CN101822287B - 果蔬保鲜剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种果蔬保鲜剂，包括如下原料组分：有机酸、β-环糊精或β-环糊精衍生物、亚氯酸盐、可选的辅料。该果蔬保鲜剂成本低廉、使用方便，并因保鲜剂的特殊结构而具有缓释的效果，增长了保鲜剂的使用时间，而使果蔬能在长时间内保持新鲜。同时，本发明还公开了一种果蔬保鲜剂的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及保鲜剂领域，具体涉及一种果蔬保鲜剂及其制备方法。
背景技术
一些柔软多汁，表皮极薄的时令果蔬，由于极易受到微生物侵害而发霉变质，不耐贮藏和运输。如我国特有的水果杨梅，其果实由许多柔软多汁、表皮极薄、顶端突起的肉柱组成。它营养丰富，又具一定保健效果，近年来产量增长较快，仅浙江省年产量已达21万吨。然而杨梅成熟期很短，主要集中在六月中下旬，此时恰逢高温高湿的梅雨季节，由于杨梅酸甜多汁，外果皮很薄，所以极易受到微生物侵害而发霉变质；同时，杨梅采后仍然呼吸旺盛、衰老过程很快，故极不耐贮藏和运输。据统计，每年都有近一半的果实由于采后保鲜处理的技术不过关而白白浪费。
现在国外大企业保鲜通常采用低温气调的贮藏方法进行保鲜，但其贮藏所需的设备复杂，成本高，难以在国内推广应用。我国杨梅保鲜普遍采用冰温贮藏技术，但其保存时间不够长，无法达到预期的目的。目前，为了配合冰温贮藏，而提出了相应的保鲜剂，如：专利CN1513334A公布了一种杨梅保鲜剂制作方法，它是在淀粉中掺入10～30％二氧化氯(ClO2)粉末，制成缓释小包，贮藏于冰温库。由于二氧化氯是强氧化性气体，具有高效广谱杀菌性能，可完全杀灭杨梅贮藏环境中的霉菌、细菌、芽孢、真菌等。可保障杨梅在较长的一段时间内不会受到外界的侵扰。但是由于储藏后的杨梅还有一定的呼吸强度，呼吸产生的水汽很快使淀粉变湿而放出吸附的二氧化氯，使二氧化氯很快消耗殆尽，失去保鲜作用，而无法保障果蔬的长效保鲜。
现有的果蔬保鲜剂不是贮藏所需的设备复杂，成本高，就是保鲜时间短，而无法达到保障时令果蔬长效保鲜的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供的一种成本低廉，具有较长时间保鲜防霉功效的果蔬保鲜剂。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种果蔬保鲜剂，包括如下原料组分：有机酸、β-环糊精或β-环糊精衍生物、亚氯酸盐、可选的辅料。
本发明的果蔬保鲜剂尤其适用于杨梅的保鲜，可以有效地吸收杨梅所呼吸出的水汽，释放出二氧化氯气体，杀灭杨梅贮藏环境中的霉菌、细菌、芽孢、真菌等，延长杨梅储藏及运送时间。
同时，本发明还公开了一种制备果蔬保鲜剂的方法，包括如下步骤：
1)在50～60℃的条件下溶解β-环糊精或β-环糊精衍生物于水中制成饱和溶液；2)维持上述温度，在搅拌下加入有机酸，包合反应进行80～90分钟；3)停止反应后将溶液进行冷冻干燥，得有机酸包含物；4)将所述有机酸包合物与亚氯酸盐及辅料混合均匀，即得果蔬保鲜剂。
本发明果蔬保鲜剂具有如下优势：成本低廉，使用方便，因保鲜剂的特殊结构而具有缓释的效果，增长了保鲜剂的使用时间，而使果蔬能在长时间内保持新鲜，同时，该果蔬保鲜剂的制作方法简单，容易实施。
具体实施方式
环糊精及其衍生物具有特殊的中空的笼状分子结构，其中的葡萄糖结构单元为未扭曲的椅式构象，外表面亲水而内表面疏水。这种憎水性内腔可与很多物质结合形成包合物，如有机分子、无机离子以及气体分子等，从而大大减少这些物质同周围环境的接触，形成缓释作用。环糊精衍生物是制药领域熟知的技术术语，是指在保持环糊精大环基本骨架不变情况下通过化学修饰引入新的化学基团而得到的衍生物。
本发明人旨在研究一种效果持久的果蔬保鲜剂，其能逐步释放出ClO2以完全杀灭果蔬贮藏环境中的霉菌、细菌、芽孢、真菌等。本发明利用环糊精及其衍生物中空的笼状分子结构，将有机酸与环糊精或环糊精衍生物进行包合反应，使有机酸稳定地结合在环糊精或环糊精衍生物的空腔内部。当环糊精或其衍生物吸收环境中的水汽，就会缓慢释放出其内部空腔中的有机酸，所释放出的有机酸与环糊精外部混合的亚氯酸盐接触而发生化学反应，缓慢释放出可用于杀菌的二氧化氯气体，以保持果蔬的新鲜。
在本发明的一种典型实施方式中，果蔬保鲜剂包括如下原料组分：有机酸、β-环糊精或β-环糊精衍生物、亚氯酸盐和可选的辅料。环糊精中包合的有机酸的量可以根据保鲜剂的需要、环糊精的容量来把握，前提是环糊精不因包合过量的有机酸而显著降低其亲水性能。在本发明的实际操作例中，有机酸与环糊精或其衍生物的重量比为1∶1～2之间。
在本发明中，可使用的有机酸包括但不限于柠檬酸、富马酸、抗坏血酸、酒石酸、草酸。其中优选：柠檬酸、富马酸、抗坏血酸。
在本发明中，所选用的有机酸需要具有比亚氯酸盐强的酸性，以保证有机酸与亚氯酸盐接触，发生化学反应，缓慢释放出二氧化氯气体。反应方程式如下：
5ClO2 -+4H+→4ClO2+2H2O+Cl-
在本发明中，可以使用的β-环糊精衍生物包括但不限于羧甲基β-环糊精。
在本发明中，可以使用的亚氯酸盐包括但不限于亚氯酸钠、亚氯酸钾等。
可选地，本发明还可以加入适量的辅料，包括但不限于明胶、淀粉、氯化钙、羧甲基纤维素等。
本发明还提供了一种制备如上果蔬保鲜剂的方法，包括如下步骤：
1)在50～60℃的条件下溶解β-环糊精或β-环糊精的衍生物于水中，制成饱和溶液；2)维持上述温度，在搅拌下加入有机酸，包合反应进行80～90分钟；3)停止反应后将溶液进行冷冻干燥，得有机酸包合物；4)将所述有机酸包合物与亚氯酸盐及辅料混合均匀，即得果蔬保鲜剂。该制备方法简便，便于操作。
在使用本发明的果蔬保鲜剂时，只需将果蔬和上述果蔬保鲜剂一起装入保鲜盒并封口，贮藏于冷库即可。同时，由于本发明提供的果蔬保鲜剂的作用原理是，环糊精通过吸收外部水汽，释放其内部的有机酸，有机酸在与亚氯酸盐反应生成二氧化氯，反应的过程会受到外部水分的多少以及环糊精和配料溶解性的影响，因此可通过配方调整人为控制释放速度。
下面通过具体实施例进一步说明本发明果蔬保鲜剂的成分比例及制备方法：
实施例1
首先在50℃的条件下溶解β-环糊精于水中制成饱和溶液，然后维持温度在不断搅拌的情况下加入柠檬酸，柠檬酸与β-环糊精的物料配比为1∶1，进行充分的包合反应90分钟；停止反应后将溶液进行冷冻干燥得柠檬酸包合物。按重量比取柠檬酸包合物∶亚氯酸钠∶羧甲基纤维素∶明胶为66∶13∶11∶10，进行混合，搅拌均匀，最后加工成片剂。
实施例2
首先在60℃的条件下溶解β-环糊精于水中制成饱和溶液，然后维持温度在不断搅拌的情况下加入柠檬酸，柠檬酸与β-环糊精的物料配比为1∶2，进行充分的包合反应80分钟；停止反应后将溶液进行冷冻干燥得柠檬酸包合物。按重量比取柠檬酸包合物∶亚氯酸钠∶羧甲基纤维素∶明胶为70∶14∶8∶8，进行混合，搅拌均匀，最后加工成粉剂。
实施例3
首先在50℃的条件下溶解β-环糊精于水中制成饱和溶液，然后维持温度在不断搅拌的情况下加入富马酸，富马酸与β-环糊精的物料配比为1∶1，进行充分的包合反应85分钟；停止反应后将溶液进行冷冻干燥得富马酸包合物。按重量比取富马酸包合物∶亚氯酸钠∶羧甲基纤维素∶明胶为72∶13∶6∶9，进行混合，搅拌均匀，最后加工成片剂。
实施例4
首先在55℃的条件下溶解β-环糊精于水中制成饱和溶液，然后维持温度在不断搅拌的情况下加入富马酸，富马酸与β-环糊精的物料配比为1∶2，进行充分的包合反应80分钟；停止反应后将溶液进行冷冻干燥得富马酸包合物。按重量比取富马酸包合物∶亚氯酸钠∶羧甲基纤维素∶明胶为69∶18∶5∶8，进行混合，搅拌均匀，最后加工成片剂。
实施例5
首先在60℃的条件下溶解β-环糊精于水中制成饱和溶液，然后维持温度在不断搅拌的情况下加入抗坏血酸，抗坏血酸与β-环糊精的物料配比为1∶1，进行充分的包合反应85分钟；停止反应后将溶液进行冷冻干燥得抗坏血酸包合物。按重量比取抗坏血酸包合物∶亚氯酸钠∶羧甲基纤维素∶明胶为66∶18∶7∶9，进行混合，搅拌均匀，最后加工成液体。
实施例6
首先在50℃的条件下溶解β-环糊精于水中制成饱和溶液，然后维持温度在不断搅拌的情况下加入抗坏血酸，抗坏血酸与β-环糊精的物料配比为1∶2，进行充分的包合反应90分钟；停止反应后将溶液进行冷冻干燥得抗坏血酸包合物。按重量比取抗坏血酸包合物∶亚氯酸钠∶羧甲基纤维素∶明胶为64∶17∶8∶11，进行混合，搅拌均匀，最后加工成粉剂。
实施例7
首先在55℃的条件下溶解羧甲基β-环糊精于水中制成饱和溶液，然后维持温度在不断搅拌的情况下加入柠檬酸，柠檬酸与羧甲基β-环糊精的物料配比为1∶1，进行充分的包合反应80分钟；停止反应后将溶液进行冷冻干燥得柠檬酸包合物。按重量比取柠檬酸包合物∶亚氯酸钠∶羧甲基纤维素∶明胶为65∶13∶11∶11，进行混合，搅拌均匀，最后加工成片剂。
实施例8
首先在55℃的条件下溶解羧甲基β-环糊精于水中制成饱和溶液，然后维持温度在不断搅拌的情况下加入柠檬酸，柠檬酸与羧甲基β-环糊精的物料配比为1∶2，进行充分的包合反应85分钟；停止反应后将溶液进行冷冻干燥得柠檬酸包合物。按重量比取柠檬酸包合物∶亚氯酸钠∶羧甲基纤维素∶明胶为67∶12∶13∶8，进行混合，搅拌均匀，最后加工成粉剂。
实施例9
首先在50℃的条件下溶解羧甲基β-环糊精于水中制成饱和溶液，然后维持温度在不断搅拌的情况下加入富马酸，富马酸与羧甲基β-环糊精的物料配比为1∶1，进行充分的包合反应85分钟；停止反应后将溶液进行冷冻干燥得富马酸包合物。按重量比取富马酸包合物∶亚氯酸钠∶羧甲基纤维素∶明胶为72∶14∶8∶6，进行混合，搅拌均匀，最后加工成片剂。
实施例10
首先在55℃的条件下溶解羧甲基β-环糊精于水中制成饱和溶液，然后维持温度在不断搅拌的情况下加入富马酸，富马酸与羧甲基β-环糊精的物料配比为1∶2，进行充分的包含反应80分钟；停止反应后将溶液进行冷冻干燥得富马酸包合物。按重量比取富马酸包合物∶亚氯酸钠∶羧甲基纤维素∶明胶为68∶13∶10∶9，进行混合，搅拌均匀，最后加工成片剂。
实施例11
首先在60℃的条件下溶解羧甲基β-环糊精于水中制成饱和溶液，然后维持温度在不断搅拌的情况下加入抗坏血酸，抗坏血酸与羧甲基β-环糊精的物料配比为1∶1，进行充分的包合反应85分钟；停止反应后将溶液进行冷冻干燥得抗坏血酸包合物。按重量比取抗坏血酸包合物∶亚氯酸钠∶羧甲基纤维素∶明胶为67∶14∶10∶9，进行混合，搅拌均匀，最后加工成液体。
实施例12
首先在50℃的条件下溶解羧甲基β-环糊精于水中制成饱和溶液，然后维持温度在不断搅拌的情况下加入抗坏血酸，抗坏血酸与羧甲基β-环糊精的物料配比为1∶2，进行充分的包合反应90分钟；停止反应后将溶液进行冷冻干燥得抗坏血酸包合物。按重量比取抗坏血酸包合物∶亚氯酸钠∶羧甲基纤维素∶明胶为64∶17∶12∶7，进行混合，搅拌均匀，最后加工成粉剂。
对比例1
按照专利CN1513334A给出的杨梅的储藏保鲜方法，在淀粉中掺入25％ClO2粉末，制成缓释小包。
果蔬保鲜效果测试
以杨梅作为测试水果，选取大小一致，无破损、虫害、过熟的新鲜杨梅若干进行预冷和预处理，将处理好的杨梅平均分为14组，第1-12组中分别放入根据本发明实施例1-12所制备的果蔬保鲜剂；第13组中放入对比例1所制备的缓释小包；第14组作为空白对照组，不放入任何保鲜剂。将1-14组分别放入保鲜盒中，封装后储藏到冰温库。
表11-14组杨梅七周内的外观品质及口感
| 二周 | 三周 | 四周 | 五周 | |
| 实施例1 | 色鲜味好 | 色鲜味好 | 色鲜味好 | 果实发硬 |
| 实施例2 | 色鲜味好 | 色鲜味好 | 色鲜味好 | 果实发硬 |
| 实施例3 | 色鲜味好 | 色鲜味好 | 色鲜味好 | 果实稍发硬 |
| 实施例4 | 色鲜味好 | 色鲜味好 | 色鲜味好 | 果实稍发硬 |
| 实施例5 | 色鲜味好 | 色鲜味好 | 色鲜味好 | 果实发硬 |
| 实施例6 | 色鲜味好 | 色鲜味好 | 色鲜味好 | 果实发硬 |
| 实施例7 | 色鲜味好 | 色鲜味好 | 霉果、略馊 | 馊味浓 |
| 实施例8 | 色鲜味好 | 色鲜味好 | 霉果、略馊 | 馊味浓 |
| 实施例9 | 色鲜味好 | 色鲜味好 | 少有霉果、略馊 | 馊味浓 |
| 实施例10 | 色鲜味好 | 色鲜味好 | 少有霉果、略馊 | 馊味浓 |
| 实施例11 | 色鲜味好 | 色鲜味好 | 霉果、略馊 | 馊味浓 |
| 实施例12 | 色鲜味好 | 色鲜味好 | 霉果、略馊 | 馊味浓 |
| 对比例1 | 色鲜味好 | 色鲜味尚好 | 霉果、略馊 | 馊味浓 |
| 空白例 | 霉果发馊 | 馊味浓 | 馊味浓 | 馊味浓 |
由表1可知：
(1)在空白例中杨梅直接冰温贮藏，果实从第二周开始就发霉发馊；
(2)在对比例1中，由于添加了含有二氧化氯的缓释小包，其释放的二氧化氯气体具有杀菌防霉的作用，所以能起到一定的保鲜防霉作用，但是从第四周起，杨梅也开始变质发霉；
(3)在实施例7到12中，添加了根据本发明实施例7到12所制备的以羧甲基β-环糊精包合物为主体配方的保鲜剂，其效果优于对比例1，但从第四周开始杨梅也逐渐出现变质发霉现象；其效果不如实施例1到6中以β-环糊精包合物为主体的保鲜剂，其是由于羧甲基β-环糊精是较易溶于水的物质，吸收水汽后包合在其中的固体酸比较容易从内腔中释放出来与亚氯酸钠反应，致使保鲜剂的效果不如以β-环糊精包合物为主体的保鲜剂。
(4)在实施例1到6中，添加了根据本发明实施例1到6所制备的以β-环糊精包含物为主体配方的保鲜剂，其效果明显优于实施例7到12和对比例1，在实施例1到6中，杨梅到第五周依然没有出现变质发霉的现象，但是由于杨梅本身呼吸旺盛，储藏时间过长，果实逐渐失水而发硬。在本发明中，使用柠檬酸β-环糊精的包合物(实施例1和2)和抗坏血酸β-环糊精的包合物(实施例5和6)为主体的保鲜剂缓释保鲜效果较好。而使用富马酸β-环糊精的包合物(实施例3和4)相对来说保鲜效果最好。其是由于富马酸相对于柠檬酸与抗坏血酸更难从β-环糊精内部空腔中释放出来，它的缓释效果最好。
本发明选用的β-环糊精或β-环糊精衍生物已被美国食品药品监管局确定为安全无毒，已经广泛应用于医药及食品，而二氧化氯气体是被世界卫生组织(WHO)确认的安全无毒杀菌防霉剂。根据本发明所制得的果蔬保鲜剂与其它的保鲜剂相比，其优点在于：1、成本低、使用方便；2、具有缓释作用，可大大延长保鲜剂的作用时间。同时，根据本发明所制备的果蔬保鲜剂不仅可用于杨梅等果蔬的保鲜，还可用于办公室灭菌、冰箱除臭及水处理等多种领域。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种杨梅果蔬保鲜剂，其特征在于，包括如下原料组分：有机酸、β-环糊精或β-环糊精衍生物、亚氯酸盐、可选的辅料，并且，所述杨梅果蔬保鲜剂通过如下步骤制备：
1)在50～60℃的条件下溶解所述β-环糊精或β-环糊精衍生物于水中制成饱和溶液；
2)维持上述温度，在搅拌下加入所述有机酸，包合反应进行80～90分钟；
3)停止反应后将溶液进行冷冻干燥，得有机酸包合物；
4)将所述有机酸包合物与所述亚氯酸盐及辅料混合均匀，即得到所述杨梅果蔬保鲜剂，
所述有机酸为富马酸；
所述有机酸与所述β-环糊精或β-环糊精衍生物的重量比为1∶1～2。
2.根据权利要求1所述的杨梅果蔬保鲜剂，其特征在于，所述β-环糊精衍生物为羧甲基β-环糊精。
3.根据权利要求1所述的杨梅果蔬保鲜剂，其特征在于，所述亚氯酸盐为亚氯酸钠。
4.根据权利要求1所述的杨梅果蔬保鲜剂，其特征在于，所述辅料为明胶、淀粉、氯化钙、羧甲基纤维素。
5.一种制备权利要求1所述的杨梅果蔬保鲜剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)在50～60℃的条件下溶解β-环糊精或β-环糊精衍生物于水中制成饱和溶液；
2)维持上述温度，在搅拌下加入有机酸，包合反应进行80～90分钟；
3)停止反应后将溶液进行冷冻干燥，得有机酸包合物；
4)将所述有机酸包合物与亚氯酸盐及辅料混合均匀，即得到所述杨梅果蔬保鲜剂；
所述有机酸为富马酸。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，制得的所述杨梅果蔬保鲜剂进一步加工成片剂、或粉剂。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述β-环糊精衍生物为羧甲基β-环糊精。
8.权利要求1至4中任一项所述的杨梅果蔬保鲜剂在杨梅保鲜中的用途。
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