CN103340241B - 一种绿色果蔬涂膜保鲜剂及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

一种新型绿色果蔬涂膜保鲜剂，包括的组分为：将天然壳聚糖利用电子束辐照得到的降解壳聚糖和魔芋精粉。一种新型绿色果蔬涂膜保鲜剂的制备工艺，包括以下步骤：用电子束辐照处理得到降解壳聚糖，备用；将所述降解壳聚糖溶于体积浓度为1mL/100mL的乙酸溶液，配制成质量百分比浓度为0.5％～3％的壳聚糖溶液；将魔芋精粉溶于蒸馏水中配制成质量百分比浓度为0.3％～1.5％的魔芋精粉溶液，取上清液，备用；将所述壳聚糖溶液与所述魔芋精粉溶液上清液按体积比为1：1～1：3的比例混合配制成新型绿色涂膜保鲜剂。本发明所述新型绿色果蔬涂膜保鲜剂保鲜效果好，且其制备工艺简单，易操作，成本低，可大规模应用于果蔬保鲜。

Description

一种绿色果蔬涂膜保鲜剂及其制备工艺

技术领域

本发明涉及果蔬保鲜领域，特别涉及一种新型绿色果蔬涂膜保鲜剂及其制备工艺。

背景技术

果蔬的风味独特，经济和营养价值较高，它不仅是人们日常生活中不可缺少的食品，也是食品工业重要的加工原料，在人们生活中起着重要的作用。但果蔬生产具有较强的季节性和区域性，采后损失严重，联合国粮农组织(FAO)对50多个国家调查结果表明，发展中国家果蔬收获后的平均损失率在30％以上，而发达国家损失不到5％，其中，美国的损失率＜3％，欧盟的损失不足2％，FAO指标为＜5％。我国果蔬采后损失几乎30年不变，始终是25％～30％，每年所造成的经济损失超过1000亿元，因此减少果蔬采后损失是我国急需解决的问题。

现有果蔬保鲜技术，多是通过保鲜剂处理采收后的果蔬结合冷藏来达到保鲜的目的。其中，化学保鲜剂和涂膜保鲜剂使用较多。化学保鲜剂因其成本低、操作方便和效果显著受到了人们的欢迎。现在常用的化学保鲜剂包括：邻苯酚钠、联苯、对羟基苯甲酸酯、苯肼咪唑类杀菌剂等，但是，这些化学保鲜剂的防腐保鲜效果受微生物种类、水果的品种以及使用时间等因素的影响较大，同时，由于其残留以及微生物的抗药性其使用范围越来越受到限制。涂膜保鲜剂因其自身耗资小，既适合小批量处理、又适宜大批量保鲜，并且涂膜果蔬后表面有光泽从而越来越受到人们的关注。目前涂膜保鲜剂应用较多的有石蜡、油乳剂、复方卵磷脂、松香、紫胶涂料、SM液态薄膜、英国的TAL Pro-Lang涂覆剂以及日本甲东超级水果蜡，但这些涂膜剂不容易清洗干净，长期食用对人体的危害风险较大，随着人们安全意识的增强，利用植物提取物和天然高分子物质(蛋白质、多糖等)开发高效、天然、无毒的生物保鲜剂成为涂膜保鲜研究与开发的热点。尤其是一些生物多糖具有杀菌或成膜的多种性能，利用这些多糖进行生物涂膜保鲜剂的研究已经成为国内外学者关注的重点，其中以蟹壳、虾皮为主要原料制得的壳聚糖及其衍生物，因其具有良好的成膜性和很强的抗菌保鲜防腐能力，且无毒副作用，易于生物降解，有良好的生物相容特性，近年来在果蔬采后涂膜保鲜方面得到了大量的研究。但是在前期的研究中发现，壳聚糖在不添加丙二醇、聚乙烯醇、吐温等助剂的情况下，易于结晶，韧性差，附着于果蔬表面上的涂膜出现裂膜现象，导致保鲜效果不佳。

综上所述，现亟待开发一种保鲜效果好、有效延长果蔬货架期、较好的保持果蔬品质特性、不易裂膜的涂膜保鲜剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种保鲜效果好、有效延长果蔬货架期、较好的保持果蔬品质特性、不易裂膜的新型绿色果蔬涂膜保鲜剂及其制备工艺。

为解决上述技术问题，本发明提供一种新型绿色果蔬涂膜保鲜剂及其制备工艺，其特征在于，包括以下组分：

将天然壳聚糖利用电子束辐照得到的降解壳聚糖；

魔芋精粉。

一种新型绿色果蔬涂膜保鲜剂的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将天然壳聚糖经30～150kGy电子束辐照处理得到降解壳聚糖，备用；

步骤二、将无水乙酸溶于蒸馏水中配制成体积浓度为1mL/100mL的乙酸溶液，再将所述降解壳聚糖溶于所述乙酸溶液，配制成质量百分比浓度为0.5％～3％的壳聚糖溶液；

步骤三、将魔芋精粉溶于蒸馏水中，常规搅拌，配制成质量百分比浓度为0.3％～1.5％的魔芋精粉溶液，取上清液，备用；

步骤四、将所述壳聚糖溶液与所述魔芋精粉溶液上清液按体积比为1∶1～1∶3的比例混合，常规搅拌，配制成涂膜保鲜剂。

优选的是，所述步骤一，所述电子束为100kGy。

优选的是，所述步骤二，所述壳聚糖溶液质量百分比浓度为2％。

优选的是，所述步骤三，所述魔芋精粉溶液质量百分比浓度为0.5％。

优选的是，所述步骤四，所述壳聚糖溶液与所述魔芋精粉溶液上清液体积比为1∶2。

壳聚糖是一类天然高分子多糖，是由广泛存在于节肢动物外壳和真菌类细胞壁中的甲壳素经脱乙酰化反应而制得，其化学结构是由氨基葡萄糖和少量的N-乙酰基葡萄糖通过β-1，4糖苷键连接起来的直链多糖，又名甲壳糖、壳多糖、氨基多糖、脱乙酰甲壳素、壳糖胺、甲壳胺、脱乙酰甲壳质、甲壳多聚糖，学名为(1，4)-2-氨基-2-脱氧-β-D葡聚糖。不溶于水，溶于弱有机酸溶液中。壳聚糖具有良好的成膜性、保湿性、吸附性和抑菌性，而且还具有抗肿瘤、降胆固醇和血脂、增强免疫作用等生物活性，在食品加工与保鲜领域已受到国内外研究人员的广泛关注和重视。一般而言，低分子量壳聚糖具有溶解性好、抗氧化性和抑菌效果好等特点，是理想的防腐剂和保鲜剂，电子束辐照是壳聚糖降解的有效手段，经电子束辐照降解后的壳聚糖抑菌效果明显增强，但是成膜性差。

魔芋多糖是甘露糖和葡萄糖以β-1，4-糖苷健连接起来的高分子多糖，具有良好的生物相容性和生物降解活性，可制备多种衍生物，魔芋多糖及其衍生物已经应用于包括食品、医药、生物和化工等很多领域。而且，魔芋多糖可以降低血液胆固醇和血糖含量，有助于减肥、促进肠道活性和免疫功能等，美国食品化学法典已经将魔芋粉作为食品生产加工中的胶凝剂、增稠剂、成膜剂和乳化剂。因其溶液黏度大、稳定性高，涂膜层细密、光滑等性质，魔芋多糖常用作果蔬涂膜保鲜剂。在国内外的研究中，一般采用碱式提取方法获得高浓度(90％左右)的魔芋多糖用于果蔬的涂膜保鲜，魔芋精粉(魔芋多糖浓度一般为50％～60％)涂膜多用于鸡蛋的保鲜上，在果蔬保鲜上研究较少。

本发明申请人通过向壳聚糖中添加一定比例的魔芋精粉解决壳聚糖涂膜的裂膜问题。由于分子量在2万～6万的壳聚糖的抑菌效果最好，采用30～150kGy电子束辐照技术对壳聚糖进行降解以制备这一区段分子量的壳聚糖。然后，利用壳聚糖良好的抑菌性和魔芋精粉良好的成膜性，将魔芋精粉与壳聚糖配制成本发明所述新型绿色果蔬涂膜保鲜剂用于果蔬的保鲜，作为一种保护性屏障，所述新型绿色果蔬涂膜保鲜剂形成的涂膜可以改变膜内气体组成成分，有效延缓果蔬的成熟和衰老。

本发明的有益效果是壳聚糖和魔芋精粉均为天然成分，可降解，可食用，无毒副作用，环保；本发明所述新型绿色果蔬涂膜保鲜剂的制备工艺中将天然壳聚糖经电子束辐照处理的壳聚糖和魔芋精粉按一定比例复合后配制成新型绿色保鲜剂，可有效提高单一保鲜剂的成膜性。利用本发明所述新型绿色果蔬涂膜保鲜剂对果蔬进行涂膜，可有效延长果蔬货架期，较好的保持其品质特性。本发明申请人经过大量试验证明壳聚糖经100kGy电子束辐照处理后抑菌效果最好；魔芋精粉的加入改善了涂膜保鲜剂的成膜效果，并且在壳聚糖溶液与魔芋精粉溶液上清液的体积比为1∶2时抑菌性和成膜性最好，不易裂膜。综上所述，本发明所述新型绿色果蔬涂膜保鲜剂可以降低果蔬的呼吸速率，抑制微生物生长和果蔬的色泽变化，减少腐烂和降低失重，有效延长果蔬的货架期和提高果蔬的质量，且所述新型绿色果蔬涂膜保鲜剂制备工艺简单，易操作，成本低，可大规模应用于果蔬保鲜。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的电子束辐照降解的壳聚糖和魔芋精粉复配的涂膜保鲜剂及其制备工艺进行详细描述，但不能将他们理解为对本发明保护范围的限定。

果蔬涂膜保鲜剂的制备：

实施例1

1)将天然壳聚糖经30kGy电子束辐照处理得到降解壳聚糖，备用；

2)将无水乙酸溶于蒸馏水中配制成体积浓度为1mL/100mL的乙酸溶液，再将所述降解壳聚糖溶于所述乙酸溶液，配制成质量百分比浓度为0.5％的壳聚糖溶液；

3)将魔芋精粉溶于蒸馏水中，常规搅拌，配制成质量百分比浓度为0.3％的魔芋精粉溶液，取上清液，备用；

4)将所述壳聚糖溶液与所述魔芋精粉溶液上清液按体积比为1∶1的比例混合，常规搅拌，配制成涂膜保鲜剂。

实施例2

1)将天然壳聚糖经100kGy电子束辐照处理得到降解壳聚糖，备用；

2)将无水乙酸溶于蒸馏水中配制成体积浓度为1mL/100mL的乙酸溶液，再将所述降解壳聚糖溶于所述乙酸溶液，配制成质量百分比浓度为2％的壳聚糖溶液；

3)将魔芋精粉溶于蒸馏水中，常规搅拌，配制成质量百分比浓度为0.5％的魔芋精粉溶液，取上清液，备用；

4)将所述壳聚糖溶液与所述魔芋精粉溶液上清液按体积比为1∶1的比例混合，常规搅拌，配制成涂膜保鲜剂。

实施例3

1)将天然壳聚糖经150kGy电子束辐照处理得到降解壳聚糖，备用；

2)将无水乙酸溶于蒸馏水中配制成体积浓度为1mL/100mL的乙酸溶液，再将所述降解壳聚糖溶于所述乙酸溶液，配制成质量百分比浓度为3％的壳聚糖溶液；

3)将魔芋精粉溶于蒸馏水中，常规搅拌，配制成质量百分比浓度为1.5％的魔芋精粉溶液，取上清液，备用；

4)将所述壳聚糖溶液与所述魔芋精粉溶液上清液按体积比为1∶1的比例混合，常规搅拌，配制成涂膜保鲜剂。

实施例4

1)将天然壳聚糖经30kGy电子束辐照处理得到降解壳聚糖，备用；

2)将无水乙酸溶于蒸馏水中配制成体积浓度为1mL/100mL的乙酸溶液，再将所述降解壳聚糖溶于所述乙酸溶液，配制成质量百分比浓度为0.5％的壳聚糖溶液；

3)将魔芋精粉溶于蒸馏水中，常规搅拌，配制成质量百分比浓度为0.3％的魔芋精粉溶液，取上清液，备用；

4)将所述壳聚糖溶液与所述魔芋精粉溶液上清液按体积比为1∶2的比例混合，常规搅拌，配制成涂膜保鲜剂。

实施例5

1)将天然壳聚糖经100kGy电子束辐照处理得到降解壳聚糖，备用；

2)将无水乙酸溶于蒸馏水中配制成体积浓度为1mL/100mL的乙酸溶液，再将所述降解壳聚糖溶于所述乙酸溶液，配制成质量百分比浓度为2％的壳聚糖溶液；

3)将魔芋精粉溶于蒸馏水中，常规搅拌，配制成质量百分比浓度为0.5％的魔芋精粉溶液，取上清液，备用；

4)将所述壳聚糖溶液与所述魔芋精粉溶液上清液按体积比为1∶2的比例混合，常规搅拌，配制成涂膜保鲜剂。

实施例6

1)将天然壳聚糖经150kGy电子束辐照处理得到降解壳聚糖，备用；

2)将无水乙酸溶于蒸馏水中配制成体积浓度为1mL/100mL的乙酸溶液，再将所述降解壳聚糖溶于所述乙酸溶液，配制成质量百分比浓度为3％的壳聚糖溶液；

3)将魔芋精粉溶于蒸馏水中，常规搅拌，配制成质量百分比浓度为1.5％的魔芋精粉溶液，取上清液，备用；

4)将所述壳聚糖溶液与所述魔芋精粉溶液上清液按体积比为1∶2的比例混合，常规搅拌，配制成涂膜保鲜剂。

实施例7

1)将天然壳聚糖经30kGy电子束辐照处理得到降解壳聚糖，备用；

2)将无水乙酸溶于蒸馏水中配制成体积浓度为1mL/100mL的乙酸溶液，再将所述降解壳聚糖溶于所述乙酸溶液，配制成质量百分比浓度为0.5％的壳聚糖溶液；

3)将魔芋精粉溶于蒸馏水中，常规搅拌，配制成质量百分比浓度为0.3％的魔芋精粉溶液，取上清液，备用；

4)将所述壳聚糖溶液与所述魔芋精粉溶液上清液按体积比为1∶3的比例混合，常规搅拌，配制成涂膜保鲜剂。

实施例8

1)将天然壳聚糖经100kGy电子束辐照处理得到降解壳聚糖，备用；

2)将无水乙酸溶于蒸馏水中配制成体积浓度为1mL/100mL的乙酸溶液，再将所述降解壳聚糖溶于所述乙酸溶液，配制成质量百分比浓度为2％的壳聚糖溶液；

3)将魔芋精粉溶于蒸馏水中，常规搅拌，配制成质量百分比浓度为0.5％的魔芋精粉溶液，取上清液，备用；

4)将所述壳聚糖溶液与所述魔芋精粉溶液上清液按体积比为1∶3的比例混合，常规搅拌，配制成涂膜保鲜剂。

实施例9

1)将天然壳聚糖经150kGy电子束辐照处理得到降解壳聚糖，备用；

2)将无水乙酸溶于蒸馏水中配制成体积浓度为1mL/100mL的乙酸溶液，再将所述降解壳聚糖溶于所述乙酸溶液，配制成质量百分比浓度为3％的壳聚糖溶液；

3)将魔芋精粉溶于蒸馏水中，常规搅拌，配制成质量百分比浓度为1.5％的魔芋精粉溶液，取上清液，备用；

4)将所述壳聚糖溶液与所述魔芋精粉溶液上清液按体积比为1∶3的比例混合，常规搅拌，配制成涂膜保鲜剂。

实施例10

新型绿色果蔬涂膜保鲜剂的涂膜应用

1)原料选择：挑选无烂果、无虫害果、无病斑果、无损伤果、无裂果、无萎蔫现象、八九分成熟的果实，去除果梗；

2)清洗：用干净的自来水洗净果蔬上的泥土和污垢，并再次检查，挑出有损伤、有病虫害和畸形的果实；

3)分级处理：根据果蔬的成熟度对其进行分级处理；

4)涂膜：采用浸涂法。将果蔬随机分组，分别采用上述实施例1～9所述新型绿色果蔬涂膜保鲜剂浸果1～2min，要求浸膜均匀一致；

5)果实干燥：通风处快速自然晾干；

6)储藏：存放在15cm×11cm×8cm的聚乙烯盒内，室温条件下储藏。

将实施例1～9所配制的新型绿色果蔬涂膜保鲜剂应用实施例10所述涂膜方法进行涂膜保鲜试验，试验结果如下表：

以上对比试验可得到在相同储藏期内，使用经100kGy电子束辐照处理的降解壳聚糖配制成质量百分比浓度为2％的壳聚糖溶液与质量百分比浓度为0.5％的魔芋精粉溶液上清液按体积比为1∶2的比例混合时抑菌效果最好，腐烂率和失重率最低。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种绿色果蔬涂膜保鲜剂的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将天然壳聚糖经30或150kGy电子束辐照处理得到降解壳聚糖，备用；

步骤二、将无水乙酸溶于蒸馏水中配制成体积浓度为1mL/100mL的乙酸溶液，再将所述降解壳聚糖溶于所述乙酸溶液，配制成质量百分比浓度为0.5％或3％的壳聚糖溶液；

步骤三、将魔芋精粉溶于蒸馏水中，常规搅拌，配制成质量百分比浓度为0.3％或1.5％的魔芋精粉溶液，取上清液，备用；

步骤四、将所述壳聚糖溶液与所述魔芋精粉溶液上清液按体积比为1∶1～1∶3的比例混合，常规搅拌，配制成涂膜保鲜剂。