廉江橙新型保鲜膜的设计与制作

摘要

选用食品级材料探寻可食用、可降解的保鲜膜制作方法，根据不同需求制作不同类型的保鲜膜。采取液体保鲜膜（以沾蘸法快速覆膜，可满足完整的廉江橙保鲜）、固体片状保鲜膜（切开的廉江橙，采取覆盖式保鲜）两种方案探究无膜、普通塑料保鲜膜、可食用可降解保鲜膜保鲜处理后廉江橙保水率及微生物繁殖情况，据此提出该保鲜膜需要改进之处。

关键词

廉江橙 / 可食用 / 可降解 / 保鲜膜 / 设计 / 制作

选用食品级材料海藻酸钠、L-乳酸钙、羧甲基纤维素钠、醋酸钙、甘油等探寻可食用、可降解的保鲜膜制作方法^［1］，并根据不同需求制作不同类型的保鲜膜。随后，采取液体保鲜膜（以沾蘸法快速覆膜，用于完整的廉江橙保鲜）、固体片状保鲜膜（用于切开廉江橙覆盖式保鲜）两种方案探究无膜、普通塑料保鲜膜、可食用可降解保鲜膜保鲜处理后廉江橙保水率及微生物繁殖情况^［2］，取得了比较好的效果。

1 发现问题

每年11月份，果农开始采收并销售廉江橙。当遇到丰收年时，廉江橙因无法保鲜而口味欠佳，从而影响到销售。如何保持廉江橙的新鲜度以及在保鲜的同时尽量避免普通塑料保鲜膜带来的环境污染，是值得果农及销售人员思考的两个问题。

2 制作可食用、可降解保鲜膜

（1） 对所有用于制作保鲜膜的工具进行灭菌。

（2） 将20 g海藻酸钠溶于1 000 mL温水中，边加热边搅拌，以防烧杯底部焦煳；待搅拌均匀后，分别向其中加入6 g壳聚糖、6 g羧甲基纤维素钠、6 g醋酸钙及10 mL甘油，充分搅拌均匀，遂制成混合液^［3］；将20 g乳酸钙溶于800 mL水中，使其充分溶解，遂制成乳酸钙溶液，可用于廉江橙的保鲜^［4］。

（3） 按步骤（2）再制备一份混合液及乳酸钙溶液，将普通塑料保鲜膜平铺于托盘上；先向膜上倒少许混合液，再用刮板将混合液刮平，即成型为一整张。

（4） 将普通保鲜膜连同刮平的混合液一起反向扣于盛有乳酸钙溶液的托盘中。

（5） 5 min后，先将普通塑料保鲜膜揭起，再将自制成型的固体片状保鲜膜拿起并置于空托盘中。

（6） 将放有保鲜膜的托盘置于烘箱中，温度设定为50 ℃，烘烤2 h，即制成固体片状保鲜膜，可直接用于切开的廉江橙覆盖式保鲜。

3 设计实验并检验效果

（1） 准备好23个廉江橙，其中的9个廉江橙用于完整保鲜实验。具体为：3个一组，分为3组。第一组采取无膜暴露于空气中的方法；第二组采取覆盖普通塑料保鲜膜的方法；第三组采取覆盖可食用、可降解膜的方法。3组均放于冰箱中，且所有组覆膜之前均称重1次。

（2） 其余14个廉江橙一切为二，共28 瓣，其中27 瓣用于实验，分为3组，每组9瓣。其中，第一组为切开不放入冰箱；第二组为切开后立刻覆盖保鲜膜放置于冰箱中；第三组为先切开在空气中暴露3 h，再覆盖保鲜膜并放置于冰箱。每组又分为A、B、C 3份，每份3瓣，分别标记为A₁、A₂、A₃，B₁、B₂、B₃，C₁、C₂、C₃。说明：A份均无膜，B份均覆盖塑料膜，C份均覆盖可食用可降解膜，且所有组在覆膜前均称重1次。

（3） 接种。

（4） 分析并记录结果。

4 实验结果、结论及完善

4.1 结果

（1） 切开后一直暴露于空气中和覆盖普通塑料膜的两组样品中，其培养基最先出现大量微生物，且微生物种类最多，可食用膜的样品最少；可能的原因是塑料膜不透气，使得大量厌氧微生物繁殖。

（2） 切开并暴露于空气中3 h再覆膜放入冰箱1组的微生物繁殖情况：无膜＞覆盖普通塑料膜＞覆盖可食用膜；分析原因，可能是冰箱中不通风，更加促进了冰箱内部微生物的繁殖，导致无膜样品的微生物比覆盖塑料保鲜膜样品的微生物还多。

（3） 切开覆膜后立即放入冰箱中的3个组微生物繁殖情况：无膜＞覆盖普通塑料膜＞覆盖可食用膜。其中，可食用膜C₁组样品中的微生物稍多，而C₂和C₃组样品中的微生物最少，对比推测可能是操作失误导致的。

4.2 结论

（1） 微生物繁殖情况。无论是一直暴露组的样品，还是切开后马上覆膜放冰箱或暴露3 h再放冰箱组的样品，都发现可食用膜组的样品中的微生物繁殖情况最少，这说明可食用膜真正达到了抑菌保鲜的作用。

（2） 保水率。经各种条件下实验后发现，可食用膜样品的保水情况均较好，这说明可食用膜达到了锁水保鲜的目的。

4.3 完善可食用、可降解保鲜膜

根据实验发现，暴露于空气中的可食用保鲜膜两天后易变脆、变干，推测可能的原因是甘油量不足。对此，只要给用于常温下保鲜的可食用保鲜膜再喷洒适量甘油，即可取得较好的保鲜效果。

5 结语

此材料的创新点表现为：所有原材料都是食品级，根据喜好可选择食用或丢弃；膜丢弃后可降解，减少了对环境的污染；原材料分别具有抗氧化、锁水、抑菌、保鲜等作用；根据不同需要可选择不同类型的保鲜膜；该膜的透明度好，有一定韧性。

基于“液体开关”原理，该装置能做到：在密闭容器中随时关停反应，操作方便；在整个过程中，氮的氧化物被密封，不与外界空气接触，便于观察实验现象；实验药品用量少，污染性气体的生成量小，既适合教师演示实验，也适合学生实验，便于推广应用；可重复使用，即只需要把气体排入废液袋后，再次倒置装置，“液体开关”重启，反应继续发生。

参考文献

[1] 刘帅.功能化壳聚糖生物碳材料及复合聚氨酯膜的应用研究［D］.开封：河南大学，2019.

[2] 国家质量监督检验检疫总局，国家标准化管委会. 公共场所卫生检验方法第4部分“公共用品用具微生物”：GB/T18204.4—2013 ［S］.北京：中国标准出版社，2014.

[3] 王云光.低分子量壳聚糖的抗真菌活性及水果保鲜作用［D］.武汉：华中农业大学，2015.

[4] 宋慧君.明胶—壳聚糖基可生物降解膜的制备、结构与性能研究［D］.郑州：郑州大学，2015. （上接第92页）

[5] 油，排出空气，再向其中抽入3 mL 稀硝酸；将针头扎进橡胶塞密封，这时密度较高的稀硝酸会与铜丝接触而发生反应，同时生成气体和蓝色物质。

[6] 待收集到一定量气体后，倒置注射器，针头朝上。此时，因菜籽油密度低会在上层，故铜丝与稀硝酸脱离接触，导致“液体开关”关闭而使反应停止。

[7] 利用针头向注射器中抽入空气，观察到反应得到的无色气体变成红棕色。

[8] 实验结束后，将注射器中的气体排入装有少量NaOH溶液的废液袋中，即可吸收尾气，达到气体“零排放”的效果。

[9] 结语

基金资助

教育部新时代中小学名师名校长培养计划（2022—2025）程波名师工作室

安徽省教育装备研究课题“高中化学实验教学的实施路径研究”(ZB23197)

安徽省教育科学研究项目“基于核心素养发展的高中化学跨学科主题学习实践研究”(JK24112)