孔的设计无法准确控制氧气和水汽透过性，对二氧化碳气体透过无选择性；在聚乙烯或聚丙烯树脂中添加无机粒子或橡胶成分，可以增加氧气透过率，但对水汽的透过性增加不显著；由于硅窗面积较小，因此很难通过它充分透出水蒸气和二氧化碳，且硅窗设计造成保鲜袋加工成本增加；对于那些设计复杂的袋体，增加生产成本，很难形成大规模机械化生产；双层结构和三层结构设计的保鲜袋，它们的透气性会降低，往往造成保鲜袋内氧气供应不足，水汽不能及时排除；为了增加抑菌功能、乙烯吸附功能而在保鲜袋内添加药包也是常见的包装形式，但药包破损后会污染果蔬，或者药包释放杀菌剂浓度过高造成果蔬被污染，丧失风味。现有的果蔬包装往往顾此失彼，单一薄膜设计很难同时实现高透氧、高透水、高二氧化碳选择透过性、抑菌、乙烯吸附、乙烯抑制的功能，双层或多层复合的设计可以增加抑菌、乙烯吸附、乙烯抑制的功能，但又丧失了高透氧、高透水、高二氧化碳通过性；本发明采用多功能集成保鲜袋设计则成功解决了这些矛盾，使保鲜袋同时具有抑菌、乙烯吸附、乙烯抑制的功能，同时具有高透氧、高透水、高二氧化碳选择通过功能。

发明内容

本发明目的是提供多功能集成保鲜袋设计及其制备方法。利用多种功能薄膜，设计生产多功能集成保鲜袋。以它们为原料膜，制备成多功能集成薄膜卷材，然后制备成多功能集成保鲜袋，使保鲜袋同时具有我们原料薄膜所具有的所有保鲜功能，且各种保鲜功能不会相互影响，不会相互削弱。

所述的多种功能集成保鲜袋为以下5种材料中的的至少两种拼接而成的：

功能薄膜1(ANTI-MICROBIALS,AM films)：具有智能缓释杀菌剂功能的多层复合薄膜，可以根据被保鲜果蔬滋生病原菌多少，薄膜可以自动释放不同浓度的气相杀菌剂，该杀菌剂不会在果蔬上产生任何残留，杀菌剂的类型符合国际EC和FDA标准。

功能薄膜2(ETHYLENE ABSORBERS,EA films)：具有吸附乙烯功能的水果保鲜包装薄膜，本发明优选采用ZL201010522442.4公开一种具有吸附乙烯功能的水果保鲜包装薄膜，该薄膜是将一定比例的硅酸铝粉末与聚乙烯树脂熔融共混，然后吹膜得到，它具有乙烯吸附容量高，乙烯吸附性不受水汽影响的特点。

功能薄膜3(1-MCP releasing,MR films)：具有1-MCP释放功能的复合薄膜。1-甲基环丙烯(1-MCP)气体可以抑制果蔬产生乙烯，市场上的1-MCP制剂是将1-MCP吸附在环糊精载体上，将该环糊精分散在水中，会释放出一定浓度的1-MCP气体，对果蔬进行熏蒸保鲜；由于释放浓度和释放周期难以准确控制，因此应用受到限制；本发明优选采用CN102862361A公开的一种具有1-MCP释放功能的复合薄膜，该薄膜遇到果蔬呼吸产生的水汽后自动缓释气相1-MCP，当果蔬呼吸强度大时，保鲜袋内相对湿度高，薄膜释放的1-MCP浓度越大，对果蔬呼吸作用的抑制效果越高，实现对果蔬代谢的自动减缓调节。

功能薄膜4(High CO₂TR and OTR film,HCO films)：一种具有高氧气透过性和高二氧化碳选择透气性的薄膜，优选采用 ZL201210363822.7公开的一种具有高氧气透过性和高二氧化碳选择透气性的薄膜，薄膜的氧气透过率(OTR)在10⁵ml/m².day.atm以上，且优选二氧化碳的透过率(CO₂TR)是OTR的6倍，可以及时排除果蔬呼吸作用产生的二氧化碳，防止二氧化碳富集引起果蔬衰老。

功能薄膜5(High MVTR film，HM films)：ZL 201010532453.0 公开一种硅藻土改性聚乙烯薄膜，多孔而亲水的硅藻土对水蒸气具有较高的透过性，改性薄膜的水蒸气透过率(WVTR)达到 100-200g/m².day,可以及时排除包装袋(保鲜袋)内产生的水汽，降低保鲜袋内相对湿度，抑制细菌滋生。

其中功能薄膜1(AM薄膜)的OTR、CO₂TR数值在 2000-5000ml/m².day.atm之间，相对HCO films,AM films对透氧和透二氧化碳的贡献可以忽略；AM films的WVTR低于10g/m².day，相对于HM films，AM films对水汽透过性的贡献也可以忽略；即在集成设计时，AM films只贡献杀菌性能，而对气体透过性能的贡献可以忽略。

本发明功能薄膜1优选采用申请号200910086775.4和 201210365158.X公开的任一一种薄膜。

其中申请号200910086775.4包括：(a)内层，为受控释放层，有具有一定比例的聚乙烯醋酸乙烯酯共聚物-低密度聚乙烯共混树脂构成；(b)中层，为杀菌剂的产生层，有粘结剂和所述杀菌剂前躯体构成；(c)外层，为二氧化硫的阻隔层和/或印刷层，由选自以下组成中的材料构成的非极性薄膜：低密度聚乙烯、或者低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯的共混改性树脂薄膜，或者是双向拉伸聚丙烯；可选地，(d)第一附加层，所述第一附加层位于作为印刷层的外层的内部和作为杀菌剂产生层中层的外部之间，第一附加层选自尼龙薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。

申请号201210365158.X包括三层，外层为高阻隔层；中间层为粘结剂层，是一干胶膜；内层为食品接触层；外层为以高氧阻隔的KBOPP、 VMCPP、VMPET、SiOx/PET、Al₂O₃/PET中的一种或几种组成的阻隔膜；中间层为有机酸或有机酸钠盐中的一种或几种的混合作为活性抑菌成分，将它们添加到聚氨酯或丙烯酸酯粘结剂中，活性抑菌成分在中间层中的质量百分含量为2-15％，粘结剂干胶的用量为3-7克/平米；内层为EVA改性的LDPE改性树脂，EVA占内层总质量的5-50％；有机酸为柠檬酸、山梨酸、苹果酸、酒石酸、苯甲酸中的一种或几种的混合。

功能薄膜2(EA薄膜)的OTR、CO₂TR数值也在 2000-5000ml/m².day.atm之间，且WVTR低于10g/m².day，在集成设计时，EA films只贡献乙烯吸附性能，而对气体透过性能的贡献可以忽略。

本发明功能薄膜2(EA薄膜)优选ZL201010522442.4公开的具有吸附乙烯功能的水果保鲜绿色包装材料，包括以下组分：100-90质量份数聚乙烯或聚丙烯树脂和0.5-10质量份数硅酸铝分子筛，硅酸铝分子筛粒度为5～100微米，硅铝比为5～100；其制备方法，包括以下步骤：在室温下，将拟薄水铝石加到水中，搅拌混合均匀；然后加入模板剂和硅溶胶，直至形成凝胶；将凝胶装入不锈钢高压釜中，密闭加热至200～250℃，在自身压力下进行恒温晶化48小时；晶化完全后，用去离子水洗涤并干燥；最后于500～700℃焙烧4～6小时以完全除去模板剂，粉碎到5～100微米的粒经，即得到分子筛原粉，分子筛中的Si/Al摩尔比为5-100；将100～90份的聚乙烯或聚丙烯树脂树脂与0.5～10份分子筛均匀混合之后，在双螺杆挤出机上熔融共混，然后吹制成薄膜。

功能薄膜3(MR薄膜)的情况也与EA films、AM films相似，在集成设计时，MR films只释放1-MCP，贡献乙烯抑制功能，而对气体透过性能的贡献可以忽略。

本发明功能薄膜3(MR薄膜)优选CN102862361A公开的一种可释放1-甲基环丙烯的果蔬保鲜包装材料，该包装材料为多层复合薄膜，包括最外层是对1-MCP气体的阻隔层、中间层粘结剂或1-MCP释放层、最内层是食品接触层或1-MCP的控制释放层；外层为1-MCP 阻隔层，是以低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)中的一种或几种为主体，或者以聚丙烯薄膜BOPP (双向拉伸聚丙烯薄膜)、CPP(流延聚丙烯薄膜)为主体，或者以聚乙烯和聚丙烯树脂为主体，在主体中添加EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)为改性剂的膜等作为外层；以EVA改性PE-橡胶共混物作为内层；以1-甲基环丙烯(1-MCP)作为活性成分，将1-MCP/环糊精添加到常用的聚氨酯或丙烯酸酯粘结剂中得到的干胶层作为中间层，1-MCP/ 环糊精为1-MCP吸附在环糊精载体上且1-MCP质量含量3-5％，外层的极性高于内层的极性，且外层的阻隔性高于内层的阻隔性。

功能薄膜4(HCO薄膜)的OTR、CO₂TR数值在10⁵-10⁶ml/m².day.atm 之间，主要作用是为保鲜袋提供氧气，排出保鲜袋内的二氧化碳；HCO films的WVTR低于20g/m².day，在集成设计时，HCO films对水蒸气透过性能的贡献可以忽略，只考虑对氧气和二氧化碳透过性的贡献。

功能薄膜4(HCO薄膜)优选采用ZL201210363822.7公开的薄膜材料，具有单层结构，是以低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)中的一种或几种为基体树脂，与无定形聚合物熔融共混后吹塑而成的薄膜，无定形聚合物为苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、三元乙丙橡胶(EPDM)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、聚丁二烯(PB)、天然橡胶(NR)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)中的一种或几种，无定形聚合物在体系中的总比例为25-30％。

功能薄膜5(HM薄膜)的OTR、CO₂TR数值在10⁴ml/m².day.atm左右，相对于HCO films，对氧气和二氧化碳透过性的贡献较小，一般情况下也可以忽略；HM films的WVTR在100-200g/m².day之间，在集成设计时，HM films只考虑对水蒸气透过性的贡献，而对二氧化碳和氧气透过性的贡献可以忽略。

功能薄膜5(HM薄膜)优选采用ZL201010532453.0公开的具有高透气性功能的水果保鲜包装材料，该材料的原料包括改性的硅藻土和 LDPE，改性的硅藻土为表面包裹上一层聚醋酸乙烯、聚丙烯酸树脂或它们的共聚物的硅藻土；硅藻土改性的方法：将硅藻土分散在水中，然后加入醋酸乙烯或/和丙烯酸类单体，升温到40-60℃，加入浓度为 30％的双氧水,接着加入质量浓度10％的氯化亚铁水溶液,反应4～10小时，然后烘干、粉碎得到改性硅藻土；其中上述100克硅藻土对应分散在500ml的水中，然后对应加入5～200ml单体，双氧水加入量对应 0.5～5ml,氯化亚铁水溶液对应加入0.2～2ml；上述丙烯酸类单体为丙烯酸甲酯单体或甲基丙烯酸甲酯单体。

根据被保鲜果蔬的品种，选择需集成的功能数量、种类；根据果蔬的重量、保鲜温度下的呼吸速率，计算各功能薄膜的面积。

一般情况下，功能薄膜4的HCO薄膜和功能薄膜5的HM薄膜是设计每种保鲜袋所必备的，HCO薄膜为保鲜袋提供适宜的氧气浓度和二氧化碳浓度，而HM薄膜则及时排除保鲜袋内水分，防止保鲜袋内侧结露，降低滋生病原菌的几率；如果是呼吸跃变型水果，则EA薄膜或MR薄膜是有必要添加的功能薄膜，可以及时吸收掉水果呼吸产生的乙烯，延缓和拖后呼吸跃变；如果果蔬容易滋生真菌或其它病原菌，则在保鲜袋设计中添加抑菌功能AM薄膜。

如果W千克的水果需要一个外形高为H米、宽度为D米的保鲜袋保鲜，保鲜温度为T，在该温度下，水果的呼吸速率为生产R ml CO₂/(kg.hr)或者消耗R ml O₂/(kg.hr)，水果的呼吸速率在某温度下是现有的或可知的；保鲜袋内气体浓度达到平衡后，各组分的平衡体积百分比浓度分别为C_O2、C_CO2、相对湿度为RH，外界空气中氧气的体积百分比浓度为20％，二氧化碳浓度为零，外界空气相对湿度为RH₀，则存在下列关系：

葡萄糖的氧化反应：

C₆H₁₂O₆+6O₂＝6CO₂+6H₂O+热量 (1)

根据式(1)，可以推导出，如果保鲜袋内装入W kg、呼吸速率为R mlCO₂/(kg·hr)(或者R mlO₂/(kg·hr))的果蔬，由于呼吸作用每小时产生的水蒸气质量(g)为：

H₂O(g/hr)＝W×R×18/(22.4×1000) (2)

在保鲜袋内气体与外界环境中气体有下列平衡：

氧气平衡：W×R＝OTR_HCO×H×di_HCO×(20％-C_O2)×24hr (3)

二氧化碳平衡：W×R＝CO₂TR_HCO×H×di_HCO×(C_CO2-0)×24hr

(4)

水蒸气的平衡：

W×R×18/(22.4×1000)×24hr＝WVTR×H×di_HM×(RH-RH₀)

(5)

上述W-水果重量，kg；R-水果的呼吸速率，ml/(kg·hr)；OTR_HCO- 功能薄膜4(HCO薄膜)的氧气透过率，ml/m²·24hr.atm；CO₂TR_HCO-功能薄膜4(HCO薄膜)的二氧化碳气体透过率，ml/m²·day·atm；C_O2- 气体达到平衡后，保鲜袋内氧气的体积百分含量，％；C_CO2-气体达到平衡后，保鲜袋内二氧化碳的体积百分含量，％；H-袋高，m；di_HCO- 袋子中功能薄膜4的宽度，按照公式(3)和(4)，取两者中的较大值，m；di_HM-袋子中功能薄膜5的宽度，m；WVTR-功能薄膜5的水蒸气透过率，g/m²·24hr·100％RH；RH-气体达到平衡后，保鲜袋内相对湿度，单位为％；RH₀-外界空气的相对湿度，单位％；C_CO2、C_O2一般取保鲜果蔬最佳的气氛组成，可以根据文献查阅得到，或者根据保鲜试验自己测得。WVTR为HM的水蒸气透过率。

根据式(3)和(4)，可以得出当保鲜袋内气体组分平衡后，达到最佳氧气或二氧化碳浓度时，制备多功能集成保鲜袋需要高度为H 的HCO薄膜宽度为di_HCO,一般取较大的一个值；根据式(5)可以得出当实现保鲜袋内侧不结露时(RH小于100％，一般保鲜袋内相对湿度取 95％-100％)，外界空气相对湿度是一个变化值，一般取当季、当日的平均相对湿度RH，需要的HM薄膜宽度di_HM。

保鲜袋总表面积为D×H式(3)平米，根据式(3)和(4)得到 di_HCO(即HCO薄膜的面积)，根据式(5)得到HM薄膜的面积，在确定了这两种薄膜使用面积后，保鲜袋剩余的面积(D×H-H(di_HCO+di_HM)) 可以根据果蔬释放乙烯的浓度高低和容易滋生病原菌的程度而确定乙烯抑制、乙烯吸附、抑菌薄膜的面积。

如果果蔬非呼吸跃变型，或者呼吸作用基本不生成乙烯，则可使用三功能集成设计，不使用乙烯吸附功能，只使用HCO、HM和AM三功能；如果果蔬呼吸作用产生乙烯浓度很高，则采用五功能集成保鲜袋设计，即在上述四功能保鲜袋设计基础上，增加使用MR薄膜(乙烯抑制)功能薄膜。

如果果蔬不宜滋生细菌，且呼吸作用不产生乙烯，则采用二功能集成设计，只采用HCO和HM薄膜；在这种情况下，如果保鲜袋的尺寸较大，而计算后发现需要的HCO薄膜和HM薄膜的面积总和小于H×D, 则可增加HM薄膜面积。

如果计算后发现所需多功能薄膜面积总和大于H×D,则需要制备透气性更高的HCO薄膜、HM薄膜，必要时还需增加AM和EA薄膜的透气性。

制袋方法

将所需要的几种功能薄膜卷材分切成所需要的宽度(di),然后用热封或粘合剂粘合的方式制成相应的卷材(图2所示)，然后在自动制袋机上热封或粘合成利乐枕形式的保鲜袋，袋子的高度是H。

保鲜应用

多功能集成保鲜袋特别适合于呼吸强度高、呼吸生成乙烯较多的果蔬保鲜，特别适合于呼吸跃变型果蔬的保鲜，尤其适合于常温下果蔬的保鲜。挑选无机械损伤、没有感染病原菌的果蔬，直接放入多功能集成保鲜袋内，扎紧袋口即可，保鲜袋最好放置在下部透气的隔板上，让保鲜袋各个部位的薄膜都起到透气作用，让与托盘接触的保鲜袋下侧薄膜正常发挥作用。

枸杞具有浆状的果肉，皮薄，容易破损，其商品一般是干枸杞形式；刚采摘的生鲜枸杞，第二天烂果率可以到10％以上，第三天烂果率达到30％，第四天达到50％左右。由于鲜枸杞保鲜问题一直没有得到解决，致使鲜枸杞只能在产地销售。利用多功能集成保鲜袋成功解决了生鲜枸杞的保鲜问题。

附图说明

图1多功能集成保鲜袋设计示意图。

图2多功能集成保鲜膜卷材示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说说明，但本发明并不限于以下实施例。

实施例1

一片0.3m×0.25m的HM薄膜和同样尺寸的AM薄膜，作为上下两片，制备成二功能集成保鲜袋，装入80粒(约40克)生鲜粒枸杞，封口，将二功能集成保鲜袋置于透气的隔板上，于25℃室温下观察。

对比例1：

同样质量的80粒生鲜枸杞放在聚丙烯(PP)塑料盒中，塑料盒外形尺寸为10cm×10cm×8cm，盖子、侧面、下侧均打孔，孔径5mm，总共20个孔，观察腐烂情况。四天后检测二功能集成保鲜袋内顶空气氛并统计烂果率。

观察二功能集成保鲜袋，在1-4天内保鲜袋内侧没有出现水雾， 4天后烂果率仅15％，通过分析发现保鲜袋内氧气浓度稳定在12.5％，二氧化碳浓度5.8％，说明HM/AM二功能集成保鲜袋能够明显降低鲜枸杞呼吸，延缓枸杞成熟、衰老、腐烂，与对照组烂果率45％相比，烂果率降低到1/3。

实施例2

将0.1m×0.25m的AM薄膜和0.2m×0.25m的HCO薄膜封合拼接成0.3m×0.25m的大小，制成AM/HCO集成薄膜，与另外一片 0.3m×0.25m的HM薄膜作为上下两片，制备成三功能集成保鲜袋 AM/HCO/HM，装入200粒(约100克)生鲜粒枸杞，封口，将三功能集成保鲜袋置于下端透气的隔板上，于25度室温下观察；

对比例2

同样质量的200粒生鲜枸杞放在聚丙烯(PP)塑料盒中，塑料盒外形尺寸和打孔情况同对比例1，观察枸杞腐烂情况。四天后检测三功能集成保鲜袋内顶空气氛并统计烂果率。

观察AM/HCO/HM三功能集成保鲜袋，在1-4天内保鲜袋内侧没有出现水雾，4天后烂果率仅10％，透过分析发现保鲜袋内氧气浓度稳定在15.5％，二氧化碳浓度0.4％，说明AM/HCO/HM三功能保鲜袋即能够明显降低鲜枸杞呼吸，延缓枸杞成熟、衰老，及时透出枸杞呼吸产生的二氧化碳，防止二氧化碳过高对枸杞造成伤害；与对照组烂果率 50％相比，三功能集成保鲜袋的烂果率降低到对照组的1/5。

实施例3

将1片0.15m×0.25m的AM薄膜和1片0.15m×0.25m的HCO薄膜封合成0.3m×0.25m的大小的一片薄膜(AM/HCO薄膜)；将1片 0.15m×0.25m的HM薄膜和1片0.15m×0.25m的MR薄膜封合 0.3m×0.25m的大小的一片薄膜(MR/HM薄膜)；将上面制备好的1 片AM/HCO薄膜和1片MR/HM薄膜作为上下两片，制备成四功能集成保鲜袋AM/HCO/HM/MR，装入200粒生鲜枸杞，封口，将四功能集成保鲜袋置于下端透气的隔板上，于25度室温下观察；

对比例3

观察AM/HCO/HM/MR四功能集成保鲜袋，在1-4天内保鲜袋内侧没有出现水雾，4天后烂果率仅5％，透过分析发现保鲜袋内氧气浓度稳定在13.5％，二氧化碳浓度1.4％，说明AM/HCO/HM/MR四功能集成保鲜袋即能够明显降低鲜枸杞呼吸，延缓枸杞成熟、衰老，有可以及时透出枸杞呼吸产生的二氧化碳，另外还明显能够抑制枸杞产生乙烯，再加上抑菌的功能，这种四功能及成保鲜袋与对照组烂果率50％相比，烂果率降低到1/10。

这种多功能集成保鲜袋巧妙解决了多功能的集成问题，避免的现有保鲜袋设计过于复杂、多层复合对透气性的影响等问题，根据需要可以集成更多的功能，但需要透气性更大的功能薄膜作为原料薄膜。本领域的技术人员应该明了，上述优选实施例只是对本发明的具体说明，并不构成对本发明的限制。根据需要可以对其进行多种改进、组合、亚组合以及变换，所有的改进、组合、亚组合、变换以及等效替换都落入在所附的权利要求的范围内。

Claims

1.多功能集成保鲜袋，其特征在于，多种功能集成保鲜袋为以下5种材料中的至少两种拼接而成的：

功能薄膜1，为AM薄膜：具有智能缓释杀菌剂功能的多层复合薄膜；

功能薄膜2，为EA薄膜：具有吸附乙烯功能的水果保鲜包装薄膜；

功能薄膜3，为MR薄膜：具有1-MCP释放功能的复合薄膜；

功能薄膜4，为HCO薄膜：一种具有高氧气透过性和高二氧化碳选择透气性的薄膜；

功能薄膜5，为HM薄膜，一种硅藻土改性聚乙烯薄膜，改性薄膜的水蒸气透过率WVTR达到100-200g/m².day；

其中AM薄膜的OTR、CO₂TR数值在2000-5000ml/m².day.atm之间，相对HCO薄膜,AM薄膜对透氧和透二氧化碳的贡献可以忽略；AM薄膜的WVTR低于10g/ m².day，相对于HM薄膜，AM薄膜对水汽透过性的贡献也可以忽略；即在集成设计时，AM薄膜只贡献杀菌性能，而对气体透过性能的贡献可以忽略。

2.按照权利要求1所述的多功能集成保鲜袋，其特征在于，功能薄膜1薄膜采用以下任一一种薄膜；

一种薄膜，包括：(a)内层，为受控释放层，有具有一定比例的聚乙烯醋酸乙烯酯共聚物-低密度聚乙烯共混树脂构成；(b)中层，为杀菌剂的产生层，由粘结剂和所述杀菌剂前躯体构成；(c)外层，为二氧化硫的阻隔层和/或印刷层，由选自以下组成中的材料构成的非极性薄膜：低密度聚乙烯、或者低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯的共混改性树脂薄膜，或者是双向拉伸聚丙烯；(d)第一附加层，所述第一附加层位于作为印刷层的外层的内部和作为杀菌剂产生层中层的外部之间，第一附加层选自尼龙薄膜或聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜；

或一种薄膜：包括三层，外层为高阻隔层；中间层为粘结剂层，是一干胶膜；内层为食品接触层；外层为以高氧阻隔的KBOPP、VMCPP、VMPET、SiOx/PET、 Al₂O₃/PET中的一种或几种组成的阻隔膜；中间层为有机酸或有机酸钠盐中的一种或几种的混合作为活性抑菌成分，将它们添加到聚氨酯或丙烯酸酯粘结剂中，活性抑菌成分在中间层中的质量百分含量为2-15％，粘结剂干胶的用量为3-7克/ 平米；内层为EVA改性的LDPE改性树脂，EVA占内层总质量的5-50％；有机酸为柠檬酸、山梨酸、苹果酸、酒石酸、苯甲酸中的一种或几种的混合。

3.按照权利要求1所述的多功能集成保鲜袋，其特征在于，功能薄膜2的OTR、 CO₂TR数值在2000-5000ml/m².day.atm之间，且WVTR低于10g/m².day，在集成设计时，EA薄膜只贡献乙烯吸附性能，而对气体透过性能的贡献可以忽略。

4.按照权利要求1所述的多功能集成保鲜袋，其特征在于，功能薄膜3为一种可释放1-甲基环丙烯的果蔬保鲜包装材料，该包装材料为多层复合薄膜，包括最外层是对1-MCP气体的阻隔层、中间层粘结剂或1-MCP释放层、最内层是食品接触层或1-MCP的控制释放层；外层为1-MCP阻隔层，是以低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)中的一种或几种为主体，或者以聚丙烯薄膜 BOPP(双向拉伸聚丙烯薄膜)、CPP(流延聚丙烯薄膜)为主体，或者以聚乙烯和聚丙烯树脂为主体，在主体中添加EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)为改性剂的膜作为外层；以EVA改性PE-橡胶共混物作为内层；以1-甲基环丙烯(1-MCP) 作为活性成分，将1-MCP/环糊精添加到常用的聚氨酯或丙烯酸酯粘结剂中得到的干胶层作为中间层，1-MCP/环糊精为1-MCP吸附在环糊精载体上且1-MCP质量含量3-5％，外层的极性高于内层的极性，且外层的阻隔性高于内层的阻隔性。

5.按照权利要求1所述的多功能集成保鲜袋，其特征在于，所述功能薄膜4的OTR、 CO₂TR数值在10⁵-10⁶ml/m².day.atm之间，HCO薄膜的WVTR低于20g/m².day。

6.按照权利要求1所述的多功能集成保鲜袋，其特征在于，所述功能薄膜4具有单层结构，是以低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯 (LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)中的一种或几种为基体树脂，与无定形聚合物熔融共混后吹塑而成的薄膜，无定形聚合物为苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、三元乙丙橡胶(EPDM)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、聚丁二烯(PB)、天然橡胶(NR)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)中的一种或几种，无定形聚合物在体系中的总比例为25-30％。

7.按照权利要求1所述的多功能集成保鲜袋，其特征在于，所述功能薄膜5 为具有高透气性功能的水果保鲜包装材料，该材料的原料包括改性的硅藻土和 LDPE，改性的硅藻土为表面包裹上一层聚醋酸乙烯、聚丙烯酸树脂或聚醋酸乙烯与聚丙烯酸的共聚物的硅藻土；硅藻土改性的方法：将硅藻土分散在水中，然后加入醋酸乙烯或/和丙烯酸类单体，升温到40-60℃，加入浓度为30％的双氧水,接着加入质量浓度10％的氯化亚铁水溶液,反应4～10小时，然后烘干、粉碎得到改性硅藻土；其中100克硅藻土对应分散在500ml的水中，然后对应加入5～ 200ml单体，双氧水加入量对应0.5～5ml,氯化亚铁水溶液对应加入0.2～2ml；上述丙烯酸类单体为丙烯酸甲酯单体或甲基丙烯酸甲酯单体。

8.按照权利要求1所述的多功能集成保鲜袋，其特征在于，至少包括功能薄膜4的HCO薄膜和功能薄膜5的HM薄膜。

9.按照权利要求8所述的多功能集成保鲜袋，其特征在于，如果W千克的水果需要一个外形高为H米、宽度为D米的保鲜袋保鲜，保鲜温度为T，在该温度下，水果的呼吸速率为生产R ml CO₂/(kg.hr)或者消耗R ml O₂/(kg.hr)，水果的呼吸速率在某温度下是现有的或可知的；保鲜袋内气体浓度达到平衡后，各组分的平衡体积百分比浓度分别为C_O2、C_CO2、相对湿度为RH，外界空气中氧气的体积百分比浓度为20％，二氧化碳浓度为零，外界空气相对湿度为RH₀，则存在下列关系：

葡萄糖的氧化反应：

C₆H₁₂O₆+6O₂＝6CO₂+6H₂O+热量 (1)

根据式(1)，可以推导出，如果保鲜袋内装入W kg、呼吸速率为R mlCO₂/(kg·hr) 或者R mlO₂/(kg·hr)的果蔬，由于呼吸作用每小时产生的水蒸气质量g为：

H₂O(g/hr)＝W×R×18/(22.4×1000) (2)

在保鲜袋内气体与外界环境中气体有下列平衡：

氧气平衡：W×R＝OTR_HCO×H×di_HCO×(20％-C_O2)×24hr (3)

二氧化碳平衡：W×R＝CO₂TR_HCO×H×di_HCO×(C_CO2-0)×24hr (4)

水蒸气的平衡：

W×R×18/(22.4×1000)×24hr＝WVTR×H×di_HM×(RH-RH₀) (5)

上述W-水果重量，kg；R-水果的呼吸速率，ml/(kg·hr)；OTR_HCO-功能薄膜 4即HCO薄膜的氧气透过率，ml/m²·24hr.atm；CO₂TR_HCO-功能薄膜4的二氧化碳气体透过率，ml/m²·day·atm；C_O2-气体达到平衡后，保鲜袋内氧气的体积百分含量，％；C_CO2-气体达到平衡后，保鲜袋内二氧化碳的体积百分含量，％；H-袋高， m；di_HCO-袋子中功能薄膜4的宽度，按照公式(3)和(4)，取两者中的较大值， m；di_HM-袋子中功能薄膜5的宽度，m；WVTR-功能薄膜5的水蒸气透过率， g/m²·24hr·100％RH；RH-气体达到平衡后，保鲜袋内相对湿度，单位为％；RH₀- 外界空气的相对湿度，单位％；C_CO2、C_O2取保鲜果蔬最佳的气氛组成；WVTR为HM 的水蒸气透过率。

10.按照权利要求1的多功能集成保鲜袋的制备方法，其特征在于，首先制备成多功能集成薄膜卷材，然后制备成多功能集成保鲜袋。