CN108713587B - 在鲜切紫玉淮山表面建立复合可食保鲜膜的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在鲜切紫玉淮山表面建立复合可食保鲜膜的制备工艺，该制备工艺包括以下步骤：1)以牛至精油为芯材，β‑环糊精为壁材，采用包接配位法制备β‑环糊精‑牛至精油微胶囊，然后再选用壳聚糖作为抗菌涂膜液基材，将β‑环糊精‑牛至精油微胶囊与壳聚糖基材混合制备抗菌涂膜液；2)在柠檬酸水溶液中加入适量的海藻酸钠制备出护色涂膜液；3)最后利用层层组装的方法在预处理后的鲜切紫玉淮山表面建立复合可食保鲜膜。本发明制备工艺简单，制备得到的保鲜鲜切紫玉淮山的复合保鲜膜安全、绿色、可食，能够在保鲜鲜切紫玉淮山的同时抑制鲜切紫玉淮山表面微生物的生长，从而延长鲜切紫玉淮山的货架期。
Description
技术领域
本发明涉及一种农产品保鲜加工技术领域，具体地说是一种在鲜切紫玉淮山表面建立复合可食保鲜膜的制备工艺。
技术背景
紫玉淮山是从中国台湾引种、增城市蔬菜科学研究所最新选育的淮山品种，因其肉质紫红色而得名，在中国台湾被称为“紫人参”。广西、广东自然资源丰富,日照充足、雨量充沛，具有得天独厚的生态环境，已经成为“富硒”紫玉淮山的主要产地。其中广西上林县是富硒元素农产品地理标志产地，硒(Se)是人体必须的微量营养元素，其具有抗老防衰、保护健康、抗癌防病、解除毒害、提高免疫力等特性，被誉为“生命火种”、“长寿元素”、“抗癌之王”、“天然解毒剂”等，上林县所产的紫玉淮山是目前全国最好的紫玉淮山之一。
紫玉淮山外观粗长，长度100厘米左右，胸径约6厘米；肉质紫红色，口感佳；营养丰富，含有淀粉、多糖、蛋白质、皂甙、淀粉酶、胆碱、氨基酸、维生素、钙、铁、锌等20多种营养素。与常见的白色淮山相比，紫玉淮山的多肽酶、微量元素、锌等营养物质更加丰富，此外，紫玉淮山的花青素(自然界一类广泛存在的水溶性天然色素)含量是白淮山的60倍，对眼睛保健，预防心脏病、癌症等有一定帮助。更重要的是，紫玉淮山还具备一些药理作用，有调节或增强免疫力、调整或促进肠胃功能、调整或降低血糖功能、调节机理和抗衰老功能、调节和降低血脂功能、疏通血管及预防胶原病功能、抗肿瘤及消炎功能等。
鲜切山药作为一种新式山药加工产品能够便捷地供广大食客食用，但是，山药在切开后非常容易褐变，由于在多酚氧化酶的催化下，酚类物质转化成了醌类物质，随着醌类物质不断增多积累形成了黑色物质，并且由于暴露在空气中也极易被微生物所污染，黑色物质的积累以及微生物的污染导致山药的食用价值和营养价值急剧下降，甚至会造成安全隐患，由此可见，控制并防止山药发生褐变是非常有必要的，是保证山药食用价值及营养价值的关键所在。
目前人们主要采用添加抗氧剂、SO2熏蒸和保鲜膜封装等方法来延长山药的保存期，这些方法尽管有效，但却存在着食品安全性、价格、环保以及效果等问题。因而如何从丰富的生物质资源中寻找到安全、无毒害、环保且价格低廉的生物质型保鲜膜，已成为保鲜与食品包装行业的研究热点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在鲜切紫玉淮山表面建立复合可食保鲜膜的制备工艺，通过该制备工艺制得的保鲜鲜切紫玉淮山的复合保鲜膜安全、绿色、可食，能够在保鲜鲜切紫玉淮山的同时抑制鲜切紫玉淮山表面微生物的生长。
本发明以如下技术方案解决上述技术问题：
本发明在鲜切紫玉淮山表面建立复合可食保鲜膜的制备工艺，包括如下操作步骤：
⑴微胶囊的制备：首先将β-环糊精加入到蒸馏水中，β-环糊精与蒸馏水的配比为：β-环糊精1g:蒸馏水8～45ml，然后加热溶解，再将β-环糊精溶液置于恒温水浴锅中；其次，向β-环糊精溶液中加入用量为β-环糊精质量的 5—20％的乳化剂，再将牛至精油溶于乙醇中形成精油乙醇溶液，其中牛至精油与乙醇的体积比为：1:10～30，乳化剂与牛至精油的用量配比为：乳化剂 0.1-1.5g:牛至精油1ml，然后再将精油乙醇溶液缓慢滴入到β-环糊精溶液中，恒温搅拌至一段时间后冷却至室温，再将滴入精油乙醇溶液的β-环糊精溶液放置于2～10℃的冰箱中冷藏一段时间，使沉淀析出；最后，待沉淀完全析出，抽滤，用无水乙醇清洗包合物3～5次，将制得的包合物经干燥后得到β- 环糊精-牛至精油微胶囊；
⑵抗菌涂膜液的制备：首先将壳聚糖溶于稀醋酸水溶液中，壳聚糖与稀醋酸水溶液的用量配比为：壳聚糖1-2g:稀醋酸水溶液100ml，加热搅拌后将溶解得到的壳聚糖溶液冷却至室温；其次，向壳聚糖溶液中加入步骤(1)制得的微胶囊，微胶囊的加入量为壳聚糖质量的5-40％，然后再加入乳化剂将微胶囊与壳聚糖溶液的混合物均质乳化，静置脱泡，制得抗菌涂膜液；
⑶护色涂膜液的制备：将柠檬酸溶于蒸馏水中，柠檬酸与蒸馏水的用量配比是：柠檬酸1-5g:蒸馏水100ml，再向柠檬酸水溶液中加入海藻酸钠，海藻酸钠与柠檬酸的质量比：1-2:1，搅拌静置，制得护色涂膜液备用；
⑷紫玉淮山的预处理：将紫玉淮山置于2～5℃的环境下预冷1～3d后，用自来水清洗干净，在无菌水中去皮，并去除淮山头、尾2～6cm部分，去皮后的紫玉淮山用无菌水漂洗1～3次，然后在无菌操作台中将其切分成一定厚度；
⑸层层组装：首先将切分好的紫玉淮山迅速放进步骤⑶中制得的护色涂膜液中进行护色处理，浸泡一定时间后取出，自然晾干，再将晾干好的紫玉淮山放进步骤⑵中制得的抗菌涂膜液中进行涂膜处理，浸泡一段时间后取出，自然晾干，这样依次在鲜切紫玉淮山表面建立一定层数的复合可食保鲜膜；
⑹贮藏：组装完将紫玉淮山自然晾干，然后再将紫玉淮山置于塑料托盘中，用聚乙烯保鲜膜进行包装，于2～10℃进行贮藏。
步骤(1)中，β-环糊精加热溶解温度为30～70℃；β-环糊精溶液恒温水浴温度为30～70℃；所述乳化剂为蔗糖酯；将精油乙醇溶液滴入β-环糊精溶液后的搅拌时间为1～3h,速率为300～1000r/min,温度为30～70℃；所述将滴入精油乙醇溶液的β-环糊精溶液置于冰箱冷藏时间为6～12h；所述包合物干燥时将其置于电热鼓风干燥箱中，干燥温度为30～50℃，时间为3～6h。
步骤(2)中，将壳聚糖加入稀醋酸水溶液后的加热温度50～80℃，搅拌速率为300～1000r/min,搅拌时间0.5～3h；所述加入的乳化剂为蔗糖酯，加入乳化剂后均质速率为300～1000r/min，均质乳化时间为0.5～2h，静置脱泡时间为0.5～2h。
步骤(2)中，所述稀醋酸水溶液的浓度为1-3％。
步骤(3)中，加入海藻酸钠后搅拌时间为0.5～2h，搅拌速率为300～ 1000r/min,搅拌后静置时间0.5～2h。
步骤(4)中，将漂洗后的紫玉淮山切成厚度为5～10mm的切片。
步骤(5)中，切好的紫玉淮山置于护色涂膜液以及抗菌涂膜液中的浸泡时间为1～5min，在紫玉淮山表面建立的复合可食保鲜膜的层数为2～8层。
本发明制备工艺具有如下有益效果：
1)本发明制备工艺简单，成本低，相比于化学法保鲜紫玉淮山，本发明制备工艺得到的保鲜鲜切紫玉淮山的复合保鲜膜安全、绿色、可食。
2)与常见的单一涂膜保鲜相比，本发明方法制得的保鲜鲜切紫玉淮山的复合保鲜膜不仅能够防止鲜切紫玉淮山过快发生褐变，而且能减少鲜切紫玉淮山表面微生物的生长，并且还能在一定程度上抑制鲜切紫玉淮山的呼吸作用，使得鲜切紫玉淮山在色泽、口感、营养等方面基本保持不变，进而延长鲜切紫玉淮山的货架期。
具体实施方式
下面通过实施例进一步描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于以下实例：
实施例1：
首先称取2gβ-环糊精，加入到90ml蒸馏水中，30℃加热溶解，然后将β -环糊精溶液置于30℃恒温水浴锅中。其次，先向β-环糊精溶液中加入0.1g 蔗糖酯，然后用移液枪量取1ml牛至精油溶于10ml乙醇中，形成精油乙醇溶液，然后将精油乙醇溶液缓慢滴入到β-环糊精溶液中，于30℃恒温、300r/min搅拌1h，取出并冷却至室温，将包合物放置冰箱2℃中冷藏6h，使沉淀析出。最后，待沉淀完全析出，抽滤，用无水乙醇清洗包合物3次，将制得的包合物置于30℃电热鼓风干燥箱中干燥3h，得β-环糊精-牛至精油微胶囊。
称取2g壳聚糖溶于100ml浓度为1％的稀醋酸水溶液中，于50℃、300r/min 加热搅拌0.5h，然后将溶解得到的壳聚糖溶液冷却至室温。其次，向壳聚糖溶液中加入0.1g上述步骤中制得的微胶囊，然后再加入0.01g蔗糖酯，将微胶囊与壳聚糖溶液的混合物均质乳化0.5h，静置脱泡0.5h，得到壳聚糖-牛至精油微胶囊的混合溶液。
称取1g柠檬酸溶于100ml蒸馏水中，再向柠檬酸水溶液中加入1g的海藻酸钠，于300r/min搅拌0.5h后静置0.5h，得到护色层涂膜液备用。
将紫玉淮山置于2℃的环境下预冷1d后，用自来水清洗干净，在无菌水中去皮，并去除淮山头、尾2cm部分，去皮后的紫玉淮山用无菌水漂洗1次，然后在无菌操作台中将其切分成厚5mm的切片。
将切分好的紫玉淮山迅速放进制得的护色层涂膜液中进行护色处理，浸泡 1min后自然晾干，再将晾干好的紫玉淮山放进制得的抗菌层涂膜液中进行涂膜处理，浸泡1min后自然晾干，这样依次在鲜切紫玉淮山表面建立2层的复合可食保鲜膜。
自然晾干后将紫玉淮山置于塑料托盘中，用聚乙烯保鲜膜进行包装，于2℃进行贮藏。
应用本发明方法处理得到的鲜切紫玉淮山，冷藏6天后，紫玉淮山的口感、色泽、营养成分等方面几乎无变化。
实施例2：
首先称取2gβ-环糊精，加入到40ml蒸馏水中，50℃加热溶解，然后将β -环糊精溶液置于50℃恒温水浴锅中。其次，先向β-环糊精溶液中加入0.2g 蔗糖酯，然后用移液枪量取1ml牛至精油溶于15ml乙醇中，形成精油乙醇溶液，然后将精油乙醇溶液缓慢滴入到β-环糊精溶液中，于50℃恒温、500r/min搅拌1.5h，取出并冷却至室温，将包合物放置冰箱4℃中冷藏8h，使沉淀析出。最后，待沉淀完全析出，抽滤，用无水乙醇清洗包合物4次，将制得的包合物置于40℃电热鼓风干燥箱中干燥4h，得β-环糊精-牛至精油微胶囊。
称取1.5g壳聚糖溶于100ml浓度为1.5％的稀醋酸水溶液中，于60℃、 500r/min下加热搅拌1h，然后将溶解得到的壳聚糖溶液冷却至室温。其次，向壳聚糖溶液中加入0.15g上述步骤中制得的微胶囊，然后再加入0.015g蔗糖酯，将微胶囊与壳聚糖溶液的混合物均质乳化1h，静置脱泡1h，得到壳聚糖-牛至精油微胶囊的混合溶液。
称取3g柠檬酸溶于100ml蒸馏水中，再向柠檬酸水溶液中加入5g的海藻酸钠，于500r/min搅拌1h后静置1h，得到护色层涂膜液备用。
将紫玉淮山置于3℃的环境下预冷2d后，用自来水清洗干净，在无菌水中去皮，并去除淮山头、尾3cm部分，去皮后的紫玉淮山用无菌水漂洗2次，然后在无菌操作台中将其切分成厚6mm的切片。
将切分好的紫玉淮山迅速放进制得的护色层涂膜液中进行护色处理，浸泡 2min后自然晾干，再将晾干好的紫玉淮山放进制得的抗菌层涂膜液中进行涂膜处理，浸泡2min后自然晾干，这样依次在鲜切紫玉淮山表面建立4层的复合可食保鲜膜。
自然晾干后将紫玉淮山置于塑料托盘中，用聚乙烯保鲜膜进行包装，于4℃进行贮藏。
应用本发明方法处理的鲜切紫玉淮山，冷藏10天后，紫玉淮山的口感、色泽、营养成分等方面几乎无变化。
实施例3：
首先称取10gβ-环糊精，加入到140ml蒸馏水中，60℃加热溶解，然后将β-环糊精溶液置于60℃恒温水浴锅中。其次，先向β-环糊精溶液中加入1.5g 蔗糖酯，然后用移液枪量取1ml牛至精油溶于20ml乙醇中，形成精油乙醇溶液，然后将精油乙醇溶液缓慢滴入到β-环糊精溶液中，于60℃恒温、800r/min下搅拌2h，取出并冷却至室温，将包合物放置冰箱6℃中冷藏5h，使沉淀析出。最后，待沉淀完全析出，抽滤，用无水乙醇清洗包合物4次，将制得的包合物置于45℃电热鼓风干燥箱中干燥5h，得β-环糊精-牛至精油微胶囊。
称取1.8g壳聚糖溶于100ml浓度为2％的稀醋酸水溶液中，于70℃、 800r/min下加热搅拌1.5h，然后将溶解得到的壳聚糖溶液冷却至室温。其次，向壳聚糖溶液中加入0.36g上述步骤中制得的微胶囊，然后再加入0.027g蔗糖酯，将微胶囊与壳聚糖溶液的混合物均质乳化1.5h，静置脱泡1.5h，得到壳聚糖-牛至精油微胶囊的混合溶液。
称取4g柠檬酸溶于100ml蒸馏水中，再向柠檬酸水溶液中加入8g的海藻酸钠，于800r/min搅拌1.5h后静置1.5h，得到护色层涂膜液备用。
将紫玉淮山置于4℃的环境下预冷3d后，用自来水清洗干净，在无菌水中去皮，并去除淮山头、尾5cm部分，去皮后的紫玉淮山用无菌水漂洗2次，然后在无菌操作台中将其切分成厚8mm的切片。
将切分好的紫玉淮山迅速放进制得的护色层涂膜液中进行护色处理，浸泡 4min后自然晾干，再将晾干好的紫玉淮山放进制得的抗菌层涂膜液中进行涂膜处理，浸泡4min后自然晾干，这样依次在鲜切紫玉淮山表面建立6层的复合可食保鲜膜。
自然晾干后将紫玉淮山置于塑料托盘中，用聚乙烯保鲜膜进行包装，于8℃进行贮藏。
应用本发明方法处理的鲜切紫玉淮山，冷藏15天后，紫玉淮山的口感、色泽、营养成分等方面几乎无变化。
实施例4：
首先称取4gβ-环糊精，加入到32ml蒸馏水中，70℃加热溶解，然后将β-环糊精溶液置于70℃恒温水浴锅中。其次，先向β-环糊精溶液中加入0.8g 蔗糖酯，然后用移液枪量取1ml牛至精油溶于30ml乙醇中，形成精油乙醇溶液，然后将精油乙醇溶液缓慢滴入到β-环糊精溶液中，于70℃恒温、1000r/min 搅拌3h，取出并冷却至室温，将包合物放置冰箱10℃中冷藏12h，使沉淀析出。最后，待沉淀完全析出，抽滤，用无水乙醇清洗包合物5次，将制得的包合物置于50℃电热鼓风干燥箱中干燥6h，得β-环糊精-牛至精油微胶囊。
称取1g壳聚糖溶于100ml浓度为3％的稀醋酸水溶液中，于80℃、1000r/min 加热搅拌2h，然后将溶解得到的壳聚糖溶液冷却至室温。其次，向壳聚糖溶液中加入0.4g上述步骤中制得的微胶囊，然后再加入0.02g蔗糖酯，将微胶囊与壳聚糖溶液的混合物均质乳化2h，静置脱泡2h，得到壳聚糖-牛至精油微胶囊的混合溶液。
称取5g柠檬酸溶于100ml蒸馏水中，再向柠檬酸水溶液中加入10g的海藻酸钠，于1000r/min搅拌2h后静置2h，得到护色层涂膜液备用。
将紫玉淮山置于5℃的环境下预冷3d后，用自来水清洗干净，在无菌水中去皮，并去除淮山头、尾6cm部分，去皮后的紫玉淮山用无菌水漂洗3次，然后在无菌操作台中将其切分成厚10mm的切片。
将切分好的紫玉淮山迅速放进制得的护色层涂膜液中进行护色处理，浸泡 5min后自然晾干，再将晾干好的紫玉淮山放进制得的抗菌层涂膜液中进行涂膜处理，浸泡5min后自然晾干，这样依次在鲜切紫玉淮山表面建立8层的复合可食保鲜膜。
自然晾干后将紫玉淮山置于塑料托盘中，用聚乙烯保鲜膜进行包装，于 10℃进行贮藏。
应用本发明方法处理的鲜切紫玉淮山，冷藏20天后，紫玉淮山的口感、色泽、营养成分等方面几乎无变化。
Claims (7)
1.在鲜切紫玉淮山表面建立复合可食保鲜膜的制备工艺，其特征在于：它包括如下操作步骤：
⑴微胶囊的制备：首先将β-环糊精加入到蒸馏水中，β-环糊精与蒸馏水的配比为：β-环糊精1g:蒸馏水8～45ml，然后加热溶解，再将β-环糊精溶液置于恒温水浴锅中；其次，向β-环糊精溶液中加入用量为β-环糊精质量的5—20％的乳化剂，再将牛至精油溶于乙醇中形成精油乙醇溶液，其中牛至精油与乙醇的体积比为：1:10～30，乳化剂与牛至精油的用量配比为：乳化剂0.1-1.5g:牛至精油1ml，然后再将精油乙醇溶液缓慢滴入到β-环糊精溶液中，恒温搅拌至一段时间后冷却至室温，再将滴入精油乙醇溶液的β-环糊精溶液放置于2～10℃的冰箱中冷藏一段时间，使沉淀析出；最后，待沉淀完全析出，抽滤，用无水乙醇清洗包合物3～5次，将制得的包合物经干燥后得到β-环糊精-牛至精油微胶囊；
⑵抗菌涂膜液的制备：首先将壳聚糖溶于稀醋酸水溶液中，壳聚糖与稀醋酸水溶液的用量配比为：壳聚糖1-2g:稀醋酸水溶液100ml，加热搅拌后将溶解得到的壳聚糖溶液冷却至室温；其次，向壳聚糖溶液中加入步骤(1)制得的微胶囊，微胶囊的加入量为壳聚糖质量的5-40％，然后再加入乳化剂将微胶囊与壳聚糖溶液的混合物均质乳化，静置脱泡，制得抗菌涂膜液；
⑶护色涂膜液的制备：将柠檬酸溶于蒸馏水中，柠檬酸与蒸馏水的用量配比是：柠檬酸1-5g:蒸馏水100ml，再向柠檬酸水溶液中加入海藻酸钠，海藻酸钠与柠檬酸的质量比为：1-2:1，搅拌静置，制得护色涂膜液备用；
⑷紫玉淮山的预处理：将紫玉淮山置于2～5℃的环境下预冷1～3d后，用自来水清洗干净，在无菌水中去皮，并去除淮山头、尾2～6cm部分，去皮后的紫玉淮山用无菌水漂洗1～3次，然后在无菌操作台中将其切分成一定厚度；
⑸层层组装：首先将切分好的紫玉淮山迅速放进步骤⑶中制得的护色涂膜液中进行护色处理，浸泡一定时间后取出，自然晾干，再将晾干好的紫玉淮山放进步骤⑵中制得的抗菌涂膜液中进行涂膜处理，浸泡一段时间后取出，自然晾干，这样依次在鲜切紫玉淮山表面建立一定层数的复合可食保鲜膜；
⑹贮藏：组装完将紫玉淮山自然晾干，然后再将紫玉淮山置于塑料托盘中，用聚乙烯保鲜膜进行包装，于2～10℃进行贮藏。
2.根据权利要求1所述在鲜切紫玉淮山表面建立复合可食保鲜膜的制备工艺，其特征在于：步骤(1)中，β-环糊精加热溶解温度为30～70℃；β-环糊精溶液恒温水浴温度为30～70℃；所述乳化剂为蔗糖酯；将精油乙醇溶液滴入β-环糊精溶液后的搅拌时间为1～3h,速率为300～1000r/min,温度为30～70℃；所述将滴入精油乙醇溶液的β-环糊精溶液置于冰箱冷藏时间为6～12h；所述包合物干燥时将其置于电热鼓风干燥箱中，干燥温度为30～50℃，时间为3～6h。
3.根据权利要求1或2所述在鲜切紫玉淮山表面建立复合可食保鲜膜的制备工艺，其特征在于：步骤(2)中，将壳聚糖加入稀醋酸水溶液后的加热温度50～80℃，搅拌速率为300～1000r/min,搅拌时间0.5～3h；所述加入的乳化剂为蔗糖酯，加入乳化剂后均质速率为300～1000r/min，均质乳化时间为0.5～2h，静置脱泡时间为0.5～2h。
4.根据权利要求1或2所述在鲜切紫玉淮山表面建立复合可食保鲜膜的制备工艺，其特征在于：步骤(2)中，所述稀醋酸水溶液的浓度为1-3％。
5.根据权利要求1或2所述在鲜切紫玉淮山表面建立复合可食保鲜膜的制备工艺，其特征在于：步骤(3)中，加入海藻酸钠后搅拌时间为0.5～2h，搅拌速率为300～1000r/min,搅拌后静置时间0.5～2h。
6.根据权利要求1或2所述在鲜切紫玉淮山表面建立复合可食保鲜膜的制备工艺，其特征在于：步骤(4)中，将漂洗后的紫玉淮山切成厚度为5～10mm的切片。
7.根据权利要求1或2所述在鲜切紫玉淮山表面建立复合可食保鲜膜的制备工艺，其特征在于：步骤(5)中，切好的紫玉淮山置于护色涂膜液以及抗菌涂膜液中的浸泡时间为1～5min，在紫玉淮山表面建立的复合可食保鲜膜的层数为2～8层。
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