CN102578222A - 一种用于去皮甘蔗的纳米复合保鲜剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于去皮甘蔗的纳米复合保鲜剂及其制备方法，该纳米复合保鲜剂的原料质量百分比组成为：纳米硅基氧化物0.03～0.09％、表面活性剂0.01～0.03％、果胶1～2％、抗氧化剂0.2～0.6％、水余量。该方法包括：(1)取纳米硅基氧化物分散于70～80℃的水中，添加表面活性剂，继续保温20～40min，制得第一溶液；(2)取果胶，加热溶于水中，冷却后添加抗氧化剂，制得第二溶液；(3)将第一水溶液和第二水溶液按比例混合。本发明提供的纳米复合保鲜剂，通过加入纳米硅基氧化物，增强了果胶所成膜的机械强度，而且纳米硅基氧化物具有吸氧性能，对氢亲和能力强，能有效抑制甘蔗表面的褐变，延长甘蔗的贮藏期限。
Description
技术领域
本发明涉及一种保鲜技术，具体涉及一种用于去皮甘蔗的纳米复合保鲜剂及其制备方法。
背景技术
甘蔗除含有大量的水分和糖分外，还含有各类氨基酸、丰富的微量元素和多酚物质。中医认为，甘蔗入肺、胃二经，具有清热、生津、下气、润燥、补肺益胃的特殊效果。甘蔗榨成汁后，营养成分并不会受到破坏，反而能够获得更加美妙的口感。《随息居饮食谱》甚至认为甘蔗汁为“天生复脉汤”。近年来的研究同时表明甘蔗汁内含有抗氧化物质，能对抗衰老及疾病防治产生一定的效果。
目前甘蔗主要以带皮的形式出售，但由于甘蔗皮占甘蔗约10％的重量，而且去皮颇为繁琐，还影响城市卫生。去皮甘蔗具有食用方便、洁净和可食用率高等特点而备受消费者的青睐。这种只经过清洗、去皮(去核)、切分、修整、分级、包装等简单加工的新鲜果蔬称为轻度加工果蔬。随着人们生活节奏的加快，轻度加工果蔬因可减少消费者家务劳动、食用便利、洁净、优质新鲜等优点越来越受到众多家庭的青睐。
然而，在甘蔗去皮等加工中，由于切割造成的机械损伤将诱导一系列生理生化的异常变化，例如表面褐变、失水皱缩、伤乙烯的产生、呼吸速率的增加等，从而导致其品质迅速下降；而且也增加了微生物的感染机会，与带皮甘蔗相比更容易腐败，大大缩短了货架期和降低了商品价值。
果胶是一种天然的可食性膜涂膜保鲜剂，果胶在果实表面涂布后形成的膜，为果实创造微气调环境，起到类似于单果气调包装的作用，由于具有一定的阻氧性和阻水汽性以及良好的抗张强度，能有效地降低果蔬的呼吸强度和蒸腾作用，使呼吸强度处于最佳范围，有效减缓果实的气体交换，减少失水，减少营养物质的消耗，减少因病原菌的侵染而造成的腐烂损失，调节果实采后的生理代谢，从而保持果蔬的新鲜度，延长果蔬的贮藏寿命，但果胶所成保鲜膜的机械强度较低，应用有所限制。
公开号为CN 101491275A，名称为“可食性食品果胶保鲜膜及其制备方法和应用”的专利申请公开了一种食品果胶保鲜膜，它通过添加成膜助剂(甘油)以提高膜的机械强度，抗拉强度达到2700～3000MPa，断裂伸长率1.4～1.8％。虽然所形成的保鲜膜机械强度有所提高，但抗氧效果有限，不适宜用于甘蔗等受过机械损伤的果蔬保鲜。
公开号为CN 1718008A，名称为“纳米硅基氧化物(SiOx)保鲜果蜡及其生产方法”的专利申请公开了一种以从中药材中提取的天然蜡质作为成膜剂，与多孔SiOx纳米材料共复合得到的纳米硅基氧化物保鲜果蜡，该专利通过添加纳米硅基氧化物以提高膜性能。
发明内容
本发明提供了一种用于去皮甘蔗的纳米复合保鲜剂，以解决传统保鲜剂成膜后机械强度较低、抗氧化效果欠佳的问题。
一种用于去皮甘蔗的纳米复合保鲜剂，按质量百分比计，其原料组成为：
纳米颗粒具有尺寸很小、比表面积很大的特点，因而具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应，添加纳米硅基氧化物后形成的复合膜的机械性能(强度、刚性、韧性)可以明显得到改善。
所述表面活性剂用于提高纳米硅基氧化物在保鲜剂中的分散性，可以选择十二烷基磺酸钠、卵磷脂、蔗糖酯或它们中的几种混合；最好选择为十二烷基磺酸钠，它对提高纳米硅基氧化物在水中的分散性效果明显。
果胶为大分子物质，涂布在果蔬表面后形成的膜能够延长果蔬的储藏时间；如上所述，纳米硅基氧化物加入果胶内，可以提高果胶膜的机械性能；另外纳米硅基氧化物存在很多残基，需要吸氧使结构趋于稳定，而且对氢的亲和能力强，可以进一步提高抗氧化效果。
抗氧剂用于还原空气中的含氧物质，阻止甘蔗褐变，在本发明中需使用水溶性抗氧剂，如D-异Vc钠、茶多酚或维生素E，也可以是它们中的多种混合，最优选为D-异Vc钠，D-异Vc钠水溶性好，抗氧效果好，成本低。
本发明还提供了一种上述纳米复合保鲜剂的制备方法，其步骤如下：
(1)取纳米硅基氧化物分散于70～80℃的水中，添加表面活性剂，继续保温20～40min，制得第一溶液；
(2)取果胶，加热溶于水中，冷却后添加抗氧化剂，制得第二溶液；
(3)将第一水溶液和第二水溶液按比例混合。
由于抗氧化剂受热会分解，因此需要在果胶溶液冷却后添加抗氧化剂，为了让纳米硅基氧化物更好地分散到果胶溶液中，需先将其分散到水中，并用表面活性剂改性。
为了达到更好的分散效果，所述的第一溶液中纳米硅基氧化物的浓度优选为0.3％～0.9％；所述的第二溶液中果胶的浓度优选为1.11％～2.22％。
本发明还提供上述纳米复合保鲜剂在去皮甘蔗保鲜中的应用，具体包括：
将去皮甘蔗切段，在所述纳米复合保鲜剂浸泡3～5分钟，捞出风干，置于10～15℃的密封环境下贮藏。
本发明提供的纳米复合保鲜剂，通过加入纳米硅基氧化物，增强了果胶所成膜的机械强度，而且纳米硅基氧化物具有吸氧性能，对氢亲和能力强，能有效抑制甘蔗表面的褐变，延长甘蔗的贮藏期限。
具体实施方式
实施例1
取3g纳米硅基氧化物，加入70℃水中搅拌均匀并保温，然后加入1g十二烷基磺酸钠，水浴保温20min改性，加水定量至1kg，获溶液①；取100g果胶，加热溶解在水中，冷却后加入20g D-异Vc钠，加水定量至9kg，然后和上述溶液①均匀混合，得到用于去皮甘蔗的复合保鲜剂10kg。
选择大小基本一致，无损伤和病虫害的甘蔗，去皮，切成约15厘米的小段，在上述复合保鲜液中浸泡3～5分钟，捞出吹干，然后将甘蔗装入塑料箱中，置于10～15℃的温度下贮藏。
实施例2
取6g纳米硅基氧化物，加入75℃水中搅拌均匀并保温，然后加入2g十二烷基磺酸钠，水浴保温30min改性，加水定量至1kg，获溶液①；取150g果胶，加热溶解在水中，冷却后加入40g D-异Vc钠，加水定量至9kg，然后和上述溶液①均匀混合，得到用于去皮甘蔗的复合保鲜剂10kg。
选择大小基本一致，无损伤和病虫害的甘蔗，去皮，切成约15厘米的小段，在上述复合保鲜液中浸泡3～5分钟，捞出吹干，然后将甘蔗装入塑料箱中，置于10～15℃的温度下贮藏。
实施例3
取9g纳米硅基氧化物，加入80℃水中搅拌均匀并保温，然后加入3g十二烷基磺酸钠，水浴保温40min改性，加水定量至1kg，获溶液①；取200g果胶，加热溶解在水中，冷却后加入60g D-异Vc钠，加水定量至9kg，然后和上述溶液①均匀混合，得到用于去皮甘蔗的复合保鲜剂10kg。
选择大小基本一致，无损伤和病虫害的甘蔗，去皮，切成约15厘米的小段，在上述复合保鲜液中浸泡3～5分钟，捞出吹干，然后将甘蔗装入塑料箱中，置于10～15℃的温度下贮藏。
对比例
取150g果胶，加热溶解在水中，加水定量至10kg，得到用于去皮的复合保鲜剂10kg。选择大小基本一致，无损伤和病虫害的甘蔗，去皮，切成约15厘米的小段，在上述果胶溶液中浸泡3-5分钟，捞出吹干，然后将甘蔗装入塑料箱中，置于10～15℃的温度下贮藏。
观察甘蔗贮藏后5天的褐变程度，估算褐变指数，具体褐变指数的估算方法如下：
依据甘蔗表面褐变面积大小，将褐变程度分为5级：0级无褐变，1级褐变面积＜20％，2级褐变面积20％-35％，3级褐变面积35％-50％，4级褐变面积＞50％。计算公式：褐变指数＝∑(褐变级别×该级别数)/(检查总数)。褐变指数大于2的，基本上失去了商品价值。具体观察估算结果如表1所示。
表1甘蔗褐变指数的变化
| 处理 | 1天 | 2天 | 3天 | 4天 | 5天 |
| A组 | 0.5 | 1.1 | 2.4 | 2.8 | 3.4 |
| B组 | 0.3 | 0.8 | 1.5 | 2.3 | 2.9 |
| C组 | 0.2 | 0.5 | 1.1 | 1.7 | 2.1 |
| D组 | 0.2 | 0.4 | 0.8 | 1.1 | 1.4 |
| E组 | 0.3 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.3 |
其中：
A组为清水对照的保鲜效果；
B组为清水中加果胶涂膜的保鲜效果；
C组为实施例1的保鲜效果；
D组为实施例2的保鲜效果；
E组为实施例3的保鲜效果。
从上表可以看出，本发明的纳米复合保鲜剂处理能有效的抑制甘蔗表面的褐变，其效果明显优于对照组和只添加果胶的组，在10～15℃下，可贮藏4～5天，而对照只能贮藏2～3天，纳米复合保鲜剂处理比对照贮藏时间延长2～3天。可见，本发明复合保鲜剂能有效维持去皮甘蔗的品质，延长甘蔗的贮藏期限。
Claims (10)
1.一种用于去皮甘蔗的纳米复合保鲜剂，其特征在于，按质量百分比计，原料组成为：
2.如权利要求1所述的纳米复合保鲜剂，其特征在于，原料组成为：
3.如权利要求1或2所述的纳米复合保鲜剂，其特征在于，所述的表面活性剂为十二烷基磺酸钠、卵磷脂和蔗糖酯中的至少一种。
4.如权利要求3所述的纳米复合保鲜剂，其特征在于，所述的表面活性剂为十二烷基磺酸钠。
5.如权利要求1或2所述的纳米复合保鲜剂，其特征在于，所述的抗氧化剂为D-异Vc钠、茶多酚和维生素E中的至少一种。
6.如权利要求5所述的纳米复合保鲜剂，其特征在于，所述的抗氧化剂为D-异Vc钠。
7.如权利要求1～6任一所述的纳米复合保鲜剂的制备方法，包括：
(1)取纳米硅基氧化物分散于70～80℃的水中，添加表面活性剂，继续保温20～40min，制得第一溶液；
(2)取果胶，加热溶于水中，冷却后添加抗氧化剂，制得第二溶液；
(3)将第一水溶液和第二水溶液按比例混合。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的第一溶液中纳米硅基氧化物的重量百分比浓度为0.3～0.9％。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的第二溶液中果胶的重量百分比浓度为1.11％～2.22％。
10.如权利要求1～6任一所述的纳米复合保鲜剂在去皮甘蔗保鲜中的应用。
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