CN103598322B - 一种壳聚糖果蔬保鲜剂及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种壳聚糖果蔬保鲜剂，所述壳聚糖果蔬保鲜剂包含下述重量百分比范围的组分：壳聚糖，柠檬酸，纳米氧化锌，纳米二氧化硅，甘油，吐温80，氯化钠，水。此外，本发明还提供了该壳聚糖果蔬保鲜剂的制备方法和用途。本发明提供的壳聚糖果蔬保鲜剂是可食性果蔬保鲜剂，并且由于引入纳米氧化锌和纳米二氧化硅以及氯化钠，显著增加了保鲜效果。

Description

一种壳聚糖果蔬保鲜剂及其制备方法和用途

技术领域

本发明属于果蔬保鲜领域。具体而言，本发明涉及一种壳聚糖果蔬保鲜剂及其制备方法。

背景技术

水果、蔬菜是人们日常生活不可缺少的副食品，其重要性仅次于粮食，也是食品工业重要的加工原料。果品、蔬菜含有丰富的营养物质，特别是人体必需的维生素、矿物质和膳食纤维。此外，水果、蔬菜还以其特有的色、香、味在人们的生活中扮演着特殊的角色。

我国果蔬贮藏业的发展，大体经历了以下三个阶段：

第一阶段：建国初期到六十年代末，这一阶段主要是挖掘整理民间果蔬贮运技术，继承和发展传统方法，以及引进前苏联的技术和经验并重点在一些大城市和产区修建简易贮藏库和通风库，在保证市场供应中起到了积极推动作用。

第二阶段：从1968年我国第一座水果专用机械冷库在北京建成，1979年第一座气调库出现，标志着我国果蔬业进入到了新的发展时期，冷藏技术受到各界关注。

第三阶段：从1979年以来，经过“六〃五”、“七〃五”国家重点攻关项目“水果贮运保鲜”的执行，大量先进技术设施的引进和科研成果的应用，果蔬冷库的迅速发展，使我国果蔬贮运业达到了空前繁荣。

但是，目前果蔬保鲜业主要存在以下问题：

1.果蔬贮运保鲜的能力低；2.尚未建立起合理的果蔬流通冷链体系；3.果蔬贮运保鲜技术的推广普及率较低；4.贮藏技术与国外相比还有较大的距离；5.果蔬天然防腐保鲜剂有待于进一步开发；6.名、特、优果品贮运理论和技术研究需要加强；7.保险产业应尽快适应市场经济发展的需要。

随着各国对农业科研投入的力度加大，各种果蔬保鲜新技术不断研制开发出来，对果蔬的贮藏保鲜，促进农业高效率的成效明显。简言之，主要有以下几种保鲜法：

冷温高湿储藏法。日本农林省果树试验所研究出一种新水果保鲜法，即“冷温高湿储藏法”。其做法是：把冷库的温度调到0-1℃，湿度调到95%，并注入负离子和臭氧的混合气体。

可食性果蔬保鲜剂。英国研制成功一种可食用的果蔬保鲜剂，它是由庶糖、淀粉、脂肪酸和聚脂物调配成的半透明乳液，可用喷雾、涂刷或浸渍的方法覆盖于柑桔、苹果、西瓜、香蕉、西红柿和茄子等表面，以起到保鲜作用。

高温处理保鲜法。英国发明了各种鳞茎蔬菜的高温贮藏技术，该技术利用高温对鳞茎类蔬菜发芽的抑制作用，把贮藏室温度控制在23℃，相对湿度维持在75%，这样就可达到长期贮藏保鲜的目的。

新型塑料保鲜膜。日本研制成功一种一次性新型塑料保鲜膜，它由两层透水性极好的尼龙半透明膜组成，两层之间装有渗透压高的砂糖糖浆。用这种塑料膜来包装果蔬，能缓慢地吸收从果蔬表面渗出的水分，从而达到保鲜目的。

减压处理保鲜法。这一方法包括利用真空泵抽出室内空气在贮藏室内产生低气压，并将低气压控制在100毫米汞柱以下，最低为8毫米汞柱；同时，通过设在室内的增湿器将空气的相对湿度控制在90%以上。该方法在抽气时减少了室内氧气含量，使果蔬的呼吸维持在最低程度的水平上，同时还排除了室内一部分二氧化碳和乙烯气体，因此，有利于果蔬长期贮藏。

上述技术在一定程度上代表了目前在果蔬贮藏保鲜领域中保鲜产品和设备的成果和研发方向。但是，目前本领域仍然需要开发成本更低、使用更为方便、灵活的新的保鲜产品。

发明内容

针对上述问题，本发明的一个目的为提供一种含壳聚糖的果蔬保鲜剂，并且这种保鲜剂中还引入了纳米成分，使保鲜作用得到加强。并且，这种壳聚糖果蔬保鲜剂应属于可食性的果蔬保鲜剂，使得其应用更为方便。

本发明的另一个目的是提供一种壳聚糖果蔬保鲜剂的制备方法。

用于实现上述目的的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种壳聚糖果蔬保鲜剂，该壳聚糖保鲜剂包含下述组分：壳聚糖、柠檬酸、纳米氧化锌、纳米二氧化硅、甘油、吐温80、氯化钠和水。

优选的，所述壳聚糖保鲜剂由壳聚糖、柠檬酸、纳米氧化锌、纳米二氧化硅、甘油、吐温80、氯化钠和水组成。

优选地，本发明提供一种壳聚糖果蔬保鲜剂，所述壳聚糖果蔬保鲜剂包含下述重量百分比范围的组分：

壳聚糖0.5-3%，柠檬酸1-5%，纳米氧化锌0.01-0.05%，纳米二氧化硅0.01-0.05%，甘油0.1-0.5%，吐温800.5-2%，氯化钠0.1-1%，水88.4-97.78%。

根据本发明的具体实施方式，各组分的重量百分比为：壳聚糖3%，柠檬酸5%，纳米氧化锌0.05%，纳米二氧化硅0.05%，甘油0.5%，吐温802%，氯化钠1%，水88.4%。

优选地，在本发明提供的壳聚糖果蔬保鲜剂中，水为超纯水。

另一方面，本发明提供上述壳聚糖果蔬保鲜剂的制备方法，该方法包括：在40-50℃下，向水中依次加入柠檬酸、壳聚糖、甘油、吐温80、氯化钠、纳米氧化锌、纳米二氧化硅，同时搅拌溶解。

具体而言，制备方法包括如下步骤：

1）将柠檬酸溶解在水中，在40-50℃下搅拌1-3h；

2）向步骤1）获得的柠檬酸溶液中加入壳聚糖，在40-50℃下搅拌3-5h；

3）向步骤2）获得的混合液中加入甘油、吐温80、氯化钠，在40-50℃下搅拌1-3h；

4）向步骤3）获得的混合液中加入纳米氧化锌、纳米二氧化硅，在40-50℃下搅拌2-5h。

优选地，在本发明壳聚糖果蔬保鲜剂的制备方法中，采用超纯水。

本发明所提供的保鲜剂用于果蔬的贮存保鲜。因此，在另一方面，本发明提供上述壳聚糖果蔬保鲜剂在制备果蔬贮存保鲜产品中的用途，优选地，所述果蔬贮存保鲜产品为葡萄或西红柿贮存保鲜产品。

以下是本发明的详细描述：

本发明所提供的壳聚糖果蔬保鲜剂，属于果蔬保鲜剂领域。它以水（特别是超纯水）、柠檬酸、壳聚糖、甘油、吐温80、氯化钠、纳米氧化锌以及纳米二氧化硅在40-50℃下搅拌均匀而得到。各组分的重量百分比可以为：壳聚糖0.5-3%，柠檬酸1-5%，纳米氧化锌0.01-0.05%，纳米二氧化硅0.01-0.05%，甘油0.1-0.5%，吐温800.5-2%，氯化钠0.1-1%，水88.4-97.78%。

与现有技术相比，本发明的壳聚糖果蔬保鲜剂具有以下技术效果：

本发明的壳聚糖采用药用级，其他原料都是食品级的，因此对人体无伤害，是可食性果蔬保鲜剂，使用本发明保鲜的果蔬可经简单清洗后直接食用。

在组分上，本发明的保鲜剂引入了纳米氧化锌和二氧化硅材料。相比于其他纳米材料，这二者能够大大增加保鲜效果，且对荔枝、葡萄、冬枣、李子、西红柿等常用水果蔬菜均有保鲜作用，与不喷洒保鲜剂在同条件存储相比，保鲜能够延长3-5天。

本发明的保鲜剂中还加入0.1-1%的氯化钠，该浓度的氯化钠与生理盐水浓度相近（生理盐水的浓度根据动植物种类的不同而有差异，如冷血动物约为0.6%；哺乳动物约为0.9%；海水鱼类约为2%；淡水鱼类约为1%；一般陆生植物约为1%），不但利于保鲜剂本身的防腐杀菌，在保鲜剂稀释后还有助于果蔬的防腐杀菌作用，同时能够有效平衡果蔬内外的水份含量，从而增强保鲜效果。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为常规商店购买得到。

实施例1：

壳聚糖果蔬保鲜剂的制备：

1）将2公斤柠檬酸溶解在94.24公斤超纯水中，在45℃下搅拌2h；

2）向步骤1）获得的柠檬酸溶液中加入2公斤壳聚糖，在50℃下搅拌3h；

3）向步骤2）获得的混合液中加入0.2公斤甘油、1公斤吐温80、0.5公斤氯化钠，在45℃下搅拌2h；

4）向步骤3）获得的混合液中加入0.03公斤纳米氧化锌、0.03公斤纳米二氧化硅，在40℃下搅拌3h，得到壳聚糖果蔬保鲜剂。

实施例2：

壳聚糖果蔬保鲜剂的制备：

1）将3公斤柠檬酸溶解在92.66公斤超纯水中，在40℃下搅拌3h；

2）向步骤1）获得的柠檬酸溶液中加入1.5公斤壳聚糖，在45℃下搅拌2h；

3）向步骤2）获得的混合液中加入0.3公斤甘油、1.5公斤吐温80、1公斤氯化钠，在50℃下搅拌3h；

4）向步骤3）获得的混合液中加入0.02公斤纳米氧化锌、0.02公斤纳米二氧化硅，在50℃下搅拌2h，得到壳聚糖果蔬保鲜剂。

实施例3：

壳聚糖果蔬保鲜剂的制备：

1）将5公斤柠檬酸溶解在88.4公斤超纯水中，在50℃下搅拌3h；

2）向步骤1）获得的柠檬酸溶液中加入3公斤壳聚糖，在50℃下搅拌5h；

3）向步骤2）获得的混合液中加入0.5公斤甘油、2公斤吐温80、2公斤氯化钠，在50℃下搅拌2h；

4）向步骤3）获得的混合液中加入0.05公斤纳米氧化锌、0.05公斤纳米二氧化硅，在45℃下搅拌3h，得到壳聚糖果蔬保鲜剂。

实施例4：

将实施例1、2、3所得的壳聚糖果蔬保鲜剂对葡萄（葡萄品种为巨峰，来源为北京市怀柔区北房镇葡萄种植基地）进行保鲜效果试验，试验方案如下：

1）将实施例1、2、3所得的壳聚糖果蔬保鲜剂分别进行10倍稀释；

2）取直接从树上摘的葡萄进行保鲜试验；

3）分别取100粒葡萄进行九种处理：

处理1：将实施例1所得的壳聚糖果蔬保鲜剂稀释10倍后，均匀喷洒在葡萄表面；

处理2：将实施例2所得的壳聚糖果蔬保鲜剂稀释10倍后，均匀喷洒在葡萄表面；

处理3：将实施例3所得的壳聚糖果蔬保鲜剂稀释10倍后，均匀喷洒在葡萄表面；

处理4：将市售的保鲜剂小样（本领域常规使用的聚丙烯酸类成膜剂，不含壳聚糖）稀释10倍，均匀喷洒在葡萄表面；

处理5：按照实施例1中所述壳聚糖果蔬保鲜剂的组分配比和方法，不加氯化钠并由超纯水补足，制备保鲜剂，稀释10倍后，均匀喷洒在葡萄表面；

处理6：按照实施例1中的组分配比和方法，不加纳米氧化锌和纳米二氧化硅，而加0.1%纳米二氧化钛，多余部分从超纯水重量减除，制备保鲜剂，稀释10倍后，均匀喷洒在葡萄表面；

处理7：按照实施例1中的组分配比和方法，不加纳米氧化锌和纳米二氧化硅，而加0.1%纳米三氧化二铝，多余部分从超纯水重量减除，制备保鲜剂，稀释10倍后，均匀喷洒在葡萄表面；

处理8：按照实施例1中的组分配比和方法，将壳聚糖降为0.3%并由超纯水补足，制备保鲜剂，稀释10倍后，均匀喷洒在葡萄表面；

处理9：不喷洒任何物质，作为对照；

4）将经上述9种处理的葡萄在温度25-28℃、空气湿度50-60%条件下保存10天，进行保鲜试验；

5）10天后，测量经处理的葡萄的好果率和失重率。

试验结果见表1。

表1葡萄保鲜后的好果率和失重率

	失重率（%）	好果率（%）
			处理9	21.85	23
处理1	15.82	63
			处理2	15.49	60
处理3	15.25	66
			处理4	20.8	30
处理5	18.03	50
			处理6	18.33	41
处理7	18.56	38
			处理8	19.01	45

由表1可见：从失水率和好果率来衡量，处理3的保鲜效果最佳，即保鲜效果依次是处理3，处理1，处理2，处理5，处理6，处理7，处理8，处理4；处理1、2、3与对照相比，保鲜效果得到明显提高，处理5、6、7、8与对照相比，保鲜效果有所提高，而处理4与对照相比保鲜效果提升的不明显。

因此，本发明所述的壳聚糖果蔬保鲜剂在葡萄保鲜方面有显著效果。

实施例5：

将实施例1、2、3所得的壳聚糖果蔬保鲜剂对西红柿（西红柿品种为红宝石，来源为北京市怀柔区北房镇蔬菜种植基地）进行保鲜效果试验，试验方案如下：

1）将实施例1、2、3所得的壳聚糖果蔬保鲜剂分别进行10倍稀释；

2）取直接从树上摘的西红柿进行保鲜试验；

3）分别取100粒西红柿进行九种处理：

处理1：将实施例1所得的壳聚糖果蔬保鲜剂稀释10倍后，均匀喷洒在西红柿表面；

处理2：将实施例2所得的壳聚糖果蔬保鲜剂稀释10倍后，均匀喷洒在西红柿表面；

处理3：将实施例3所得的壳聚糖果蔬保鲜剂稀释10倍后，均匀喷洒在西红柿表面；

处理4：将市售的保鲜剂小样（本领域常规使用的聚丙烯酸类成膜剂，不含壳聚糖）稀释10倍，均匀喷洒在西红柿表面；

处理5：按照实施例1中所述壳聚糖果蔬保鲜剂的组分配比和方法，不加氯化钠并由超纯水补足，制备保鲜剂，稀释10倍后，均匀喷洒在西红柿表面；

处理6：按照实施例1中的组分配比和方法，不加纳米氧化锌和纳米二氧化硅，而加0.1%纳米二氧化钛，多余部分从超纯水重量减除，制备保鲜剂，稀释10倍后，均匀喷洒在西红柿表面；

处理7：按照实施例1中的组分配比和方法，不加纳米氧化锌和纳米二氧化硅，而加0.1%纳米三氧化二铝，多余部分从超纯水重量减除，制备保鲜剂，稀释10倍后，均匀喷洒在西红柿表面；

处理8：按照实施例1中的组分配比和方法，将壳聚糖降为0.3%并由超纯水补足，制备保鲜剂，稀释10倍后，均匀喷洒在西红柿表面；

处理9：不喷洒任何物质，作为对照；

4）将经上述9种处理的葡萄在温度25-28℃、空气湿度50-60%条件下保存10天，进行保鲜试验；

5）15天后，测量经处理的西红柿的好果率和失重率。

试验结果见表2。

表2西红柿保鲜后的好果率和失重率

	失重率（%）	好果率（%）
			处理9	18.3	45
处理1	13.2	65
			处理2	12.8	68
处理3	12.3	72
			处理4	18.1	46
处理5	16.3	51
			处理6	17.1	47
处理7	17.5	48
			处理8	17.9	48

由表1可见：从失水率和好果率来衡量，处理3的保鲜效果最佳，即保鲜效果依次是处理3，处理2，处理1，处理5，处理7，处理8，处理6，处理4；处理1、2、3与对照相比，保鲜效果得到明显提高，处理5、6、7、8与对照相比，保鲜效果有所提高，而处理4与对照相比保鲜效果提升的不明显。

因此，本发明所述的壳聚糖果蔬保鲜剂在西红柿保鲜方面有显著效果。

实施例6：

针对壳聚糖果蔬保鲜剂中各物质配比做如下筛选试验，并进行相关试验，观察如下，见表3。

表3壳聚糖果蔬保鲜剂物质筛选及其稳定性和保鲜试验的结果

Claims (7)

1.一种壳聚糖果蔬保鲜剂，其特征在于，所述保鲜剂由下述重量百分比范围的组分组成：

壳聚糖0.5-3％，柠檬酸1-5％，纳米氧化锌0.01-0.05％，纳米二氧化硅0.01-0.05％，甘油0.1-0.5％，吐温800.5-2％，氯化钠0.1-1％，水88.4-97.78％。

2.根据权利要求1所述的壳聚糖果蔬保鲜剂，其特征在于，所述组分的重量百分比为：壳聚糖3％，柠檬酸5％，纳米氧化锌0.05％，纳米二氧化硅0.05％，甘油0.5％，吐温802％，氯化钠1％，水88.4％。

3.根据权利要求1或2所述的壳聚糖果蔬保鲜剂，其特征在于，所述水为超纯水。

4.一种根据权利要求1-3中任一项所述的壳聚糖果蔬保鲜剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

在40-50℃下，向水中依次加入柠檬酸、壳聚糖、甘油、吐温80、氯化钠、纳米氧化锌、纳米二氧化硅，同时搅拌溶解。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

1)将柠檬酸溶解在水中，在40-50℃下搅拌1-3小时；

2)向步骤1)获得的柠檬酸溶液中加入壳聚糖，在40-50℃下搅拌3-5小时；

3)向步骤2)获得的混合液中加入甘油、吐温80、氯化钠，在40-50℃下搅拌1-3小时；

4)向步骤3)获得的混合液中加入纳米氧化锌、纳米二氧化硅，在40-50℃下搅拌2-5小时。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述水为超纯水。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的壳聚糖果蔬保鲜剂在制备果蔬贮存保鲜产品中的用途。