CN101578978B - 一种乙烯吸收剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了属于果蔬及花卉保鲜技术领域的一种乙烯吸收剂及其制备方法。该乙烯吸收剂由载体物质、金属助剂和反应主剂制备而成，载体物质为活性炭、硅藻土或沸石，金属助剂为铜、锰或钼的二价化合物，金属助剂的重量为载体物质重量的1～5％，反应主剂为钯的二价化合物，反应主剂的重量为载体物质重量的0.3～5％。将载体物质酸化、过滤、烘干后加入到金属助剂的水溶液中得到酸化的载体物质与金属助剂的混合物，将反应主剂配制的水溶液加入到上述混合物中过滤、烘干后得到颗粒状的乙烯吸收剂。本发明广泛适用于各种呼吸跃变型果蔬及花卉产品的保鲜，且本发明的乙烯吸收剂绿色安全，无污染，易于再生，也可将其中的钯化合物回收进行再利用。

Description

一种乙烯吸收剂及其制备方法
技术领域
本发明属于果蔬及花卉保鲜技术领域，特别涉及一种乙烯吸收剂及其制备方法。
背景技术
乙烯是植物细胞的正常代谢产物，作为植物的一种内源激素，对植物生理进程起着多方面的调控作用。但在果蔬的采后贮藏中，乙烯能够产生一些不利的影响，包括促进衰老、促进成熟与软化、加剧质量损失、使果实易受病原菌感染以及造成生理紊乱等其他方面。在果蔬采后贮藏中，除果蔬自身产生的内源乙烯外，也有来自食物链、包装、贮藏库、运输途中和冷库中的外源乙烯，比如机械损耗，污染以及植物和真菌的代谢。因此，果蔬采后避免乙烯的活动是非常必要的。
近年来，出现了很多控制果蔬贮藏环境中乙烯的方法。比如通过基因方法切断乙烯生物合成途径(如抑制ACC合成酶和ACC氧化酶的活性)，也有采用乙烯抑制剂来阻止乙烯对果蔬的不利影响。目前乙烯抑制剂的运用较多的是1-甲基环丙烯(1-MCP)，通过竞争乙烯受体，从而阻止乙烯跟受体结合，减少内源乙烯的产生。由于贮藏环境中的乙烯不仅仅来自于内源乙烯，也有部分来自外源乙烯，因此对贮藏环境中乙烯的清除和吸收方法的研制也很重要。虽然用1-MCP处理对大部分呼吸跃变型果蔬都有积极的效果，但并不是对所有的呼吸跃变型果蔬都有效果，并且可能会干扰一些果蔬正常的成熟衰老。目前也有对果蔬采后贮藏中的乙烯进行吸收和清除的方法，比如活性炭吸附、高锰酸钾型的乙烯吸收剂等可以获得。多孔结构的活性炭属于物理吸附剂，对乙烯气体分子的吸附是靠分子间作用力进行的，属弱吸附，且吸附饱和后易脱吸附。因此，一般不单独用物理吸附剂来吸附乙烯，而常被用作乙烯化学脱除剂的载体。高锰酸钾作为清除和吸收乙烯的方法比较有效，并且目前也有商品在出售，但是由于高锰酸钾的强氧化型，极易腐蚀皮肤，对操作人员造成伤害，因此要求在使用时要做好防护措施。因此寻找新的安全的材料作为乙烯吸收剂受到越来越多的关注。
发明内容
本发明的目的是提供一种乙烯吸收剂及其制备方法。
一种乙烯吸收剂，其特征在于，该乙烯吸收剂由载体物质、金属助剂和反应主剂制备而成，金属助剂的重量为载体物质重量的1～5％，反应主剂的重量为载体物质重量的0.3～5％。
所述载体物质为活性炭、硅藻土或沸石。
所述金属助剂为铜、锰或钼的二价化合物。
所述反应主剂为钯的二价化合物。
所述钯的二价化合物为氯化钯、硝酸钯或醋酸钯。
一种乙烯吸收剂的制备方法，其特征在于，该方法步骤如下：
(1)称取载体物质，将载体物质用硝酸溶液酸化，按照每1g载体物质需加入浓度为1mol/l的硝酸溶液5ml，酸化时间为0.5～10小时，然后过滤或离心，将过滤或离心后的残渣烘干至含水率为10％～50％，得酸化的载体物质；
(2)按上述比例称取金属助剂，先将金属助剂加去离子水配制成浓度为8～20mg/ml的溶液，然后将步骤(1)制备的酸化的载体物质加入到配制的金属助剂的溶液中，室温下混合搅拌0.5～10小时，得到酸化的载体物质与金属助剂的混合物；
(3)按上述比例称取反应主剂，先将反应主剂加去离子水配制成浓度为0.5～2.0mg/ml的溶液，将上述溶液加入到步骤(2)所得的混合物中，室温下搅拌0.5～10小时，然后过滤或离心，将过滤或离心后的残渣烘干至含水率为10％～50％，得到颗粒状的乙烯吸收剂；
(4)将步骤(3)所得的颗粒状的乙烯吸收剂放入透气性的纸袋或无纺布袋中。
本发明的有益效果为：本发明制备的乙烯吸收剂能够高效快速吸收乙烯气体，其乙烯吸收量是常规的高锰酸钾的数十倍，能持续吸收果蔬贮藏过程中产生的内源乙烯和环境中的外源乙烯，解决了高锰酸钾使用量大，更换频繁的问题。且本发明比现有的钯催化剂型乙烯吸收剂具有更高的乙烯吸收效率和更大的乙烯吸收量。且本发明高效乙烯吸收剂在高湿低温环境下也具有良好的吸收效果，解决了常规乙烯吸收剂在高湿条件下吸收乙烯效果不佳的问题。本发明产品适用于呼吸跃变型果蔬及花卉产品的保鲜，且本发明产品绿色安全，无污染，易于再生，同时也可将其中的二价钯回收。本发明制备的乙烯吸收剂是一种在室温和高湿低温条件下都能适用的高效乙烯吸收剂，它可直接用于各种塑料袋、密封容器(包括冰箱、冰柜)、纸箱等包装的果蔬的保鲜，也可运用于各种果蔬贮藏库、运输途中的保鲜。既解决果蔬的贮藏保鲜问题，又满足安全、绿色、卫生、易于再生的需要。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
一种乙烯吸收剂，该乙烯吸收剂由载体物质、金属助剂和反应主剂制备而成，载体物质为硅藻土，金属助剂为氯化锰，金属助剂氯化锰的重量为载体物质重量的1％，反应主剂为硝酸钯，反应主剂硝酸钯的重量为载体物质重量的0.3％。
如上所述的乙烯吸收剂的制备方法，步骤如下：
(1)称取载体物质硅藻土20.0g，加入1mol/l的硝酸溶液100ml将硅藻土用硝酸溶液酸化，在室温下搅拌，酸化时间为0.5小时，然后过滤或离心，将过滤或离心后的残渣于60℃烘干至含水率为10％，得酸化的硅藻土载体；
(2)称取金属助剂氯化锰0.20g，加去离子水25ml配制成浓度为8mg/ml的溶液，将步骤(1)制备的酸化的硅藻土载体加入到配制的氯化锰溶液中，室温下混合搅拌0.5小时，得到酸化的载体物质与金属助剂的混合物；
(3)称取反应主剂硝酸钯粉末0.06g，加去离子水120ml配制成浓度为0.5mg/ml的溶液，将上述溶液加入到步骤(2)所得的混合物中，室温下搅拌0.5小时，然后过滤或离心，将过滤或离心后的残渣于60℃烘干至含水率为10％，得到颗粒状的乙烯吸收剂；
(4)将步骤(3)所得的颗粒状的乙烯吸收剂放入透气性的纸袋或无纺布袋中。
实施例2
一种乙烯吸收剂，该乙烯吸收剂由载体物质、金属助剂和反应主剂制备而成，载体物质为活性炭，金属助剂为无水硫酸铜，金属助剂无水硫酸铜的重量为载体物质重量的3％，反应主剂为氯化钯，反应主剂氯化钯的重量为载体物质重量的1％。
如上所述的乙烯吸收剂的制备方法，步骤如下：
(1)称取载体物质活性炭粉末20.0g，加入1mol/l的硝酸溶液100ml将活性炭用硝酸溶液酸化，室温下搅拌，酸化时间为5.0小时，然后过滤或离心，将过滤或离心后的残渣于60℃烘干至含水率为30％，得酸化的活性炭载体；
(2)称取金属助剂无水硫酸铜粉末0.60g，加去离子水60ml配制成浓度为10mg/ml的溶液，然后将步骤(1)制备的酸化的活性炭载体加入到配制的硫酸铜溶液中，室温下混合搅拌5.0小时，得到酸化的载体物质与金属助剂的混合物；
(3)称取反应主剂氯化钯粉末0.20g，加去离子水200ml配制成浓度为1.0mg/ml的溶液，将上述溶液加入到步骤(2)所得的混合物中，室温下搅拌5.0小时，然后过滤或离心，将过滤或离心后的残渣于60℃烘干至含水率为30％，得到颗粒状的乙烯吸收剂；
(4)将步骤(3)所得的颗粒状的乙烯吸收剂放入透气性的纸袋或无纺布袋中。
实施例3
一种乙烯吸收剂，该乙烯吸收剂由载体物质、金属助剂和反应主剂制备而成，载体物质为人造沸石，金属助剂为钼酸铵，金属助剂钼酸铵的重量为载体物质重量的5％，反应主剂为醋酸钯，反应主剂醋酸钯的重量为载体物质重量的5％。
如上所述的乙烯吸收剂的制备方法，步骤如下：
(1)称取载体物质人造沸石20.0g，加入1mol/l的硝酸溶液100ml将人造沸石用硝酸溶液酸化，室温下搅拌，酸化时间为10.0小时，然后过滤或离心，将过滤或离心后的残渣于60℃烘干至含水率为50％，得酸化的人造沸石载体；
(2)称取金属助剂钼酸铵1.00g，加去离子水50ml配制成浓度为20mg/ml的溶液，然后将步骤(1)制备的酸化的人造沸石载体加入到配制的钼酸铵溶液中，室温下混合搅拌10.0小时，得到酸化的载体物质与金属助剂的混合物；
(3)称取反应主剂醋酸钯粉末1.00g，加去离子水500ml配制成浓度为2.0mg/ml的溶液，将上述溶液加入到步骤(2)所得的混合物中，室温下搅拌10.0小时，然后过滤或离心，将过滤或离心后的残渣于60℃烘干至含水率为50％，得到颗粒状的乙烯吸收剂；
(4)将步骤(3)所得的颗粒状的乙烯吸收剂放入透气性的纸袋或无纺布袋中。
表1为各实施例制备的乙烯吸收剂与钯催化剂型、高锰酸钾型乙烯吸收剂吸收量的比较，表2为等质量的各实施例制备的乙烯吸收剂与钯催化剂型、高锰酸钾型乙烯吸收剂吸收效率的比较，其中，表1和表2中的钯催化剂型乙烯吸收剂，是指在以酸化的活性炭为载体物质，加入氯化钯，其中氯化钯重量为载体物质重量的1％，表1和表2中的高锰酸钾型乙烯吸收剂，是指在以硅藻土为载体物质，加入高锰酸钾，其中高锰酸钾重量为载体物质重量的14％。
表1不同种乙烯吸收剂的乙烯吸收量
Figure G2009100869586D00061
表2不同种乙烯吸收剂的乙烯吸收效率(％)
Figure G2009100869586D00062

Claims (2)

1.一种乙烯吸收剂的制备方法，该乙烯吸收剂由载体物质、金属助剂和反应主剂制备而成，金属助剂的重量为载体物质重量的1～5％，反应主剂的重量为载体物质重量的0.3～5％，其特征在于，该方法步骤如下：
(1)称取载体物质，将载体物质用硝酸溶液酸化，按照每1g载体物质需加入浓度为1mol/l的硝酸溶液5ml，酸化时间为0.5～10小时，然后过滤或离心，将过滤或离心后的残渣烘干至含水率为10％～50％，得酸化的载体物质；
(2)按上述比例称取金属助剂，先将金属助剂加去离子水配制成浓度为8～20mg/ml的溶液，然后将步骤(1)制备的酸化的载体物质加入到配制的金属助剂的溶液中，室温下混合搅拌0.5～10小时，得到酸化的载体物质与金属助剂的混合物；
(3)按上述比例称取反应主剂，先将反应主剂加去离子水配制成浓度为0.5～2.0mg/ml的溶液，将上述溶液加入到步骤(2)所得的混合物中，室温下搅拌0.5～10小时，然后过滤或离心，将过滤或离心后的残渣烘干至含水率为10％～50％，得到颗粒状的乙烯吸收剂；
(4)将步骤(3)所得的颗粒状的乙烯吸收剂放入透气性的纸袋或无纺布袋中；
其中，
所述载体物质为活性炭、硅藻土或沸石；
所述金属助剂为铜、锰或钼的二价化合物；
所述反应主剂为钯的二价化合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钯的二价化合物为氯化钯、硝酸钯或醋酸钯。
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