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专利号: 2024115227401
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于智能包装的双层多功能衬垫制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,将紫玉米芯真空干燥至恒重后粉碎成粉末,对粉末进行筛选,将筛选后的粉末与酸化乙醇混合后搅拌,然后进行真空抽滤,得到紫玉米芯渣和滤液,将滤液避光进行旋蒸浓缩,得到紫玉米芯花青素浓缩液,将紫玉米芯花青素浓缩液进行真空冷冻干燥,得到紫玉米芯花青素;

S2,将S1中得到的紫玉米芯渣与氢氧化钠水溶液混合,第一次搅拌后进行离心处理,得到去半纤维素的紫玉米芯渣和含半纤维素的滤液,在含半纤维素的滤液中加入乙酸‑乙醇混合溶液,第二次搅拌均匀后静置,然后使用乙醇溶液冲洗,再次进行离心处理后,过滤并收集沉淀,再进行烘干,得到半纤维素固体;

S3,将S2中得到的半纤维素固体与硫酸混合,进行水解得到水解液,将水解液旋蒸浓缩,然后用石灰乳中和pH,再进行过滤,得到还原糖浓缩液,将还原糖浓缩液和氨基酸作为底物进行美拉德反应,得到时间‑温度指示溶液;

S4,将S2中得到的去半纤维素的紫玉米芯渣与高锰酸钾混合,加入硫酸溶液得到混合液,进行反应后加入过氧化氢溶液得到纤维凝胶产物,将纤维凝胶产物进行真空抽滤后反复洗涤至pH为中性,获得中性纤维凝胶产物;

S5,配制聚乙烯醇溶液后进行离心处理,得到去除杂质的聚乙烯醇溶液,然后将去除杂质的聚乙烯醇溶液添加至S4得到的中性纤维凝胶产物中,进行剪切,混合均匀后得到CNC/PVA复合水凝胶;

S6,配制植物精油醇溶液溶于β‑环糊精溶液中进行搅拌,然后进行超声处理后依次冷藏、过滤、洗涤,再进行真空干燥,得到植物精油/β‑环糊精包合物;

S7,将S1得到的紫玉米芯花青素加入S5得到的CNC/PVA复合水凝胶中,然后加入S6得到的植物精油/β‑环糊精包合物,进行处理A,得到抑菌/新鲜度监测水凝胶;将S3中得到的时间‑温度指示溶液加入S5得到的CNC/PVA复合水凝胶中,进行处理B,得到时间‑温度指示水凝胶;

S8,在S7得到的时间‑温度指示水凝胶表面滴加交联剂后进行第一次常温静置,得到与交联剂单面交联的时间‑温度指示水凝胶,然后将S7得到的抑菌/新鲜度监测水凝胶注于与交联剂单面交联的时间‑温度指示水凝胶的表面后进行第二次常温静置,得到多功能复合水凝胶,再将多功能复合水凝胶冷冻后进行干燥,得到多功能环保衬垫。

2.根据权利要求1所述的一种用于智能包装的双层多功能衬垫制备方法,其特征在于,所述S1中真空干燥的温度为40 60 ℃;所述对粉末进行筛选具体为:筛选粒径为50 80目的~ ~粉末;所述筛选后的粉末与酸化乙醇的质量比为1:(10 20),其中,酸化乙醇由浓度为70 g/~L的柠檬酸溶液与无水乙醇以1∶1的体积比混合配制而成;所述搅拌的温度为40 50 ℃,时~间为1 3 h;所述旋蒸浓缩的温度为40 50 ℃;所述真空冷冻干燥的时间为24 48 h。

~ ~ ~

3.根据权利要求1所述的一种用于智能包装的双层多功能衬垫制备方法,其特征在于,所述S2中紫玉米芯渣与氢氧化钠水溶液的质量比为1:(30 40),其中,氢氧化钠水溶液的质~量浓度为2 g/L;所述第一次搅拌的温度为80 100 ℃,时间为3 5 h;所述第一次搅拌后进~ ~行离心处理的转速为4000 r/min,时间为10 min;所述加入乙酸‑乙醇混合溶液的体积为含半纤维素的滤液的4倍;所述乙酸‑乙醇混合溶液由无水乙酸与无水乙醇以1:(8 10)的体积~比混合配制而成;所述静置的时间为2 5 h;所述乙醇溶液的体积分数为90%;所述冲洗的~次数为3次;所述再次进行离心处理的转速为5000 7000 rpm,时间为3 5 min。

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4.根据权利要求1所述的一种用于智能包装的双层多功能衬垫制备方法,其特征在于,所述S3中的半纤维素固体与硫酸的质量比为1:(5 15),其中,硫酸的质量浓度为0.5~ ~

1.5%;所述水解的温度为100 110 ℃,时间为3 h;所述旋蒸浓缩具体为:将水解液在40 60 ~ ~℃下旋蒸浓缩至原体积的三分之一;所述中和pH至5 7;所述美拉德反应具体为:将还原糖~浓缩液和浓度为0.2 M/L的磷酸缓冲液以1:(1 3)的体积比混合得到还原糖溶液,将还原糖~溶液与氨基酸按1:(0.5 1.5)的体积比混合,其中,氨基酸为甘氨酸、赖氨酸或者丝氨酸。

~

5.根据权利要求1所述的一种用于智能包装的双层多功能衬垫制备方法,其特征在于,所述S4中的去半纤维素的紫玉米芯渣与高锰酸钾的质量比为1:(1.2 1.4);所述去半纤维~素的紫玉米芯渣与硫酸溶液的质量比为1:(35 45),其中,硫酸溶液的质量浓度为1% 3%;

~ ~

所述反应具体为:混合液在50 60 ℃下反应1 3 h;所述去半纤维素的紫玉米芯渣与过氧化~ ~氢溶液的质量比为1:(1 3),其中,过氧化氢溶液的质量浓度为30%;所述洗涤使用去离子~水。

6.根据权利要求1所述的一种用于智能包装的双层多功能衬垫制备方法,其特征在于,所述S5中的配制聚乙烯醇溶液具体为:将聚乙烯醇粉末在90 100 ℃下磁力搅拌1 2 h后溶~ ~解于去离子水中,得到质量分数为0.5% 1%的聚乙烯醇溶液;所述离心的转速为4000 r/~min,时间为10 min;所述去除杂质的聚乙烯醇溶液与中性纤维凝胶产物的质量比为(10~

50):1。

7.根据权利要求1所述的一种用于智能包装的双层多功能衬垫制备方法,其特征在于,所述S6中的配制植物精油醇溶液溶于β‑环糊精溶液中进行搅拌具体为:将β‑环糊精与去离子水以1:(8 10)的质量比混合,并在60 ℃下持续搅拌2 h,得到β‑环糊精溶液;将植物精油~以1:(10 20)的质量比溶解于无水乙醇中,得到植物精油醇溶液,其中,植物精油为艾蒿精~油、生姜精油或者肉桂精油中的;然后将植物精油醇溶液以1:(5 10)的质量比溶于β‑环糊~精溶液中,在50 70 ℃下搅拌1 3 h;所述超声处理时间为0.5 1 h;所述冷藏的温度为4 ~ ~ ~℃,时间为24 h;所述洗涤使用去离子水;所述真空干燥的温度为30 ℃,真空干燥的时间为

12 h。

8.根据权利要求1所述的一种用于智能包装的双层多功能衬垫制备方法,其特征在于,所述S7中的紫玉米芯花青素、CNC/PVA复合水凝胶与植物精油/β‑环糊精包合物的质量比为

1:(2000 4000):40;所述处理A具体为:在35 45 ℃下搅拌0.5 1.5 h后,以4000 r/min的转~ ~ ~速离心10 min;所述时间‑温度指示溶液与CNC/PVA复合水凝胶的质量比为1:(25 50);所述~处理B具体为:在40 60 ℃下搅拌1 3 h后,以4000 r/min的转速离心10 min。

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9.根据权利要求1所述的一种用于智能包装的双层多功能衬垫制备方法,其特征在于,所述S8中的时间‑温度指示水凝胶与交联剂的质量比为100:(1 5),其中,交联剂为质量分~数为1%的丁二醛、戊二醛或者己二醛;所述第一次常温静置的时间为1 2 h;所述抑菌/新鲜~度监测水凝胶和与交联剂单面交联的时间‑温度指示水凝胶的质量比为1:1;所述第二次常温静置的时间为24 h;所述冷冻的温度为‑60 ℃,时间为5‑7 h;所述干燥具体为:真空冷冻干燥36 48 h;所述多功能环保衬垫为多功能复合气凝胶。

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10.一种用于智能包装的双层多功能衬垫,其特征在于,基于权利要求1‑9任一项所述的一种用于智能包装的双层多功能衬垫制备方法得到。