多功能二氧化碳吸收袋及其应用的制作方法

本发明涉及的是在新鲜农产品和发酵食品包装中使用的保鲜袋，具体涉及的是多功能二氧化碳吸收袋及其应用。二、
背景技术：
：：新鲜农产品可以利用低温和气调包装（周围的气体环境改变，例如降低氧气浓度，提高二氧化碳浓度）来保鲜，延长货架期。由于新鲜农产品是鲜活的产品，具有正常的呼吸代谢等生理活动，所以包装内的氧气逐渐被农产品消耗掉，浓度降低，二氧化碳逐渐被农产品呼出，浓度提高。尤其是温度高时，呼吸强度显著增大，包装内二氧化碳浓度往往急剧升高。然而，对于部分敏感的农产品（比如香蕉、蘑菇）来说，高浓度二氧化碳容易产生生理伤害，使农产品产生变色、质量劣变等缺陷。另外，诸如泡菜等传统发酵食品来讲，由于乳酸菌的发酵作用，在生产和流通过程中会产生大量二氧化碳，如果不及时排出包装，则会致使包装内部压力增大（硬质包装）或体积增大（软质包装），使其包装面临涨袋乃至破袋的风险。因此，对于此类农产品来讲去除包装内高浓度二氧化碳就显得尤为重要。包装内的相对湿度对于新鲜农产品保鲜具有非常重要的意义，高湿度容易在包装内部产生冷凝水，影响售卖外观，同时高湿度还容易使农产品滋生腐败微生物，缩短农产品的货架寿命。因此控制包装内的水分，进而控制包装内的相对湿度将有利于包装外观的保持以及控制腐败微生物的生长繁殖。三、技术实现要素：：本发明的一个目的是提供多功能二氧化碳吸收袋，这种多功能二氧化碳吸收袋用于解决部分敏感的农产品保存过程中去除包装内高浓度二氧化碳的问题，本发明的另一个目的是提供这种多功能二氧化碳吸收袋的应用。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种多功能二氧化碳吸收袋包括母袋，母袋由带有微孔的透气材料制成，母袋并排放置二氧化碳吸收剂子袋和吸湿剂子袋，二氧化碳吸收剂是由碳酸钠和氢氧化钙构成的粉状颗粒物，氢氧化钙和碳酸钠按照摩尔比1:1混合；吸湿剂子袋内装有吸湿剂。上述方案中吸湿剂为聚丙烯酸酯，采用超级吸水树脂（SAP）聚丙烯酸酯作为吸水剂，吸收水蒸气，同时作为二氧化碳吸收剂的碳酸钠也具有很强的吸水能力，二者共同作用，大大提高本发明的吸湿性能。上述方案中二氧化碳吸收剂子袋内还包括酒精抗菌剂，酒精抗菌剂与吸收剂混合在一起，二氧化碳吸收剂子袋内二氧化碳吸收剂和酒精抗菌剂的堆放厚度不超过0.5cm。酒精抗菌剂与二氧化碳吸收剂混合后装袋，提高了本发明的抗菌性能，且由于本发明中碳酸钠和氢氧化钙均为粉状的细小颗粒，所以酒精可以穿过颗粒间隙挥发出来，并不影响其抗菌效能。上述方案中母袋由特卫强或无纺布制作而成。上述多功能二氧化碳吸收袋用于高浓度二氧化碳敏感的水果、蔬菜、发酵产生二氧化碳的食品的保鲜。上述方案中发酵产生二氧化碳的食品为泡菜。有益效果：1、本发明将SAP与二氧化碳吸收剂混合使用会显著降低二氧化碳的吸收效率，故包装袋结构采用分体设计方法，即将二氧化碳吸收剂与SAP隔离，以便于更好地发挥各自功能。2、本发明用于对高浓度二氧化碳敏感的新鲜农产品（如香菇）以及能产生二氧化碳的发酵食品（如辣白菜）包装，利用其二氧化碳吸收特性降低包装内二氧化碳浓度，同时吸收部分水分，抑制微生物的生长，有利于农产品或发酵食品货架寿命的延长。3、本发明将碳酸钠配合氢氧化钙使用，既可以发挥氢氧化钙吸收速率快的优点，又可以发挥碳酸钠吸收彻底的优点；碳酸钠是食用纯碱的主要成分，放入果蔬包装内作为吸收剂使用安全性好，在吸收CO2的过程中，碳酸钠同时会吸收水分（水蒸气），除此之外，碳酸钠还具有很强的潮解作用，即容易吸收空气中的水分，这样的双吸收作用有利于控制包装内的相对湿度。四、附图说明：图1为本发明的结构示意图；图2为0.0042mol二氧化碳收剂的小袋和衬垫在10°C、相对湿度100%条件下的二氧化碳吸收情况图，SC：碳酸钠CH：氢氧化钙SC/CH：碳酸钠和氢氧化钙的混合物（摩尔比1:1）Pad：浸泡在浓度40%碳酸钠溶液后干燥的棉衬垫（6×6×0.3cm）。图中：1母袋；2二氧化碳吸收剂子袋；3吸湿剂子袋。五、具体实施方式：下面结合附图对本发明做进一步的说明：如图1所示，这种多功能二氧化碳吸收袋包括母袋1，母袋1由带有微孔的透气材料制成，母袋1内并排放置二氧化碳吸收剂子袋2和吸湿剂子袋3，二氧化碳吸收剂是由碳酸钠和氢氧化钙构成的粉状颗粒物，氢氧化钙和碳酸钠按照摩尔比1:1混合；吸湿剂子袋3内装有吸湿剂。母袋1由特卫强或无纺布制作而成，母袋1的尺寸要与吸收剂的量相匹配，采用透气性良好的特卫强或无纺布作为袋装材料，由于该材料表面存在许多微孔，使得气体（包括二氧化碳、氧气、氮气和水蒸气）能够自由的出入。二氧化碳吸收剂子袋2的长度为8.5cm，宽度为6cm，吸湿剂子袋3也可以设计为与二氧化碳吸收剂子袋2大小相等。吸湿剂为聚丙烯酸酯，采用超级吸水树脂（SAP）聚丙烯酸酯作为吸水剂，吸收水蒸气，同时作为二氧化碳吸收剂的碳酸钠也具有很强的吸水能力，二者共同作用，大大提高本发明的吸湿性能。本发明中二氧化碳吸收剂子袋2内还包括酒精抗菌剂，酒精抗菌剂与吸收剂混合在一起，二氧化碳吸收剂子袋2内二氧化碳吸收剂和酒精抗菌剂的堆放厚度不超过0.5cm，以免影响吸收和抗菌效果。酒精抗菌剂与二氧化碳吸收剂混合后装袋，提高了本发明的抗菌性能，且由于本发明中碳酸钠和氢氧化钙均为粉状的细小颗粒，所以酒精可以穿过颗粒间隙挥发出来，并不影响其抗菌效能。研究发现氢氧化钙吸收二氧化碳的速率很快，在10°C、相对湿度100%条件下，二氧化碳浓度30分钟内降低40%，通过二者的反应方程式发现二氧化碳与氢氧化钙反应并不需要水，相反，水是反应产物。随着反应过程的进行，反应产物——水的浓度提高，反应速率降低直至为零。同时，研究发现该反应并不能完全进行到底（见图2）。约有55%的二氧化碳没有被同等摩尔数的氢氧化钙吸收掉。因此，可以断定100%相对湿度条件下，强氧化钙的利用效率并不高。研究发现碳酸钠在100%相对湿度条件下能够吸收二氧化碳，碳酸钠与二氧化碳的反应在100%相对湿度条件下几乎可以进行到底，但是反应速率不如强氧化钙那么快（见图2）。为了兼顾二氧化碳的吸收速率和吸收效率，将氢氧化钙和碳酸钠按照1:1（摩尔比）混合使用，氢氧化钙吸收二氧化碳的反应中反应产物——水，可以作为碳酸钠与二氧化碳反应时需要的另一个的反应物继续被利用，从而提高氢氧化钙吸收二氧化碳的反应中反应平衡系数，即提高氢氧化钙吸收二氧化碳的效率。本发明适用于对于高浓度二氧化碳敏感的水果和蔬菜，以及发酵产生二氧化碳的食品如泡菜等；本发明只能用于有水蒸气产生的场合，不适用于干燥食品。本发明保鲜试验验证：一、气体浓度变化：用打孔聚丙烯塑料薄膜袋包装180g香菇，将本发明作为附属物同样置于袋内，秘密进行保鲜试验验证，放置在10°C条件下5天。包装袋内的二氧化碳和氧气浓度变化情况图，显示空白组包装袋内二氧化碳浓度增加很快，2天内达到15%，远远超过了香菇能够忍受的上限。相反，处理组包装袋内的二氧化碳浓度上升较慢，基本能控制在7%以内。这说明本发明所选用或复配的二氧化碳吸收剂确实能够吸收二氧化碳，有效控制袋内二氧化碳浓度。二、水分变化：香菇在贮藏过程中的失水情况以及二氧化碳吸收剂、超吸水性树脂的吸湿情况，为处理组的香菇失水率明显高于空白组。在香菇失去的水分当中有59-71%的水分被二氧化碳吸收剂或超吸水性树脂吸收。这说明残留在包装内部的水分或者附着在塑料袋内表面的冷凝水较少，有利于塑料袋的外观和抑制微生物的生长。相反，空白组塑料袋内冷凝水非常多，很多冷凝水重新滴到香菇表面（在一定程度上使其失重率降低），使得其表面发暗，失去商品价值。三、其他质量指标变化在10°C贮藏5天后，不同处理组香菇质量指标（失重率、颜色亮度、表面硬度、气味、感官接受程度、菌落总数）的对比情况见表1。从表1可以清楚的看到，除了失重率，空白组的香菇在其他质量指标均低于处理组，尤其低于处理组SC和SC/CH。空白组的香菇表面颜色比其他组更深更暗，外观较其他组差，表面有明显的水浸痕迹。这说明本发明所制作的二氧化碳吸收袋对于二氧化碳敏感的香菇具有相当好的保鲜效果。表1香菇在10°C贮藏5天后的质量指标对比*失重率(%)颜色亮度表面硬度(N)气味总体感官接受度总菌数(logCFU/g)SC/SAP8.90±0.44c48.25±5.02b3.99±0.97b6.3±2.0c6.6±1.9c1.59±0.11aCH/SAP7.02±0.72b44.38±5.56ab3.77±1.36b5.7±1.0bc5.7±1.7bc2.49±0.01b(SC/CH)/SAP6.86±0.58b46.68±4.51ab3.53±1.27ab6.3±1.0c6.8±1.2c2.57±0.06bcPad5.59±0.79b46.90±4.71ab3.41±1.35ab4.3±1.7b4.6±2.2b2.33±0.26bControl3.00±0.41a42.79±4.19a2.57±1.05a1.7±1.0a1.7±1.0a2.68±0.07c*同一列数值后面不同的字母代表差异显著(p<0.05)。SC/SAP：包装内附加二氧化碳吸收袋（8g碳酸钠、10g超吸水性树脂）；CH/SAP：包装内附加二氧化碳吸收袋（10g氢氧化钙、18g超吸水性树脂）；(SC/CH)/SAP：包装内附加二氧化碳吸收袋（3.53g碳酸钠、2.47g氢氧化钙和13g超吸水性树脂）；Pad：浸泡在浓度为40%的碳酸钠溶液后干燥的棉衬垫（108cm2）；Control：空白。当前第1页1 2 3