[发明专利]一种保鲜冷触媒材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种保鲜冷触媒材料及其制备方法，其采用粘土矿物为模板载体，以先负载孔道掺杂银的隐钾锰矿型晶体结构锌钛复合氧化物为基体，以后负载铜离子抗菌剂为活性组分。利用高温、高压和超声波所提供的能量，获得粒径在30～200nm的分散体，所得物质对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、黑曲霉菌和枯草芽孢杆菌等具有显著的抑菌效果，对乙烯的吸附和分解率在5min～12h内从20％增加至约80％，可以清除大部分乙烯有害气体。本发明还公开了上述保鲜冷触媒材料及其在果蔬和冷鲜肉制品保鲜包装材料中的应用。该保鲜冷触媒材料可制备为保鲜涂层纸，或作为功效粒子添加入包装膜或托盘中，用于果蔬和冷鲜肉制品的保鲜包装。

技术领域

本发明属于食物保鲜材料技术领域，具体涉及一种保鲜冷触媒材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着社会经济的发展，人民生活水平的提高和都市生活节奏的加快，人们对自身健康和饮食质量关注程度的提高，各种纯天然低加工度的生鲜果蔬越来越受到人们的青睐。

生鲜果蔬不同于普通的工业品，具有以下特征：(1)产品的pH4.6；(2)水分活度aw0.85；(3)没有经过热处理或其它处理：(4)没有其它的栅栏因子如防腐剂、酸化剂等。这些特征使得其在低温缺失的情况下极易败坏或产毒。在常温下难以贮藏，不易保持原有的新鲜度和品质，短期放置后极易丧失营养和食用价值，同时易腐烂和受污染，不仅造成巨大的浪费，还存在着食品安全的隐患。造成生鲜果蔬变质的主要原因有乙烯气体、微生物(包括病源菌和腐败菌)等因素。

对于这一类产品流通过程中的包装和储运技术尤为重要，成为保障产品质量和安全的最基本因素之一。直至目前为止，国内外保鲜包装新材料技术的相关研究仍在火热进行中，如CN202010402771.9公开了一种光触媒保鲜塑料膜的制备及方法利用光催化媒结合高锰酸钾等功能成分实现乙烯进行配位清除以及细胞的消杀。该类方法的弊端主要在于：其一比较容易受到光源不足的限制，导致功能材料在暗黑环境下对果蔬保护效果缺失，其二，暴露出薄膜表面的高锰酸钾可能会影响产品的一些感官性及安全性。然而，在本领域中，通过负载的形式将功能成分更好的结合与材料中，并掺入到聚合物薄膜中已经成为新型功能性包装的研发方向，目前已有不少该类产品已获得市场认可。从材料学的角度研制一种既能具有广谱抗菌，同时又可吸附和分解乙烯等有害气体、安全、无毒且能调控包装微环境的保鲜功能材料至关重要，尤其在脱冷电商储运环境下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种保鲜冷触媒材料的制备方法，该方法制备的冷触媒材料不受光照，温度等环境因素影响，具有吸附、清除乙烯等不良气体的效果，以及较好的抗菌效果，且安全、环保。

本发明的目的还在于提供采用上述方法制得的保鲜冷触媒材料。

本发明的最后一个目的在于提供上述保鲜冷触媒材料在果蔬和冷鲜肉制品保鲜包装材料中的应用。

本发明的上述第一个目的可以通过以下技术方案来实现：一种保鲜冷触媒材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将粘土矿物分散于有机溶剂中搅拌混匀，得粘土矿物分散液；

(2)在粘土矿物分散液中加入银源、钾源、锰源、锌源、钛源和分散剂搅拌混匀，然后在475～485℃、183～207kPa条件下煅烧8～24小时，得以粘土矿物为载体的孔道掺杂银的隐钾锰矿型晶体结构锌钛复合氧化物；

(3)将铜离子抗菌剂和分散剂混匀，得铜离子抗菌剂分散液，将铜离子抗菌剂分散液加入步骤(2)制备的以粘土矿物为载体的孔道掺杂银的隐钾锰矿型晶体结构锌钛复合氧化物中，在15～65℃下在超声设备中混合搅拌6～24h，干燥后获得分散体，即为保鲜冷触媒材料。

在上述保鲜冷触媒材料的制备方法中：

优选的，步骤(1)中所述粘土矿物为高岭土、蛭石、二氧化硅和硅藻土中的一种或几种，所述有机溶剂为无水乙醇和冰乙酸。