CN102144665A

CN102144665A - 一种南丰蜜桔的载银纳米TiO2抑菌保鲜方法

Info

Publication number: CN102144665A
Application number: CN 201110113896
Authority: CN
Inventors: 龙小艺; 张凤英; 白玲; 喻阳玉; 王义华
Original assignee: Jiangxi Agricultural University
Current assignee: Jiangxi Agricultural University
Priority date: 2011-05-04
Filing date: 2011-05-04
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2031-05-04
Also published as: CN102144665B

Abstract

本发明公开了一种南丰蜜桔的载银纳米TiO₂抑菌保鲜方法，它是将无毒副作用的高活性无机类纳米抗菌剂—载银纳米TiO₂粉末配制成保鲜溶液，在南丰蜜桔表面进行涂膜保鲜或将新摘的南丰蜜桔熟果放入保鲜溶液中浸渍，可得到一层致密保护膜，主动防护杀灭病菌；既能有效保存南丰蜜桔原有的各种营养成分，又能够保持南丰蜜桔的原有光泽和风味，久贮无异味，从而延长保鲜期，确保南丰蜜桔的保鲜效果，符合当今新型绿色果蔬保鲜剂研发的方向。载银纳米TiO₂具有广谱抑菌杀菌功能，可抑制果皮表面的病原菌繁殖衍生，抑菌效果良好，可大幅度降低腐烂率，延长水果保鲜期，因此贮藏期南丰蜜桔的果品品质也可得到充分保证。

Description

一种南丰蜜桔的载银纳米TiO<sub>2</sub>抑菌保鲜方法

技术领域

本发明涉及薄皮类水果的保鲜方法，尤其是涉及一种贮藏期内的南丰蜜桔载银纳米TiO₂抑菌保鲜方法。

背景技术：

皮薄汁多的南丰蜜桔是江西独具特色的地方桔种，距今已有1300多年栽培历史，在国际上久享盛誉，被誉为“桔中之王”。2010年，南丰蜜桔种植面积达100多万亩，年产量达到10亿公斤以上，近年来种植面积与总产量增幅很大。

由于南丰蜜桔鲜果销售期仅为3个月左右，因此贮藏期一般长达9个月左右。南丰蜜桔在贮藏期间易受青霉病、绿霉病、炭疽病、黑腐病、蒂腐病等病菌危害,每年造成的损失约为10%～30%；而对南丰蜜桔保鲜效果甚佳的双胍盐类制剂已被欧盟列为果品保鲜禁用药剂，因此南丰蜜桔保鲜技术的方法更新成为当务之急。

近年来，由于能源危机以及对食品安全的重视，低耗能低碳排的生态保鲜技术的研究开发成为热点。目前，水果常用的生态保鲜方法主要有临界低温高湿保鲜、臭氧气调保鲜、低剂量辐射预处理保鲜、高压保鲜、气调保鲜等方法，通过影响保鲜品质的三大要素加以调控：一是抑制水果呼吸作用，延缓其衰老进程；二是抑制水果寄生病菌繁衍，防止腐烂；三是控制水果贮藏环境条件如湿度和温度等，以减少果体水分的蒸发量。以上方法需要高压设备或气调设备或辐射设备才能进行保鲜，因此不仅会增加固定资产投资量，大幅提高保鲜成本，致使贮藏后的南丰蜜桔售价偏高，影响市场竞争力，而且由于现有的贮藏保鲜方法复杂，致使大量水果无法保鲜，造成巨额经济损失。

国内外科研人员发现纳米材料可应用于水果保鲜。在理论认识上，学者一致认为纳米材料能有效抑制水果病害菌繁衍，是符合保鲜技术末来发展趋势的优先选择。与临界低温高湿保鲜、臭氧气调保鲜、低剂量辐射预处理保鲜、高压保鲜、气调保鲜等方法相比较，纳米材料喷涂保鲜节省大量人力物力以及高效利用贮运空间，不需要高压设备、气调设备以及辐射设备等固定资产，具有节约能源、安全可行、便于贮运及发展前景广阔等优点。

纳米TiO₂是目前全球应用最广泛且最有效的抑菌剂之一，但其抑菌杀菌性能强弱主要取决于它对太阳光中的紫外线吸收，因此吸收利用率比较低；且在空气中长期暴露易氧化失效。而载银纳米TiO₂能更有效抑制水果病害菌的繁衍，其保鲜基本原理是载银纳米TiO₂材料微孔结构对细菌的吸附作用及Ag⁺的协同抑菌作用。Ag⁺沉积在纳米TiO₂的表面，首先降低纳米TiO₂光生电子跃迁的禁带宽度，产生并强化电子-空穴对陷阱，增强纳米TiO₂活性；其次Ag⁺牢固吸附在细菌机体上，可与细菌体内带负电荷的合成酶产生电性引力而强烈吸附，与酶蛋白中的活性基团-SH、-NH等发生作用，将细菌体内的蛋白质凝固，破坏细胞酶的活性，从而使细菌丧失分裂增殖的活性，造成细菌死亡，因此能杀灭大肠杆菌、绿脓杆菌、金黄葡萄球菌、霉菌类、化脓性球菌等寄生病害菌，使其最终形成二氧化碳和水等无害物质。目前纳米材料喷涂保鲜尚处于研发初级阶段，至今末见载银纳米TiO₂喷涂应用于薄皮类水果保鲜的相关报道。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种低耗环保、安全可行、便于贮运且方法简单的南丰蜜桔抑菌保鲜方法，其抑菌效果好，可减少保鲜成本，对人体无毒副作用，能大幅度降低腐烂率，延长水果保鲜期达到常温长效保鲜目标。

一种南丰蜜桔的载银纳米TiO₂抑菌保鲜方法，其特征是：

１、配制载银纳米二氧化钛保鲜溶液：

A、第一种方法：若以质量计的100份水的溶剂为基准，按质量比选择以下物质：氯化钙1～2份；苯甲酸钠3～5份；柠檬酸1～2份；维生素C 0.5份；载银纳米二氧化钛粉末1份，其中含银3%，二氧化钛97%；将氯化钙、苯甲酸钠、柠檬酸、维生素C和载银纳米二氧化钛粉末混合，溶解后配成均匀的载银纳米二氧化钛保鲜溶液；

B、第二种方法：若以质量计的100份水的溶剂为基准，按质量比选择以下物质：淀粉10份，小苏打1～3份，蔗糖3～5份，脂肪酸1份，载银纳米二氧化钛粉末1份，其中含银3%，二氧化钛97%；将淀粉、小苏打、蔗糖、脂肪酸和载银纳米二氧化钛粉末混合，溶解后配成均匀的载银纳米二氧化钛保鲜溶液；

C、第三种方法：若以质量计的100份水的溶剂为基准，按质量比选择以下物质：甘油1～2份，硬脂酸单甘酯1～2份，吐温80为1～2份，载银纳米二氧化钛粉末1份，其中含银3%，二氧化钛97%；将装有100份水的烧杯放在水浴装置中加热至恒温，向烧杯中加入载银纳米二氧化钛粉末，搅拌至载银纳米二氧化钛粉末完全溶解；随后再加入甘油、吐温80、硬脂酸单甘酯并快速搅拌，室温自然冷却后，过滤除去未溶解物质，静置24小时，即可获得均匀的载银纳米二氧化钛保鲜溶液；

2、对采摘后的南丰蜜桔熟果进行保鲜的方法：

A、第一种方法：将均匀的载银纳米二氧化钛保鲜溶液喷涂在南丰蜜桔熟果表面，可根据贮藏期的长短，择机多次喷涂，实现常温长效保鲜贮藏目标。

B、第二种方法：将新摘的南丰蜜桔熟果放入载银纳米二氧化钛保鲜溶液中浸渍，自然浸果1～5min后取出晾干，在南丰蜜桔的表面固化为一层致密保护膜，可实现常温高效保鲜贮藏目标。

本发明的实证性保鲜对比实验一：

在大小相近的120枚同批优质南丰蜜桔熟果，均分为四份，每份30枚，在其表面分别涂布同浓度的青霉菌种、绿青霉菌种及大肠杆菌种各10枚。任选一份作为空白样，不喷涂任何保鲜剂；其余三份分别喷涂双胍盐类保鲜剂(百可得)、纳米TiO₂抑菌保鲜溶液、载银纳米TiO₂抑菌保鲜溶液，进行实证性保鲜对比实验，保鲜时间为360小时。详见下表1。

表1 在熟果表面涂布致病菌菌种条件下的实证性保鲜对比实验

实证性保鲜对比实验二：

另选大小相近的120枚同批优质南丰蜜桔熟果，均分为四份，每份30枚。任选其中一份作为空白样，不喷涂任何保鲜剂；其余三份分别喷涂双胍盐类保鲜剂(百可得)、纳米TiO₂抑菌保鲜溶液以及载银纳米TiO₂抑菌保鲜溶液，进行实证性保鲜对比实验，预定保鲜时间为200天左右。详见下表2。

表2 在熟果表面不涂布病菌菌种条件下的实证性保鲜对比实验

载银纳米TiO₂具有自身无毒害性、超亲水性以及抑菌杀菌能力强的优点，载银纳米TiO₂所具有的广谱抑菌杀菌功能，可抑制果皮表面的病害菌繁殖衍生，抑菌效果好，可大幅度降低腐烂率，贮藏期南丰蜜桔的果品品质也可得到充分保证。

本发明对所制备的载银纳米TiO₂粉末进行抑菌检测，得出具有最佳抑菌性能的纳米TiO₂粉末的载银百分比为3%；并将此种载银纳米TiO₂粉末所配制的均匀溶液，在薄皮类水果南丰蜜桔的表面进行涂膜保鲜，主动防护抑杀病害菌；既能保持南丰蜜桔的原有光泽和风味，久贮无异味，延长保鲜期，能够有效保存南丰蜜桔原有的各种营养成分，从而确保南丰蜜桔的保鲜效果。

本发明还具有如下优点：

1、本发明运用于南丰蜜桔保鲜贮藏，其操作方法简单，可降低劳动强度，减少保鲜成本，能够实现常温长效保鲜目标。

2、在天然能源紧缺而难以再生的时代背景下，本发明采用对人体无毒副作用的无机类纳米抑菌保鲜剂进行常温长效保鲜，取代常规使用的有机类抑菌剂，因而可充分利用无机类纳米抗菌剂优良持久的抑菌杀菌能力，实现环保低耗的绿色贮藏目标。

3、本发明在水果表面喷涂成膜的同时，除了能发挥涂膜的隔离功能之外，还能充分利用载银纳米TiO₂的抑菌杀菌能力；与原有保鲜方法相比，保鲜效果更佳，应属于主动保鲜，具有良好的推广前景和市场价值。

4、本发明的原料来源广泛，成本较低，生产设备简单，便于大规模生产；在确保南丰蜜桔果品品质与食用安全的前提下，侧重考虑保鲜成本及保鲜时间等主要因素，更有利于本发明的直接推广与实践应用，发展前景广泛。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明的方法进行进一步的说明。

实施例1：

1、制备载银纳米二氧化钛（TiO₂）粉末：将170ml的酞酸丁酯加入到盛有400 ml无水乙醇的分液漏斗中混匀，得到酞酸丁酯混合液；另取100 ml冰醋酸和400 ml的95%乙醇混匀，再加入5 ml 浓度为1mol.L^-1的AgNO₃溶液，得到冰醋酸混合液；将酞酸丁酯混合液缓慢均速滴加到冰醋酸混合液中, 避光搅拌，得到透明胶体溶液。将透明胶体溶液放在室温下风干，然后控温100 ℃烘干，将所得的干燥凝胶研磨成粉，置于马弗炉中控温400 ℃进行煅烧4小时，可得高活性的载银纳米TiO₂粉末。

2、制备载银纳米二氧化钛保鲜溶液：若以100份水（以质量计算）的溶剂为基准，可按质量比选择以下物质：氯化钙2份，苯甲酸钠3份，柠檬酸2份，维生素C 0.5份，载银纳米TiO₂粉末1份(其中Ag3%，TiO₂97%)，将氯化钙、苯甲酸钠、柠檬酸、维生素C和载银纳米二氧化钛粉末混合在一起，溶解后配成均匀的载银纳米二氧化钛保鲜溶液。

3、南丰蜜桔保鲜：将载银纳米二氧化钛保鲜溶液均匀喷涂在南丰蜜桔熟果表面，进行常温高效保鲜。

实施例2：

1、制备载银纳米二氧化钛（TiO₂）粉末：将170ml的酞酸丁酯加入到盛有400 ml无水乙醇的分液漏斗中混匀，得到酞酸丁酯混合液；另取100 ml冰醋酸和400 ml的95%乙醇混匀，再加入5 ml 浓度为1mol.L^-1的AgNO₃溶液，得到冰醋酸混合液；将酞酸丁酯混合液缓慢均速滴加到冰醋酸混合液中, 避光搅拌，得透明胶体溶液。将透明胶体溶液放在室温下风干，然后控温100 ℃烘干，将所得的干燥凝胶研磨成粉，置于马弗炉中控温500 ℃进行煅烧3小时，可得高活性的载银纳米TiO₂粉末。

2、制备载银纳米二氧化钛保鲜溶液：若以100份水（以质量计算）的溶剂为基准，可按质量比选择以下物质：淀粉10份，小苏打1份，蔗糖5份，脂肪酸1份，载银纳米TiO₂粉未1份(其中Ag3%，TiO₂97%)，将淀粉、小苏打、蔗糖3份、脂肪酸和载银纳米二氧化钛粉末混合在一起，溶解后配制成载银纳米二氧化钛保鲜溶液。

3、南丰蜜桔保鲜：将新摘的优质南丰蜜桔放入载银纳米二氧化钛保鲜溶液中浸渍，自然浸果3分钟后取出晾干后，固化为一层致密保护膜，进行常温高效保鲜。

实施例3：

1、制备载银纳米二氧化钛（TiO₂）粉末：将170ml的酞酸丁酯加入到盛有400 ml无水乙醇的分液漏斗中混匀，得到酞酸丁酯混合液；另取100 ml冰醋酸和400 ml的95%乙醇混匀，再加入5 ml 浓度为1mol.L^-1的AgNO₃溶液，得到冰醋酸混合液；将酞酸丁酯混合液缓慢均速滴加到冰醋酸混合液中, 避光搅拌得透明胶体溶液。将透明胶体溶液放在室温下风干，然后控温100 ℃烘干，将所得的干燥凝胶研磨成粉，置于马弗炉中控温600 ℃进行煅烧5小时，可得高活性的载银纳米TiO₂粉末。

2、制备载银纳米二氧化钛保鲜溶液：若以100份水（以质量计算）的溶剂为基准，可按质量比选择以下物质：载银纳米二氧化钛粉末1份(其中Ag3%，TiO₂97%)，甘油2份，硬脂酸单甘酯2份，吐温80为4份。将装有100份水的烧杯放在水浴装置中加热至80℃，向烧杯中加入载银纳米TiO₂粉末，搅拌至载银纳米TiO₂粉末完全溶解；随后再加入甘油、吐温80、硬脂酸单甘酯，并快速搅拌，室温自然冷却，过滤除去末溶解物质，静置24小时，即可获得高活性的载银纳米二氧化钛保鲜溶液。

3、南丰蜜桔保鲜：将载银纳米二氧化钛保鲜溶液均匀喷涂在南丰蜜桔熟果的表面，进行常温高效保鲜。

实施例4：

1、制备载银纳米二氧化钛（TiO₂）粉末：在烧杯中加入500ml的浓度为1mol.L^-1酞酸溶液,再向烧杯中加入20ml含所需掺银量的 AgNO₃溶液，将加入硝酸银固体的酞酸溶液缓慢升温加热,控温100℃左右，干燥后将粉末倒入瓷坩埚中，以10℃/ min升温速率加热至高温煅烧4小时，取出冷却后，将瓷坩埚中的固体倒入研钵中加以研磨，即可获得高活性的载银纳米TiO₂粉末。

2、制备载银纳米二氧化钛保鲜溶液：若以100份水（以质量计算）的溶剂为基准，可按质量比选择以下物质：淀粉10份，小苏打3份，蔗糖3份，脂肪酸1份，载银纳米TiO₂粉未1份(其中Ag3%，TiO₂97%)，将淀粉、小苏打、蔗糖、脂肪酸和载银纳米二氧化钛粉末混合在一起，溶解后配制成载银纳米二氧化钛保鲜溶液。

3、南丰蜜桔保鲜：将新摘的优质南丰蜜桔放入载银纳米二氧化钛保鲜溶液中浸渍，自然浸果5分钟后取出晾干后，固化为一层致密保护膜，进行常温高效保鲜。

实施例5：

2、制备载银纳米二氧化钛保鲜溶液：若以100份水（以质量计算）的溶剂为基准，可按质量比选择以下物质：氯化钙1份，苯甲酸钠5份，柠檬酸1份，维生素C 0.5份，载银纳米TiO₂粉末1份(其中Ag3%，TiO₂97%)，将氯化钙、苯甲酸钠、柠檬酸、维生素C和载银纳米二氧化钛粉末混合在一起，溶解后配成均匀的载银纳米二氧化钛保鲜溶液。

实施例6：

2、制备载银纳米二氧化钛保鲜溶液：若以100份水（以质量计算）的溶剂为基准，可按质量比选择以下物质：载银纳米TiO₂ 1份(其中Ag3%，TiO₂97%)，甘油1份，硬脂酸单甘酯1份，吐温80为0.5份。将装有100份水的烧杯放在水浴装置中加热至80℃，向烧杯中加入载银纳米TiO₂粉未，搅拌至完全溶解；再加入甘油、吐温80、硬脂酸单甘酯，并快速搅拌，室温自然冷却后，过滤除去末溶解物质，静置24小时，即可获得高活性的载银纳米二氧化钛保鲜溶液。

Claims

1.一种南丰蜜桔的载银纳米TiO₂抑菌保鲜方法，其特征在于：

（1）、制备载银纳米二氧化钛保鲜溶液：若以100份水（以质量计算）的溶剂为基准，可按质量比选择以下物质：氯化钙2份，苯甲酸钠3份，柠檬酸2份，维生素C 0.5份，载银纳米TiO₂粉末1份，(其中Ag3%，TiO₂97%)，将氯化钙、苯甲酸钠、柠檬酸、维生素C和载银纳米二氧化钛粉末混合在一起，溶解后配成均匀的载银纳米二氧化钛保鲜溶液；

（2）、南丰蜜桔保鲜：将载银纳米二氧化钛保鲜溶液均匀喷涂在南丰蜜桔熟果表面，进行常温高效保鲜。

2.一种南丰蜜桔的载银纳米TiO₂抑菌保鲜方法，其特征在于：

（1）、制备载银纳米二氧化钛保鲜溶液：若以100份水（以质量计算）的溶剂为基准，可按质量比选择以下物质：淀粉10份，小苏打1份，蔗糖5份，脂肪酸1份，载银纳米TiO₂粉未1份(其中Ag3%，TiO₂97%)，将淀粉、小苏打、蔗糖3～5份、脂肪酸和载银纳米二氧化钛粉末混合在一起，溶解后配制成载银纳米二氧化钛保鲜溶液；

（2）、南丰蜜桔保鲜：将新摘的优质南丰蜜桔放入载银纳米二氧化钛保鲜溶液中浸渍，自然浸果3分钟后取出晾干后，固化为一层致密保护膜，进行常温高效保鲜。

3.一种南丰蜜桔的载银纳米TiO₂抑菌保鲜方法，其特征在于：

（1）、制备载银纳米二氧化钛保鲜溶液：若以100份水（以质量计算）的溶剂为基准，可按质量比选择以下物质：载银纳米二氧化钛粉末1份(其中Ag3%，TiO₂97%)，甘油2份，硬脂酸单甘酯2份，吐温80为4份；将装有100份水的烧杯放在水浴装置中加热至80℃，向烧杯中加入载银纳米TiO₂粉末，搅拌至载银纳米TiO₂粉末完全溶解；随后再加入甘油、吐温80、硬脂酸单甘酯，并快速搅拌，室温自然冷却，过滤除去末溶解物质，静置24小时，即可获得高活性的载银纳米二氧化钛保鲜溶液；

（2）、南丰蜜桔保鲜：将载银纳米二氧化钛保鲜溶液均匀喷涂在南丰蜜桔熟果的表面，进行常温高效保鲜。

4.一种南丰蜜桔的载银纳米TiO₂抑菌保鲜方法，其特征在于：

（1）、制备载银纳米二氧化钛保鲜溶液：若以100份水（以质量计算）的溶剂为基准，可按质量比选择以下物质：淀粉10份，小苏打3份，蔗糖3份，脂肪酸1份，载银纳米TiO₂粉未1份(其中Ag3%，TiO₂97%)，将淀粉、小苏打、蔗糖、脂肪酸和载银纳米二氧化钛粉末混合在一起，溶解后配制成载银纳米二氧化钛保鲜溶液；

（2）、南丰蜜桔保鲜：将新摘的优质南丰蜜桔放入载银纳米二氧化钛保鲜溶液中浸渍，自然浸果5分钟后取出晾干后，固化为一层致密保护膜，进行常温高效保鲜。

5.一种南丰蜜桔的载银纳米TiO₂抑菌保鲜方法，其特征在于：

（1）、制备载银纳米二氧化钛保鲜溶液：若以100份水（以质量计算）的溶剂为基准，可按质量比选择以下物质：氯化钙1份，苯甲酸钠5份，柠檬酸1份，维生素C 0.5份，载银纳米TiO₂粉末1份(其中Ag3%，TiO₂97%)，将氯化钙、苯甲酸钠、柠檬酸、维生素C和载银纳米二氧化钛粉末混合在一起，溶解后配成均匀的载银纳米二氧化钛保鲜溶液；

6.一种南丰蜜桔的载银纳米TiO₂抑菌保鲜方法，其特征在于：

（1）、制备载银纳米二氧化钛保鲜溶液：若以100份水（以质量计算）的溶剂为基准，可按质量比选择以下物质：载银纳米TiO₂ 1份(其中Ag3%，TiO₂97%)，甘油1份，硬脂酸单甘酯1份，吐温80为0.5份；将装有100份水的烧杯放在水浴装置中加热至80℃，向烧杯中加入载银纳米TiO₂粉未，搅拌至完全溶解；再加入甘油、吐温80、硬脂酸单甘酯，并快速搅拌，室温自然冷却后，过滤除去末溶解物质，静置24小时，即可获得高活性的载银纳米二氧化钛保鲜溶液；

7.根据权利要求1-6中的任何一项所述南丰蜜桔的载银纳米TiO₂抑菌保鲜方法，其特征在于：所述南丰蜜桔保鲜是指：将载银纳米二氧化钛保鲜溶液均匀喷涂在南丰蜜桔熟果表面。

8.根据权利要求1-6中的任何一项所述南丰蜜桔的载银纳米TiO₂抑菌保鲜方法，其特征在于：所述南丰蜜桔保鲜是指：将新摘的优质南丰蜜桔放入载银纳米二氧化钛保鲜溶液中浸渍，自然浸果1～5min后取出晾干，在南丰蜜桔的表面固化为一层致密保护膜。