CN105053172A

CN105053172A - 保鲜剂、其制备方法及其在丝瓜保鲜处理中的应用

Info

Publication number: CN105053172A
Application number: CN201510505986.2A
Authority: CN
Inventors: 左进华; 高丽朴; 韩聪; 王清
Original assignee: Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences
Current assignee: Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences
Priority date: 2015-08-17
Filing date: 2015-08-17
Publication date: 2015-11-18

Abstract

本发明提供了一种保鲜剂、其制备方法及其在丝瓜保鲜处理中的应用。该保鲜剂包括壳聚糖、L-半胱氨酸、肉桂醛及水，且保鲜剂的pH为5.6～6.5。壳聚糖能够在丝瓜表面形成半透膜，这有利于抑制丝瓜表皮水分的丧失，并延缓丝瓜内部物质的消耗。L-半胱氨酸有利于保护丝瓜表皮色泽，抑制其表皮叶绿素的氧化分解以及产生黑斑。肉桂醛有利于抑制丝瓜贮藏期间感染病原菌微生物和抑制丝瓜腐烂的发生。壳聚糖、L-半胱氨酸和肉桂醛中均含有易于形成氢键的官能团，发挥三者的协同作用有利于增强壳聚糖在丝瓜表面形成的半透膜的致密性、抗氧化性以及杀菌性。而将pH控制在上述范围内，更接近丝瓜自身的pH，从而有利于进一步提升其保鲜效果。

Description

保鲜剂、其制备方法及其在丝瓜保鲜处理中的应用

技术领域

本发明涉及丝瓜保鲜领域，具体而言，涉及一种保鲜剂、其制备方法及其在丝瓜保鲜处理中的应用。

背景技术

丝瓜，为葫芦科一年生攀援性草本植物。丝瓜的营养十分丰富，能够补充人体所需要的各种营养成分，如蛋白质、脂肪、糖类、维生素B、维生素C及各种矿物质等。同时丝瓜还含有丝瓜苦味质、皂甙类物质、黏液质、瓜氨酸和生物碱等物质。因此丝瓜作为食材，不但质地脆嫩、味清爽口，还具有一定的药用功效。

然而在常温下，丝瓜容易失水萎蔫，表皮黄化，果肉纤维化，丧失原有风味等。在低温下，虽然较低的温度能降低丝瓜的新陈代谢，延长果实贮藏期，但丝瓜作为冷敏感型蔬菜又很容易发生冷害，导致表皮变色、发黑，表皮以下果肉部分褐变。如果长时间处于低温下，丝瓜还会发生腐烂。上述种种原因导致丝瓜在采摘后极不耐贮藏。

目前，随着新型、绿色的保鲜剂的开发与应用，许多保鲜剂在果蔬的贮运保鲜过程中起着重要的作用。它们不但能够延长果蔬的保鲜期，而且能有效地维持果蔬的营养品质和商品的价值。但是，现有的保鲜剂对丝瓜的保鲜效果不明显。因此，急需开发一种丝瓜的专用保鲜剂来延长丝瓜的储藏期限及保持贮运过程中的品质和商品性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种保鲜剂、其制备方法及其在丝瓜保鲜处理中的应用，以解决现有的保鲜剂无法解决丝瓜保鲜的问题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种保鲜剂，其包括壳聚糖、L-半胱氨酸、肉桂醛及水，且保鲜剂的pH为5.6～6.5。

进一步地，壳聚糖、L-半胱氨酸及肉桂醛之间的重量比为2.5～18：1：0.0002～0.001。

进一步地，保鲜剂还包括酸性pH调节剂和碱性pH调节剂；优选地，酸性pH调节剂选自由乙酸、柠檬酸和乳酸组成的组中的一种或多种；优选地，碱性pH调节剂选自由氢氧化钠、碳酸钠和磷酸氢二钠组成的组中的一种或多种。

进一步地，以保鲜剂的总重量为基准，保鲜剂包括1～1.5％(w/w)的壳聚糖，0.1～0.3％(w/w)的L-半胱氨酸，1～6％(w/w)的酸性pH调节剂，0.5～10％(w/w)的碱性pH调节剂以及余量的水，同时以保鲜剂的总体积为基准，保鲜剂还包括0.00005～0.0001％(v/v)的肉桂醛。

进一步地，以保鲜剂的总重量为基准，保鲜剂还包括0.2～0.4％(w/w)的成膜助剂；优选地，成膜助剂选自由氯化钠、羧甲基纤维素钠和纳米二氧化硅组成的组中的一种或多种。

进一步地，以保鲜剂的总体积为基准，保鲜剂还包括2～3％(v/v)的保湿剂；优选地，保湿剂选自由1,2-丙二醇、丙三醇和山梨醇组成的组中的一种或多种。

进一步地，以保鲜剂的总重量为基准，保鲜剂还包括0.05～0.1％(w/w)的乳化剂；优选地，乳化剂选自由吐温80、单甘脂和硬脂酰乳酸钠组成的组中的一种或多种。

本发明另一方面提供了一种上述保鲜剂在丝瓜保鲜处理中的应用。

本发明另一方面提供了一种上述保鲜剂的制备方法，其包括：将壳聚糖、L-半胱氨酸、可选的酸性pH调节剂以及可选的成膜助剂混合，得到混合液；将混合液与肉桂醛、可选的乳化剂以及可选的保湿剂混合后，加入可选的碱性pH调节剂，得到上述保鲜剂，且保鲜剂的pH为5.6～6.5。

应用本发明的技术方案，壳聚糖能够在丝瓜表面形成半透膜，这有利于抑制丝瓜表皮水分的丧失，还有利于抑制由呼吸作用产生的CO₂的排出和大气中O₂的渗入，并且在丝瓜表面形成高CO₂分压、低O₂分压的微气调环境，从而延缓丝瓜内部物质的消耗。L-半胱氨酸的加入有利于保护丝瓜表皮色泽，抑制其表皮叶绿素的氧化分解以及产生黑斑。肉桂醛的加入有利于抑制丝瓜贮藏期间感染病原菌微生物和抑制丝瓜腐烂的发生。更为特别地是，壳聚糖、L-半胱氨酸和肉桂醛中均含有易于形成氢键的官能团，同时使用上述三种物质，能够发挥三者间的协同作用，从而有利于增强壳聚糖在丝瓜表面形成的半透膜的致密性、抗氧化性以及杀菌性。而将保鲜剂的pH控制在上述范围内，保鲜剂的pH更接近于丝瓜自身的pH，从而有利于进一步提升保鲜剂的保鲜效果。上述几方面的原因，使得本发明提供的保鲜剂能够有效地延长丝瓜的保鲜效果。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。

本发明中术语“％(w/w)”指重量百分含量，术语“％(v/v)”指体积百分含量。

正如背景技术所描述的，现有技术中存在现有的保鲜剂无法解决丝瓜保鲜问题。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种保鲜剂，包括壳聚糖、L-半胱氨酸、肉桂醛及水，且保鲜剂的pH为5.6～6.5。

壳聚糖的加入能够在丝瓜表面形成半透膜，这有利于抑制丝瓜表皮水分的丧失，还有利于抑制由呼吸作用产生的CO₂的排出和大气中O₂的渗入，并在丝瓜表面形成高CO₂分压、低O₂分压的微气调环境，从而延缓丝瓜内部物质的消耗。L-半胱氨酸的加入有利于保护丝瓜表皮色泽，抑制其表皮叶绿素的氧化分解以及产生黑斑。肉桂醛的加入有利于抑制丝瓜贮藏期间感染病原菌微生物和抑制丝瓜腐烂的发生。更为特别地是，壳聚糖、L-半胱氨酸和肉桂醛中均含有易于形成氢键的官能团，同时使用上述三种物质，能够发挥三者间的协同作用，从而有利于增强壳聚糖在丝瓜表面形成的半透膜的致密性、抗氧化性以及杀菌性。而将保鲜剂的pH控制在上述范围内，保鲜剂的pH更接近于丝瓜自身的pH，从而有利于进一步提升保鲜剂的保鲜效果。上述几方面的原因，使得本发明提供的保鲜剂能够有效地提高丝瓜的保鲜效果。

上述保鲜剂中，本领域技术人员能够选择壳聚糖、L-半胱氨酸及肉桂醛之间的重量比。在一种优选的实施方式中，壳聚糖、L-半胱氨酸及肉桂醛之间的重量比为2.5～18：1：0.0002～0.001。将壳聚糖、L-半胱氨酸及肉桂醛的重量比控制在上述范围内，有利于进一步提高保鲜剂的综合性能。

在一种优选的实施方式中，上述保鲜剂还包括酸性pH调节剂和碱性pH调节剂。酸性pH调节剂的加入有利于提高壳聚糖在保鲜剂制备过程中的溶解度。碱性pH调节剂有利于将保鲜剂的pH调至丝瓜表层固有的pH范围内，从有利于延长果蔬的保鲜时间。在实际的配置过程中，往往先在体系中加入酸性pH调节剂，从而使壳聚糖在较酸的条件下充分溶解。而在后期进一步加入碱性pH调节剂，以调节整个保鲜剂的pH使其达到最终与丝瓜相近的酸碱状态，以发挥更佳的保鲜功效。

上述保鲜剂中，可以采用本领域常用的酸性pH调节剂和碱性pH调节剂。在一种优选的实施方式中，酸性pH调节剂包括但不限于由乙酸、柠檬酸和乳酸组成的组中的一种或多种。上述酸性pH调节剂有利于提高壳聚糖的保鲜剂溶液的配制和稳定。更优选地，采用弱酸水溶液作为pH调节剂，有利于在保鲜剂中形成酸碱缓冲对，从而有利于保鲜剂pH的稳定性。在一种优选地实施方式中，碱性pH调节剂包括但不限于由氢氧化钠、碳酸钠和磷酸氢二钠组成的组中的一种或多种。上述碱性pH调节剂具有来源广泛、价格低廉等特点。

上述保鲜剂中，本领域技术人员能够选择壳聚糖与肉桂醛的重量比。在一种优选的实施方式中，以保鲜剂的总重量为基准，保鲜剂包括1～1.5％(w/w)的壳聚糖，0.1～0.3％(w/w)的L-半胱氨酸，1～6％(w/w)的酸性pH调节剂，0.5～10％(w/w)的碱性pH调节剂以及余量的水，同时以保鲜剂的总体积为基准，保鲜剂还包括0.00005～0.0001％(v/v)的肉桂醛。将上述各组分的用量控制在上述范围内，有利于进一步增强保鲜剂的综合性能，进而提高丝瓜的保鲜效果。

由于上述保鲜剂在使用过程中是在丝瓜表面形成一层膜，从而实现保鲜作用的。因而在上述保鲜剂中，可以添加一定量的成膜助剂提高保鲜剂的成膜性。在一种优选的实施方式中，以保鲜剂的总重量为基准，保鲜剂还包括0.2～0.4％(w/w)的成膜助剂。将成膜助剂的用量控制在上述范围内，有利于使保鲜剂在丝瓜表明的成膜更加均匀，同时有利于节约保鲜剂的制备成本。

更优选地，成膜助剂包括但不限于由氯化钠、羧甲基纤维素钠和纳米二氧化硅组成的组中的一种或多种。上述无机盐类成膜助剂的加入能够增加保鲜剂的离子强度，从而有利于进一步提高保鲜剂的成膜性。同时还能够改善保鲜剂在丝瓜表面形成的薄膜的透明度，进而使丝瓜具有鲜亮的外观。

在果蔬的储存过程中，人们往往希望将果蔬的水分损失降至最低，因而在保鲜剂中常加入一定量的保湿剂。上述保鲜剂中，本领域技术人员能够选择保湿剂的用量。在一种优选的实施方式中，以保鲜剂的总体积为基准，保鲜剂还包括2～3％(v/v)的保湿剂。将保湿剂的用量限定在上述范围内，就能够起到降低丝瓜表面水分流失的作用。更优选地，保湿剂包括但不限于由1,2-丙二醇、丙三醇和山梨醇组成的组中的一种或多种。在此保鲜剂中，保湿剂能够与壳聚糖发挥协同作用，共同维持丝瓜的水分。上述化合物具有较好的保湿效果，同时还具有来源广、成本低廉等优点。

在一种优选的实施方式中，以保鲜剂的总重量为基准，保鲜剂还包括0.05～0.1％(w/w)的乳化剂。上述保鲜剂中包括一定量有机物和无机物，加入上述用量的乳化剂有利于提高保鲜剂的均匀性和稳定性，从而进一步提高保鲜剂的综合性能。优选地，乳化剂包括但不限于由吐温80、单甘脂和硬脂酰乳酸钠组成的组中的一种或多种。上述乳化剂具有较强的亲水性和化学不解离性，是一种乳化剂和稳定剂，在此保鲜剂中主要起复合保鲜剂的乳化和稳定作用。

本发明提供了一种保鲜剂，壳聚糖的加入能够在丝瓜表面形成半透膜，这有利于抑制丝瓜表皮水分的丧失，还有利于抑制由呼吸作用产生的CO₂的排出和大气中O₂的渗入，从而在丝瓜表面形成高CO₂分压、低O₂分压的微气调环境，从而延缓丝瓜内部物质的消耗。L-半胱氨酸的加入有利于保护丝瓜表皮色泽，抑制其表皮叶绿素的氧化分解以及产生黑斑。肉桂醛的加入有利于抑制丝瓜贮藏期间感染病原菌微生物和抑制丝瓜腐烂的发生。酸性pH调节剂的加入有利于提高壳聚糖在保鲜剂中的溶解度。碱性pH调节剂有利于将保鲜剂的pH调至丝瓜表层固有的pH范围内，从有利于延长果蔬的保鲜时间。更为特别地是，壳聚糖、L-半胱氨酸和肉桂醛中均含有易于形成氢键的官能团，同时使用上述三种物质，能够发挥三者间的协同作用，从而有利于增强壳聚糖在丝瓜表面形成的半透膜的致密性、抗氧化性以及杀菌性。而将保鲜剂的pH控制在上述范围内，保鲜剂的pH更接近于丝瓜自身的pH，从而有利于进一步提升保鲜剂的保鲜效果。上述几方面的原因，使得本发明提供的保鲜剂能够有效地延长丝瓜的保鲜效果。将其应用于丝瓜保鲜能够大大提高丝瓜的保鲜效果。

实际应用过程中，上述保鲜剂不要仅仅局限于在丝瓜上的应用，还可以应用于其他果蔬的保鲜。

本发明另一方面提供了一种上述保鲜剂的制备方法，制备方法包括：将壳聚糖、L-半胱氨酸、可选的pH调节剂以及可选的成膜助剂混合，得到混合液；将上述混合液与肉桂醛、可选的乳化剂以及可选的保湿剂混合后，加入可选的碱性pH调节剂，得到上述保鲜剂，且保鲜剂的pH为5.6～6.5。上述保鲜剂的制备方法具有简单、便于操作等优点，从而有利于实现保鲜剂的大规模应用，提高其实用性。

下面将结合实施例来进一步说明本发明提供的保鲜剂的效果。

1)制备方法

实施例1-7中的保鲜剂采用以下方法制备：

将壳聚糖、L-半胱氨酸及可选的成膜助剂混合，缓慢加入酸性pH调节剂和水，并磁力搅拌25min，之后升温至50～55℃，再磁力搅拌至完全溶解，最后冷却至室温，得到混合液；将肉桂醛、可选的乳化剂、可选的保湿剂和上述混合液充分混合后，用碱性pH调节剂调至所需pH，即可得到所需保鲜剂。

对比例1-2采用下列方法制备：

将壳聚糖及可选的L-半胱氨酸混合，缓慢加入酸性pH调节剂和水，并磁力搅拌25min，之后升温至50～55℃，再磁力搅拌至完全溶解，最后冷却至室温，得到混合液；将可选的肉桂醛、可选的乳化剂、可选的保湿剂和上述混合液充分混合后，用碱性pH调节剂调至所需pH，即可得到所需保鲜剂。

实施例1-7及对比例1-2中保鲜剂的组成见表1和表2。

2)丝瓜涂膜处理：

将待测样品完全浸入相应的保鲜剂溶液中，持续浸泡1min后捞出，使丝瓜表面包裹一层透明的薄膜，在室温下自然风干。

3)丝瓜贮藏：

将涂覆有保鲜剂的待测样品转移到厚度为0.03mm的聚乙烯薄膜保鲜袋中，常温避光贮藏。同时以没有涂覆保鲜剂的相应样品，进行空白对照实验。

4)评价保鲜天数的标准：

有下列情形之一者即视为贮藏终点：(1)萎蔫明显，失重率超过8％(2)绿色变淡、色泽变暗或有黄化发生(3)开花一侧出现大肚(4)有腐烂发生。

表1

表2

实施例1

以品种为“天香肉”的丝瓜作为待测样品，进行多组平行试验。

结果表明：涂覆有实施例1中的保鲜剂的丝瓜的保质期为8～9天，对照样品在第4天时出现萎蔫现象，第5天表皮绿色变淡并有褐色斑点，部分还出现了大肚现象，保鲜剂处理比对照样品延长保质期4～5天。

实施例2

以品种为“大黄皮”的丝瓜作为待测样品，进行多组平行试验。

结果表明：涂覆有实施例2中的保鲜剂的丝瓜的保质期为7～8，对照样品在第3天瓜皮粗糙，第4天有轻微黄化发生，保鲜剂处理比对照样品延长保质期3～4天。

实施例3

以品种为“泰山一号”的丝瓜作为待测样品，进行多组平行试验。

结果表明：涂覆有实施例3中的保鲜剂的丝瓜的保质期为6～8天，对照样品在第3天瓜柄处腐烂，第4天有大肚和黄化发生，保鲜剂处理比对照样品延长保质期3～4天。

实施例4

结果表明：涂覆有实施例4中的保鲜剂的丝瓜的保质期为6～7天，对照样品在第4天时出现萎蔫现象，第5天表皮绿色变淡并有褐色斑点，部分还出现了大肚现象，保鲜剂处理比对照样品延长保质期2～3天。

实施例5

结果表明：涂覆有实施例5中的保鲜剂的丝瓜的保质期为7～8天，对照样品在第4天时出现萎蔫现象，第5天表皮绿色变淡并有褐色斑点，部分还出现了大肚现象，保鲜剂处理比对照样品延长保质期3～4天。

实施例6

结果表明：涂覆有实施例6中的保鲜剂的丝瓜的保质期为5～6天，对照样品在第4天时出现萎蔫现象，第5天表皮绿色变淡并有褐色斑点，部分还出现了大肚现象，保鲜剂处理比对照样品延长保质期1～2天。

实施例7

结果表明：涂覆有实施例7中的保鲜剂的丝瓜的保质期为5～7天，对照样品在第4天时出现萎蔫现象，第5天表皮绿色变淡并有褐色斑点，部分还出现了大肚现象，保鲜剂处理比对照样品延长保质期1～3天。

对比例1

结果表明：涂覆有对比例1中的保鲜剂的丝瓜的保质期为6～7天，对照样品保鲜时间为2～3天。

对比例2

结果表明：涂覆有对比例2中保鲜剂的丝瓜的保质期为5～6天，比对照样品延长1～2天。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：采用本发明提供的保鲜剂丝瓜进行保鲜时，有效地延长了丝瓜的保鲜时间，因而本发明提供的保鲜剂具有较好的保鲜效果。

壳聚糖的加入能够在丝瓜表面形成半透膜，这有利于抑制丝瓜表皮水分的丧失，还有利于抑制由呼吸作用产生的CO₂的排出和大气中O₂的渗入，并且在丝瓜表面形成高CO₂分压、低O₂分压的微气调环境，从而延缓丝瓜内部物质的消耗。L-半胱氨酸的加入有利于保护丝瓜表皮色泽，抑制其表皮叶绿素的氧化分解以及产生黑斑。肉桂醛的加入有利于抑制丝瓜贮藏期间感染病原菌微生物和抑制丝瓜腐烂的发生。更为特别地是，壳聚糖、L-半胱氨酸和肉桂醛中均含有易于形成氢键的官能团，同时使用上述三种物质，能够发挥三者间的协同作用，从而有利于增强壳聚糖在丝瓜表面形成的半透膜的致密性、抗氧化性以及杀菌性。而将保鲜剂的pH控制在上述范围内，保鲜剂的pH更接近于丝瓜自身的pH，从而有利于进一步提升保鲜剂的保鲜效果。上述几方面的原因，使得本发明提供的保鲜剂能够有效地延长丝瓜的保鲜效果。

此外，壳聚糖作为一种可食性涂膜材料，具有天然、无色、无毒、无味、来源广范并具有良好的成膜性、保湿型和生物降解性等优点。壳聚糖还能增强涂膜层中的抗菌物质的抗菌性，结合丝瓜表明的农药残留和重金属，在常温下达到延长丝瓜保质期和保持品质的目的。

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

1.一种保鲜剂，其特征在于，所述保鲜剂包括壳聚糖、L-半胱氨酸、肉桂醛及水，且所述保鲜剂的pH为5.6～6.5。

2.根据权利要求1所述的保鲜剂，其特征在于，所述壳聚糖、所述L-半胱氨酸及所述肉桂醛之间的重量比为2.5～18：1：0.0002～0.001。

3.根据权利要求1或2所述的保鲜剂，其特征在于，所述保鲜剂还包括酸性pH调节剂和碱性pH调节剂；

优选地，所述酸性pH调节剂选自由乙酸、柠檬酸和乳酸组成的组中的一种或多种；

优选地，所述碱性pH调节剂选自由氢氧化钠、碳酸钠和磷酸氢二钠组成的组中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的保鲜剂，其特征在于，以所述保鲜剂的总重量为基准，所述保鲜剂包括1～1.5％(w/w)的所述壳聚糖，0.1～0.3％(w/w)的所述L-半胱氨酸，1～6％(w/w)的所述酸性pH调节剂，0.5～10％(w/w)的所述碱性pH调节剂以及余量的水，同时以所述保鲜剂的体积为基准，所述保鲜剂还包括0.00005～0.0001％(v/v)的所述肉桂醛。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的保鲜剂，其特征在于，以所述保鲜剂的总重量为基准，所述保鲜剂还包括0.2～0.4％(w/w)的成膜助剂。

6.根据权利要求5所述的保鲜剂，其特征在于，所述成膜助剂选自由氯化钠、羧甲基纤维素钠和纳米二氧化硅组成的组中的一种或多种。

7.根据权利要求5或6所述的保鲜剂，其特征在于，以所述保鲜剂的总体积为基准，所述保鲜剂还包括2～3％(v/v)的保湿剂；

优选地，所述保湿剂选自由1,2-丙二醇、丙三醇和山梨醇组成的组中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的保鲜剂，其特征在于，以所述保鲜剂的总重量为基准，所述保鲜剂还包括0.05～0.1％(w/w)的乳化剂；

优选地，所述乳化剂选自由吐温80、单甘脂和硬脂酰乳酸钠组成的组中的一种或多种。

9.一种权利要求1至8中任一项所述的保鲜剂在丝瓜保鲜处理中的应用。

10.一种权利要求1至8中任一项所述的保鲜剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

将壳聚糖、L-半胱氨酸、可选的酸性pH调节剂以及可选的成膜助剂混合，得到混合液；

将所述混合液与肉桂醛、可选的乳化剂以及可选的保湿剂混合后，加入可选的碱性pH调节剂，得到所述保鲜剂，且所述保鲜剂的pH为5.6～6.5。