CN107616220A - 一种果蔬保鲜涂膜剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种果蔬保鲜涂膜剂，属于农业助剂技术领域。本发明研制的果蔬保鲜涂膜剂包括以下组分：6～8份植物胚芽提取物，3～8份昆虫提取液，3～5份混合糖分，0.1～0.2份复合酶，10～15份纳米填料，80～100份活化壳聚糖液，4～8份成膜助剂；其中，植物胚芽由小麦胚芽、大豆胚芽和苹果胚芽组成；在使用过程中，可有效促使植物细胞再生，并在原有植物细胞表面与产品中成膜骨架共同构建保护膜。本发明技术方案制备的果蔬保鲜涂膜剂具有抑菌性和防腐性的特点，其成膜性优异，在果蔬保鲜行业的发展中具有广阔的前景。
Description
技术领域
本发明公开了一种果蔬保鲜涂膜剂，属于农业助剂技术领域。
背景技术
果蔬是食品中重要的一部分，其富含的维生素、矿物质等营养物质是人体营养成分的主要来源，是人们生活的必需品。由于果蔬具有良好的生物活性，采摘后易受环境因素及自身作用的影响导致腐烂变质。一般来说，果蔬的保存期较短，这不仅造成了大量浪费，而且存在着一定食品安全隐患，所以在维持果蔬生命活动的前提下，延长其衰老过程，在保证果蔬色香味新鲜的前提下，延长其货架期，提高果蔬的价值，已成为相关科研人员的研究内容。为使果蔬达到良好的保鲜目的，需对空气中的氧气、二氧化碳、水分等易引起腐烂变质的因素进行阻隔。目前市面上常见的阻隔性果蔬包装材料为聚乙烯、聚丙烯及聚酯等普通塑料，但这些材料难以降解，使用后作为垃圾会污染环境并浪费土地资源，另外，普通塑料包装材料也会涉及到有害物质迁移的问题，影响消费者的食用安全，因此，一些可食用且还可起到保鲜作用的涂膜保鲜包装及其涂膜保鲜技术的研究逐渐得到了人们的重视。
涂膜保鲜是将涂膜剂以包裹或喷涂等形式，在食品表面涂布一层很薄、均匀、具有通透和阻隔特性的薄膜，以减少食品表面与空气的接触，降低果蔬的氧化及酶促褐变的速度，减少外界微生物对食品的污染，降低水分传递的速度，减少果蔬失水及吸潮，抑制果蔬的呼吸强度，达到果蔬保鲜的目的。若在涂膜剂中添加一些防腐剂、抗氧化剂制成复配型被膜剂，还会有抑制或杀灭微生物、抗氧化保鲜等效果。涂膜保鲜包装具有保鲜效果好、能提高商品价值、操作简单及便于实现自动化生产等优点。
因此，提高传统果蔬保鲜涂膜剂成膜性，使其具备优异的抑菌性及抗腐蚀性，成为其推广与应用亟待解决的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对传统果蔬保鲜涂膜剂成膜性不佳，导致其抑菌性及抗腐蚀性能下降的问题，提供了一种果蔬保鲜涂膜剂。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种果蔬保鲜涂膜剂，是由以下重量份数的原料组成：6～8份植物胚芽提取物，3～8份昆虫提取液，3～5份混合糖分，0.1～0.2份复合酶，10～15份纳米填料，80～100份活化壳聚糖液，4～8份成膜助剂；
所述植物胚芽提取物提取过程为：将植物胚芽与水按质量比为1：10～1：12混合浸泡后，过滤，冷冻粉碎，得粉碎料，并将粉碎料与质量分数为1～3%柠檬酸溶液按质量比为1：1～1：3混合后超声振荡，再经真空冷冻干燥，得胚芽提取物。
所述昆虫提取液提取过程为：将3龄期昆虫幼虫与乙醇溶液按质量比为1：10～1：20混合后球磨、过筛，得球磨液，再将所得球磨液低温浓缩，得昆虫提取液。
所述植物胚芽是由以下重量份数的原料组成：10～20份小麦胚芽，8～10份大豆胚芽，10～20份苹果胚芽。
所述昆虫为蚜虫、截虫或蝗虫中的任意一种。
所述混合糖分是由蔗糖、甘露糖和果糖按质量比为1：1：1混合而成。
所述复合酶是由果胶酶和纤维素酶按质量比为1：1混合而成。
所述纳米填料是由纳米氧化锌和纳米氧化镁按质量比为1：1混合而成。
所述活化壳聚糖液具体活化过程为：按质量比为1：10～1：15将壳聚糖与水混合，静置溶胀后，再加入壳聚糖质量0.06～0.08倍的壳聚糖酶，恒温搅拌酶解3～5h，再经灭酶，即得活化壳聚糖液。
所述成膜助剂是由甘油和海藻酸钠按质量比为1：1～1：3混合而成。
本发明的有益效果是：
（1）本发明技术方案通过在产品中添加动物昆虫幼虫提取液，配合果胶酶和纤维素酶，模拟作为生物胁迫信号，促使果蔬植物细胞活化，并进行组织再生，再生后的组织可填充于壳聚糖交联形成的三维网络结构中，从而在果蔬产品表面形成保护膜，而植物胚芽提取物的加入可有效保障植物细胞再生所需要的营养物质及酶等成分，使保护膜形成速率有效提高；
（2）本发明技术方案通过在体系中添加少量纳米二氧化钛和纳米氧化镁，纳米金属氧化物的加入一方面可起到良好的抗菌效果，另一方面，可作为催化剂，催化植物细胞产生的乙烯氧化分解，从而提高产品的保鲜效果；
（3）本发明技术方案通过在体系中添加混合糖分，溶解在体系中后，涂膜在果蔬植物细胞表面后，可使果蔬植物表面细胞发生质壁分离，从而作为渗透胁迫信号，促使植物细胞再生，进一步提升保护膜的形成速率，从而在果蔬表面形成一层天然有机保护膜。
具体实施方式
将植物胚芽与水按质量比为1：10～1：12混合加入烧杯中，于室温条件下静置浸泡2～4h，过滤，得水浸胚芽，并将所得水浸胚芽冷冻粉碎，得粉碎料，再将所得粉碎料与质量分数为1～3%柠檬酸溶液按质量比为1：1～1：3混合加入烧瓶中，并将烧瓶移入超声振荡仪，于超声频率为45～55kHz条件下，超声振荡45～60min，得分散液，再将所得分散液转入真空冷冻干燥箱，干燥6～8h，得胚芽提取物；按质量比为1：10～1：20将3龄期昆虫幼虫与质量分数为75%乙醇溶液混合倒入球磨罐中，球磨混合20～30min，得球磨料，并将所得球磨料过20～40目筛，得球磨液，再将所得球磨液于温度为40～45℃，压力为200～400Pa条件下，减压浓缩20～30min，得昆虫提取液；按质量比为1：10～1：15将壳聚糖与水混合，用玻璃棒搅拌混合10～20min后，静置溶胀2～4h，再加入壳聚糖质量0.06～0.08倍的壳聚糖酶，于温度为30～35℃，转速为300～500r/min条件下，恒温搅拌酶解3～5h后，升温至90～95℃，保温灭酶10～15min，待自然冷却至室温，得活化壳聚糖液；按重量份数计，在混料机中依次加入6～8份植物胚芽提取物，3～8份昆虫提取液，3～5份混合糖分，0.1～0.2份复合酶，10～15份纳米填料，80～100份活化壳聚糖液，4～8份成膜助剂，于转速为200～400r/min条件下，搅拌混合2～4h，出料，灌装，即得果蔬保鲜涂膜剂。所述植物胚芽是由以下重量份数的原料组成：10～20份小麦胚芽，8～10份大豆胚芽，10～20份苹果胚芽。所述昆虫为蚜虫、截虫或蝗虫中的任意一种。所述混合糖分是由蔗糖、甘露糖和果糖按质量比为1：1：1混合而成。所述复合酶是由果胶酶和纤维素酶按质量比为1：1混合而成。所述纳米填料是由纳米氧化锌和纳米氧化镁按质量比为1：1混合而成。所述成膜助剂是由甘油和海藻酸钠按质量比为1：1～1：3混合而成。
实例1
将植物胚芽与水按质量比为1：12混合加入烧杯中，于室温条件下静置浸泡4h，过滤，得水浸胚芽，并将所得水浸胚芽冷冻粉碎，得粉碎料，再将所得粉碎料与质量分数为3%柠檬酸溶液按质量比为1：3混合加入烧瓶中，并将烧瓶移入超声振荡仪，于超声频率为55kHz条件下，超声振荡60min，得分散液，再将所得分散液转入真空冷冻干燥箱，干燥8h，得胚芽提取物；按质量比为1：20将3龄期昆虫幼虫与质量分数为75%乙醇溶液混合倒入球磨罐中，球磨混合30min，得球磨料，并将所得球磨料过40目筛，得球磨液，再将所得球磨液于温度为45℃，压力为400Pa条件下，减压浓缩30min，得昆虫提取液；按质量比为1：15将壳聚糖与水混合，用玻璃棒搅拌混合20min后，静置溶胀4h，再加入壳聚糖质量0.08倍的壳聚糖酶，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌酶解5h后，升温至95℃，保温灭酶15min，待自然冷却至室温，得活化壳聚糖液；按重量份数计，在混料机中依次加入8份植物胚芽提取物，8份昆虫提取液，5份混合糖分，0.2份复合酶，15份纳米填料，100份活化壳聚糖液，8份成膜助剂，于转速为400r/min条件下，搅拌混合4h，出料，灌装，即得果蔬保鲜涂膜剂。所述植物胚芽是由以下重量份数的原料组成：20份小麦胚芽，10份大豆胚芽，20份苹果胚芽。所述昆虫为蚜虫。所述混合糖分是由蔗糖、甘露糖和果糖按质量比为1：1：1混合而成。所述复合酶是由果胶酶和纤维素酶按质量比为1：1混合而成。所述纳米填料是由纳米氧化锌和纳米氧化镁按质量比为1：1混合而成。所述成膜助剂是由甘油和海藻酸钠按质量比为1：3混合而成。
实例2
将植物胚芽与水按质量比为1：12混合加入烧杯中，于室温条件下静置浸泡4h，过滤，得水浸胚芽，并将所得水浸胚芽冷冻粉碎，得粉碎料，再将所得粉碎料与质量分数为3%柠檬酸溶液按质量比为1：3混合加入烧瓶中，并将烧瓶移入超声振荡仪，于超声频率为55kHz条件下，超声振荡60min，得分散液，再将所得分散液转入真空冷冻干燥箱，干燥8h，得胚芽提取物；按质量比为1：15将壳聚糖与水混合，用玻璃棒搅拌混合20min后，静置溶胀4h，再加入壳聚糖质量0.08倍的壳聚糖酶，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌酶解5h后，升温至95℃，保温灭酶15min，待自然冷却至室温，得活化壳聚糖液；按重量份数计，在混料机中依次加入8份植物胚芽提取物，5份混合糖分，0.2份复合酶，15份纳米填料，100份活化壳聚糖液，8份成膜助剂，于转速为400r/min条件下，搅拌混合4h，出料，灌装，即得果蔬保鲜涂膜剂。所述植物胚芽是由以下重量份数的原料组成：20份小麦胚芽，10份大豆胚芽，20份苹果胚芽。所述昆虫为蚜虫。所述混合糖分是由蔗糖、甘露糖和果糖按质量比为1：1：1混合而成。所述复合酶是由果胶酶和纤维素酶按质量比为1：1混合而成。所述纳米填料是由纳米氧化锌和纳米氧化镁按质量比为1：1混合而成。所述成膜助剂是由甘油和海藻酸钠按质量比为1：3混合而成。
实例3
将植物胚芽与水按质量比为1：12混合加入烧杯中，于室温条件下静置浸泡4h，过滤，得水浸胚芽，并将所得水浸胚芽冷冻粉碎，得粉碎料，再将所得粉碎料与质量分数为3%柠檬酸溶液按质量比为1：3混合加入烧瓶中，并将烧瓶移入超声振荡仪，于超声频率为55kHz条件下，超声振荡60min，得分散液，再将所得分散液转入真空冷冻干燥箱，干燥8h，得胚芽提取物；按质量比为1：20将3龄期昆虫幼虫与质量分数为75%乙醇溶液混合倒入球磨罐中，球磨混合30min，得球磨料，并将所得球磨料过40目筛，得球磨液，再将所得球磨液于温度为45℃，压力为400Pa条件下，减压浓缩30min，得昆虫提取液；按质量比为1：15将壳聚糖与水混合，用玻璃棒搅拌混合20min后，静置溶胀4h，再加入壳聚糖质量0.08倍的壳聚糖酶，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌酶解5h后，升温至95℃，保温灭酶15min，待自然冷却至室温，得活化壳聚糖液；按重量份数计，在混料机中依次加入8份植物胚芽提取物，8份昆虫提取液，5份混合糖分，15份纳米填料，100份活化壳聚糖液，8份成膜助剂，于转速为400r/min条件下，搅拌混合4h，出料，灌装，即得果蔬保鲜涂膜剂。所述植物胚芽是由以下重量份数的原料组成：20份小麦胚芽，10份大豆胚芽，20份苹果胚芽。所述昆虫为蚜虫。所述混合糖分是由蔗糖、甘露糖和果糖按质量比为1：1：1混合而成。所述纳米填料是由纳米氧化锌和纳米氧化镁按质量比为1：1混合而成。所述成膜助剂是由甘油和海藻酸钠按质量比为1：3混合而成。
实例4
按质量比为1：20将3龄期昆虫幼虫与质量分数为75%乙醇溶液混合倒入球磨罐中，球磨混合30min，得球磨料，并将所得球磨料过40目筛，得球磨液，再将所得球磨液于温度为45℃，压力为400Pa条件下，减压浓缩30min，得昆虫提取液；按质量比为1：15将壳聚糖与水混合，用玻璃棒搅拌混合20min后，静置溶胀4h，再加入壳聚糖质量0.08倍的壳聚糖酶，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌酶解5h后，升温至95℃，保温灭酶15min，待自然冷却至室温，得活化壳聚糖液；按重量份数计，在混料机中依次加入8份昆虫提取液，5份混合糖分，0.2份复合酶，15份纳米填料，100份活化壳聚糖液，8份成膜助剂，于转速为400r/min条件下，搅拌混合4h，出料，灌装，即得果蔬保鲜涂膜剂。所述植物胚芽是由以下重量份数的原料组成：20份小麦胚芽，10份大豆胚芽，20份苹果胚芽。所述昆虫为蚜虫。所述混合糖分是由蔗糖、甘露糖和果糖按质量比为1：1：1混合而成。所述复合酶是由果胶酶和纤维素酶按质量比为1：1混合而成。所述纳米填料是由纳米氧化锌和纳米氧化镁按质量比为1：1混合而成。所述成膜助剂是由甘油和海藻酸钠按质量比为1：3混合而成。
实例5
将植物胚芽与水按质量比为1：12混合加入烧杯中，于室温条件下静置浸泡4h，过滤，得水浸胚芽，并将所得水浸胚芽冷冻粉碎，得粉碎料，再将所得粉碎料与质量分数为3%柠檬酸溶液按质量比为1：3混合加入烧瓶中，并将烧瓶移入超声振荡仪，于超声频率为55kHz条件下，超声振荡60min，得分散液，再将所得分散液转入真空冷冻干燥箱，干燥8h，得胚芽提取物；按质量比为1：20将3龄期昆虫幼虫与质量分数为75%乙醇溶液混合倒入球磨罐中，球磨混合30min，得球磨料，并将所得球磨料过40目筛，得球磨液，再将所得球磨液于温度为45℃，压力为400Pa条件下，减压浓缩30min，得昆虫提取液；按质量比为1：15将壳聚糖与水混合，用玻璃棒搅拌混合20min后，静置溶胀4h，再加入壳聚糖质量0.08倍的壳聚糖酶，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌酶解5h后，升温至95℃，保温灭酶15min，待自然冷却至室温，得活化壳聚糖液；按重量份数计，在混料机中依次加入8份植物胚芽提取物，8份昆虫提取液，5份混合糖分，0.2份复合酶，100份活化壳聚糖液，8份成膜助剂，于转速为400r/min条件下，搅拌混合4h，出料，灌装，即得果蔬保鲜涂膜剂。所述植物胚芽是由以下重量份数的原料组成：20份小麦胚芽，10份大豆胚芽，20份苹果胚芽。所述昆虫为蚜虫。所述混合糖分是由蔗糖、甘露糖和果糖按质量比为1：1：1混合而成。所述复合酶是由果胶酶和纤维素酶按质量比为1：1混合而成。所述成膜助剂是由甘油和海藻酸钠按质量比为1：3混合而成。
实例6
将植物胚芽与水按质量比为1：12混合加入烧杯中，于室温条件下静置浸泡4h，过滤，得水浸胚芽，并将所得水浸胚芽冷冻粉碎，得粉碎料，再将所得粉碎料与质量分数为3%柠檬酸溶液按质量比为1：3混合加入烧瓶中，并将烧瓶移入超声振荡仪，于超声频率为55kHz条件下，超声振荡60min，得分散液，再将所得分散液转入真空冷冻干燥箱，干燥8h，得胚芽提取物；按质量比为1：20将3龄期昆虫幼虫与质量分数为75%乙醇溶液混合倒入球磨罐中，球磨混合30min，得球磨料，并将所得球磨料过40目筛，得球磨液，再将所得球磨液于温度为45℃，压力为400Pa条件下，减压浓缩30min，得昆虫提取液；按质量比为1：15将壳聚糖与水混合，用玻璃棒搅拌混合20min后，静置溶胀4h，再加入壳聚糖质量0.08倍的壳聚糖酶，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌酶解5h后，升温至95℃，保温灭酶15min，待自然冷却至室温，得活化壳聚糖液；按重量份数计，在混料机中依次加入8份植物胚芽提取物，8份昆虫提取液，0.2份复合酶，15份纳米填料，100份活化壳聚糖液，8份成膜助剂，于转速为400r/min条件下，搅拌混合4h，出料，灌装，即得果蔬保鲜涂膜剂。所述植物胚芽是由以下重量份数的原料组成：20份小麦胚芽，10份大豆胚芽，20份苹果胚芽。所述昆虫为蚜虫。所述复合酶是由果胶酶和纤维素酶按质量比为1：1混合而成。所述纳米填料是由纳米氧化锌和纳米氧化镁按质量比为1：1混合而成。所述成膜助剂是由甘油和海藻酸钠按质量比为1：3混合而成。
对比例：武汉某生物科技有限公司生产的果蔬保鲜涂膜剂。
将实例1至6所得的果蔬保鲜涂膜剂及对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：
1.抑菌性：将菌种活化后，接种到MH琼脂培养基中，37℃培养24h。挑取活化后的菌落，以0.5麦氏比浊标准进行校正，用无菌生理盐水将细菌浓度制成1.5×108cfu/mL菌悬液。用接种环取菌液0.1mL，均匀涂布于MH琼脂平皿上，用无菌镊子分别夹取灭菌纸片，贴在含菌平皿上，用微量移液器分别移取各涂膜液0.01mL于灭菌纸片上，每平皿等距离放置4片，每个涂膜剂作3个重复样品，并以庆大霉素作对照，盖上平皿，37℃培养24h后取出，测量抑菌圈直径（mm），取其平均值，即为该涂膜剂对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌结果；
2.防腐性：先对猕猴桃进行分级，再根据不同级别猕猴桃的数量计算腐烂指数，0级为无腐烂、无伤害的新鲜猕猴桃，1级为烂斑小于1/4猕猴桃面积的果实，2级为烂斑大于1/4但小于1/2猕猴桃面积的果实，3级为烂斑大于1/2但小于3/4猕猴桃面积的果实，4级为烂斑大于3/4猕猴桃面积的果实。腐烂指数=Σ级别数×该级别猕猴桃个数/检测猕猴桃总数。
抑菌性具体检测结果如表1所示：
表1
防腐性具体检测结果如表2所示
表2
由表1和表2检测结果可知，本发明技术方案制备的果蔬保鲜涂膜剂具有抑菌性和防腐性的特点，其成膜性优异，在果蔬保鲜行业的发展中具有广阔的前景。
Claims (9)
1.一种果蔬保鲜涂膜剂，其特征在于：是由以下重量份数的原料组成：6～8份植物胚芽提取物，3～8份昆虫提取液，3～5份混合糖分，0.1～0.2份复合酶，10～15份纳米填料，80～100份活化壳聚糖液，4～8份成膜助剂；
所述植物胚芽提取物提取过程为：将植物胚芽与水按质量比为1：10～1：12混合浸泡后，过滤，冷冻粉碎，得粉碎料，并将粉碎料与质量分数为1～3%柠檬酸溶液按质量比为1：1～1：3混合后超声振荡，再经真空冷冻干燥，得胚芽提取物。
2.所述昆虫提取液提取过程为：将3龄期昆虫幼虫与乙醇溶液按质量比为1：10～1：20混合后球磨、过筛，得球磨液，再将所得球磨液低温浓缩，得昆虫提取液。
3.根据权利要求1所述的一种果蔬保鲜涂膜剂，其特征在于：所述植物胚芽是由以下重量份数的原料组成：10～20份小麦胚芽，8～10份大豆胚芽，10～20份苹果胚芽。
4.根据权利要求1所述的一种果蔬保鲜涂膜剂，其特征在于：所述昆虫为蚜虫、截虫或蝗虫中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种果蔬保鲜涂膜剂，其特征在于：所述混合糖分是由蔗糖、甘露糖和果糖按质量比为1：1：1混合而成。
6.根据权利要求1所述的一种果蔬保鲜涂膜剂，其特征在于：所述复合酶是由果胶酶和纤维素酶按质量比为1：1混合而成。
7.根据权利要求1所述的一种果蔬保鲜涂膜剂，其特征在于：所述纳米填料是由纳米氧化锌和纳米氧化镁按质量比为1：1混合而成。
8.根据权利要求1所述的一种果蔬保鲜涂膜剂，其特征在于：所述活化壳聚糖液具体活化过程为：按质量比为1：10～1：15将壳聚糖与水混合，静置溶胀后，再加入壳聚糖质量0.06～0.08倍的壳聚糖酶，恒温搅拌酶解3～5h，再经灭酶，即得活化壳聚糖液。
9.根据权利要求1所述的一种果蔬保鲜涂膜剂，其特征在于：所述成膜助剂是由甘油和海藻酸钠按质量比为1：1～1：3混合而成。
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