CN109645111A - 用于高呼吸强度水果的复合可食型保鲜水凝胶及其制备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水果保鲜剂，所述的水果保鲜剂是由保鲜复配物、乳酸、壳聚糖、鼠尾草酚或迷迭香酚、胶质成膜剂、羧甲基纤维素钠、芦荟凝胶粉、肉桂酸、柠檬酸、甘油等组分制备得到，所述的保鲜复配物中含有甜菜碱、白藜芦醇、维生素C、抑菌性植物黄酮等组分。本发明提供的水果保鲜剂使用时形成内外双层水凝胶，内层水凝胶含抗氧化抑菌保鲜组分，外层水凝胶隔离空气与内层水凝胶。内外双层水凝胶的组合对水果具有双重效果，有效延长水果的储存期。
Description
技术领域
本发明涉及水果保鲜技术领域，具体涉及一种用于高呼吸强度或呼吸跃变型水果的双层凝胶型保鲜剂。
背景技术
水果是人们日常生活中不可缺少的食品，人们从中摄取多种维生素、无机物及其它有用成份。新鲜水果收获期时间相对集中，水果在贮藏中仍然是有生命的活着的机体。水果采收后，同化作用基本停止,呼吸作用成为新陈代谢的主导方面。呼吸作用直接、间接地联系着各种生理生化过程，因此也影响着耐贮性的发展变化。呼吸作用越旺盛，各种过程和变化越快，生命终止也就越早。所以在水果储藏和贮藏运输中，有效控制呼吸作用和各种代谢强度是非常必要的。尤其是热带和亚热带水果，呼吸强度较高，存储期更短，在夏季等高温季节更加容易腐败。
目前常用的水果保鲜技术主要有低温贮藏、气调保鲜、添加化学保鲜剂等手段。然而，冷链技术在贮存、运输、销售过程中温度起伏变化更容易引起水果的腐烂变质，不利于长途运输；而气调保鲜需要气调箱或气体发生装置，对设备要求高，成本较高；化学保鲜剂会在果蔬表面形成残留，有潜在的食品安全问题。
甜菜碱是一种含羧基的季铵类生物碱，广泛分布于植物、动物、细菌、真菌中。甜菜碱在高等植物体内是一种重要的非毒性渗透调节物质，具有稳定的生物大分子结构和功能。此外甜菜碱为植物天然化学成分，对人体无毒害，对环境无污染，并且具有使用浓度低，处理方法简便等优点，符合当今世界果蔬保鲜技术的发展方向。
壳聚糖是由自然界广泛存在的几丁质经过脱乙酰作用得到的，是可再生的天然高分子化合物。这种天然高分子化合物具有良好的成膜性、抗菌性和生物相容性等优点，广泛应用于医药、食品、化工、化妆品等诸多领域，经涂抹、浸泡、喷涂等方法对水果进行保鲜，成为果蔬保鲜中常用的原材料之一。
专利CN104365826A公开了一种红富士苹果的贮藏方法，该方法中利用500mmol/l的甜菜碱溶液对红富士苹果进行处理。
专利CN107996696A公开了一种用于柑橘贮藏的保鲜剂，该保鲜剂中含有天麻粉10-20份、紫草粉3-5份、芦荟粉5-10份、大蒜粉3-7份、柠檬酸钠1-3份、茶树精油1-3份、山苍子精油0.5-1.5 份、肉桂酸0.5-1.5份、椰油酰胺丙基甜菜碱4-6份、蓖麻油酸丁酯硫酸钠1-3份和聚乙二醇5-10份。
CN201711469620公开了一种橘柑类水果保鲜用抗菌涂膜剂，涂膜剂以下重量份数的原料组成：柚子皮发酵液10-15份，山梨酸钾 0.6-0.9份，邻苯二甲酸二正辛酯0.3-0.5份，树胶3-5份，紫胶1-2 份和植物提取液7-12份，所述的植物提取液由蛇莓、金钱草、大蓟和连翘按照重量比为(0.5-1)：(2-3)：(1-3)：2的配比混合提取后制得。
CN201610713551公开了一种天然水果保鲜剂，属于保鲜剂领域。一种天然水果保鲜剂，包括以下重量份数的组分：柠檬酸5-10 份，魔芋粉20-30份，甘油三酸酯20-30份，蜂胶20-30份，蔗糖月桂酸酯3-5份，琼脂2-4份，椰子油10-15份，烷基磺酸钠2-5份。
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CN200710051575公开了一种防褐型广谱水果保鲜剂及其制备方法，其特征在于其配方由以下重量份数的原材料组成：抗坏血酸 3.0～4.0份、柠檬酸0.5～1.0份、乳酸3.0～4.0份、氯化钙0～1.0 份、丙酸铵12.0～13.0份、氯化钠1.5～2.0份、丙三醇14.0～15.0份、水100份；其制备方法为：(1)按配方称取水和氯化钠，配制成氯化钠溶液；(2)在步骤1所配制的溶液中加入配方量的氯化钙，边加边搅拌至完全溶解；(3)按配方量住上述溶液中加入坏血酸、柠檬酸、乳酸，搅拌均匀；(4)按配方量往上述溶液中加入丙酸铵，搅拌均匀；(5)按配方量往上述溶液中加入丙三醇，搅拌均匀；(6)调整pH 值在2.5～4.0之间。优点在于：(1)保鲜剂对水果有杀菌、防腐、增效、抗氧化作用；(2)配方配比简易，生产工艺简单，操作使用方便。将各种成分按配比混合、均一化后，用自来水稀释至200～400ppm，只需把水果和蔬菜浸入这种溶液，浸泡时间在5～10min，取出浸泡物，晾干即可；(3)成本低，每公斤水果保鲜成本低廉。
CN200710028043公开了一种用于水果保鲜的香辛料精油组合物的配制及其使用方法，它以富含丁香酚、肉桂醛、麝香草酚、异硫氰酸酯的天然香辛料精油为原料，按一定比例混合均匀配制成高效、天然、安全、无毒、使用方便的具有抗氧化、防腐作用的香辛料精油组合物，可广泛应用于各种水果的贮藏保鲜；使用时，采用食用酒精或多孔惰性粉体为载体稀释；香辛料精油组合物酒精溶液保鲜水果时可采用涂膜、浸泡、制成保鲜膜等方式，吸附香辛料精油组合物的多孔惰性粉体可用透气良好的包装物封装，然后置于水果包装箱中，利用精油的挥发性释放熏蒸保鲜水果。
但是，利用多糖、蛋白质、乳化剂、增塑剂等制备成的保鲜膜无法抑制微生物感染引起的水果腐烂，不能起到较好的保鲜效果。而且，现有技术中没有以甜菜碱作为主要保鲜组分的保鲜剂，部分含有甜菜碱的制剂并没有制成凝胶膜剂，不能很好的起到保鲜作用，尤其是对于高呼吸强度水果。另外，现有技术中并没有以甜菜碱和壳聚糖制成的多层复合型的水果保鲜剂。
发明内容
针对于现有技术的不足，本发明提供一种可食性的甜菜碱型复合水凝胶水果保鲜剂。
本发明所述的复合型水凝胶水果保鲜剂尤其适用于高呼吸强度水果保鲜。
本发明所述的复合型水凝胶水果保鲜剂不含对人体健康不利的表面活性剂或化学试剂，水果清洗后的残留物是安全可食用的。
本发明提供的水果保鲜剂在使用后成型为内外双层复合型水凝胶制剂，具体地，所述的复合型水凝胶保鲜剂是由内层水凝胶组分和外层水凝胶组分组成。
本发明的技术方案如下。
首先，本发明的一个方面，提供一种水凝胶型水果保鲜剂，所述的水果保鲜剂是由内层水凝胶组分和外层水凝胶组分组成，所述的内层水凝胶由保鲜复配物、乳酸、壳聚糖、肉桂酸、鼠尾草酚或迷迭香酚等组分制备得到；所述的外层水凝胶由壳聚糖、羧甲基纤维素钠、芦荟凝胶粉、柠檬酸、甘油等组分制备得到，其中，所述的保鲜复配物包含甜菜碱、白藜芦醇、维生素C以及抑菌性植物黄酮。
其中，所述的保鲜复配物中含有甜菜碱1-15份、白藜芦醇1-8 份、维生素C 0.5-5份、抑菌性植物黄酮1-5份。
优选的，所述的保鲜复配物中含有甜菜碱5-10份、白藜芦醇 3-5份、维生素C 1-3份、抑菌性植物黄酮2-4份。
优选的，所述的抑菌性植物黄酮选自甘草黄酮、红花黄酮、马齿苋黄酮、黄岑茎叶黄酮或提取自柑橘类的多甲氧基黄酮衍生物中的一种或多种，所述的抑菌性植物黄酮可以商购获得或按照本领域的一般方法提取得到。
本发明提供所述的水果保鲜剂的制备方法，所述的制备方法的步骤包括：
(1)抗菌保鲜性内层水凝胶的制备；
(2)隔离性外层水凝胶制备。
其中，所述的内层水凝胶制备包括：
1)配制保鲜复配物，所述的保鲜复配物包含：甜菜碱、白藜芦醇、维生素C、抑菌性植物黄酮；
2)将保鲜复配物溶于乳酸溶液中，加入壳聚糖，溶解；
3)加入肉桂酸、鼠尾草酚或迷迭香酚，以及胶质成膜剂，搅拌混合，形成胶液；
4)调节胶液pH，加入甘油，搅拌，充分混合，超声波脱气处理，得到内层水凝胶。
具体地，所述的内层水凝胶制备过程为：
1)配制保鲜复配物，所述的保鲜复配物中含有：含有甜菜碱1-15 份、白藜芦醇1-8份、维生素C 0.5-5份、抑菌性植物黄酮1-5份；
优选的，所述的保鲜复配物中含有：甜菜碱5-10份、白藜芦醇 3-5份、维生素C 1-3份、抑菌性植物黄酮2-4份；
2)将所述的保鲜复配物溶于1-2wt％的乳酸溶液中，至保鲜复配物质量分数为1-5wt％，优选的，所述的保鲜复配物质量分数为 2-4wt％；并加入壳聚糖，所述的壳聚糖的浓度为1-5wt％，优选的，所述的壳聚糖的浓度为2-3wt％；在50-60℃搅拌5-15min，充分溶解；
3)加入肉桂酸至0.1-1wt％，优选的，加入肉桂酸至0.5-1wt％，并加入选自鼠尾草酚或迷迭香酚的抗氧剂0.1-0.8wt％，优选的，加入鼠尾草酚或迷迭香酚0.3-0.5wt％，维持50-60℃温度，加入胶质成膜剂，搅拌混合20-30min形成匀质胶液；
其中，所述的胶质成膜剂选自海藻胶、卡拉胶或食用明胶中的至少一种；
4)调节胶液pH至5-6，加入甘油至0.5-1.5wt％，继续搅拌使其充分混合，混合完毕后超声波脱气处理，得到内层水凝胶。
优选的，所述的抑菌性植物黄酮选自甘草黄酮、红花黄酮、马齿苋黄酮、黄岑黄酮或提取自柑橘类的多甲氧基黄酮衍生物中的一种或两种以上的组合。
优选的，所述的胶质成膜剂浓度为0.5-3wt％。
更优选的，所述的胶质成膜剂浓度为1-2wt％。
本发明所述方法中，所述的外层水凝胶制备包括：
1)称取壳聚糖，将壳聚糖溶于乳酸溶液中；
2)称取羧甲基纤维素钠以及芦荟凝胶粉用水配制成辅助成膜液；
3)将壳聚糖溶液和辅助成膜液按比例混合，加入柠檬酸及甘油，搅拌均匀，得到外层水凝胶。
具体地，上述步骤具体过程为：
1)称取中低粘度壳聚糖溶于1-2％的乳酸溶液中制成质量浓度为1-3％的壳聚糖溶液；
2)然后称取羧甲基纤维素钠以及芦荟凝胶粉用水配制辅助成膜液，所述的辅助成膜液中芦荟凝胶质量浓度为0.5-3％、羧甲基纤维素钠为0.1-1wt％；优选的，所述的辅助成膜液中芦荟凝胶质量浓度为1-2％，羧甲基纤维素钠为0.5-0.6wt％；
3)将所制备的壳聚糖溶液和辅助成膜液按比例在55-60℃水浴下搅拌混合，其中所述的壳聚糖溶液和辅助成膜液的质量比为 1:1-2；同时，在搅拌过程中缓慢加入柠檬酸至终浓度为0.3-0.8％，优选的，所述的柠檬酸的终浓度为0.5-0.6％，并加入0.5-0.5wt％的甘油，充分混合搅拌，超声波脱气，得到外层水凝胶。
其中，优选的，所述的壳聚糖溶液和辅助成膜液的质量比为 1:1-1.5。
本发明的另一个方面，涉及水果保鲜剂的使用方法。具体地，提供所述水果保鲜剂的用于水果表面涂覆的使用方法：将内、外层水凝胶直接使用或用1-3倍质量的去离子水稀释使用(可适当加热促进稀释溶液均匀)，先用内层水凝胶溶液对水果表面进行均匀喷涂1-2次，至表面全部被膜，再用外层水凝胶对被覆内层凝胶膜的水果表面进行均匀喷涂1-2次，至表面全部被膜，干燥后在常温或低温条件下保鲜。
本发明的另一个方面，提供一种保鲜复配物，所述的保鲜复配物中含有甜菜碱、白藜芦醇、维生素、抑菌性植物黄酮。
其中，所述的保鲜复配物中含有甜菜碱1-15份、白藜芦醇1-8 份、维生素C 0.5-5份、抑菌性植物黄酮1-5份。
优选的，所述的保鲜复配物中含有甜菜碱5-10份、白藜芦醇 3-5份、维生素C 1-3份、抑菌性植物黄酮2-4份。
另外，本发明还提供上述的保鲜复配物在水果保鲜剂中的应用。
其中，所述的抑菌性植物黄酮选自甘草黄酮、红花黄酮、马齿苋黄酮、黄岑黄酮或提取自柑橘类的多甲氧基黄酮衍生物中的一种或两种以上的组合。
同时，本发明提供所述的内层水凝胶、外层水凝胶用于水果保鲜涂膜液的用途。
其中，所述的内层水凝胶由以下步骤制备得到。
1)配制保鲜复配物，所述的保鲜复配物中含有：甜菜碱、白藜芦醇、维生素C、抑菌性植物黄酮；
2)将保鲜复配物溶于乳酸溶液中，加入壳聚糖，溶解；
3)加入肉桂酸、鼠尾草酚或迷迭香酚，加入胶质成膜剂，搅拌混合，形成胶液；
4)用酸调节胶液pH，加入甘油，搅拌，充分混合，超声波脱气处理，得到内层水凝胶。
具体的，所述的内层水凝胶的制备方法的步骤包括：
1)配制保鲜复配物，所述的保鲜复配物中含有：甜菜碱5-10 份、白藜芦醇3-5份、维生素C 1-3份、抑菌性植物黄酮2-4份；
2)将所述的保鲜复配物溶于1-2wt％的乳酸溶液中，至保鲜复配物质量分数为2-4wt％；并加入壳聚糖，所述的壳聚糖的浓度为 2-3wt％；在50-60℃搅拌5-15min，充分溶解；
3)加入肉桂酸至0.5-1wt％，并加入选自鼠尾草酚或迷迭香酚的抗氧剂0.3-0.5wt％，维持50-60℃温度，加入胶质成膜剂，搅拌混合 20-30min形成匀质胶液；
其中，所述的胶质成膜剂选自海藻胶、卡拉胶或食用明胶中的至少一种；
4)调节胶液pH至5-6，加入甘油至0.5-1.5wt％，继续搅拌使其充分混合，混合完毕后超声波脱气处理，得到内层水凝胶。
本发明还提供所述的外层水凝胶在制备水果保鲜剂中的应用，所述的外层水凝胶的制备方法的步骤包括：
1)称取壳聚糖，将壳聚糖溶于乳酸溶液中；
2)称取羧甲基纤维素钠以及芦荟凝胶粉用水配制辅助成膜液；
3)将壳聚糖溶液和辅助成膜液混合，加入柠檬酸，加入甘油，得到外层水凝胶。
具体的，所述的外层水凝胶的制备方法的步骤包括：
1)称取中低粘度壳聚糖溶于1-2％的乳酸溶液中制成质量浓度为1-3％的壳聚糖溶液；
2)然后称取羧甲基纤维素钠以及芦荟凝胶粉用水配制辅助成膜液，所述的辅助成膜液中芦荟凝胶质量浓度为1-2％，羧甲基纤维素钠为0.5-0.6wt％；
3)将所制备的壳聚糖溶液和辅助成膜液按比例在55-60℃水浴下搅拌混合，其中所述的壳聚糖溶液和辅助成膜液的质量比为 1:1-2；同时，在搅拌过程中缓慢加入柠檬酸至终浓度为0.5-0.6％，并加入0.5wt％的甘油，充分混合搅拌，超声波脱气，得到外层水凝胶。
本发明提供的水果保鲜剂、保鲜复配物、内层水凝胶、外层水凝胶在水果尤其是高呼吸强度或跃变型水果中的保鲜用途。
其中，所述的水果包括但不限于浆果、瓜果、树果等类型，例如水蜜桃、香蕉、草莓、荔枝等。
例如，适用于例如草莓、树莓、杨梅等果肉柔软并缺乏外皮保护的浆果类水果，有效延长鲜果采摘后的保存期。
本发明的保鲜剂可直接用于新采摘水果的涂覆而无需清洗，内层凝胶组分在新鲜水果表面形成具有保湿、抗菌、抗氧化且较透明的薄膜，可以有效抑制新鲜水果少量的腐败菌。
技术效果：本发明提供创造性地采用双层水凝胶的保鲜方法，用于水果的内层水凝胶含抗氧化抗菌及调节细胞渗透压的甜菜碱等组分，外层网格空隙性水凝胶隔离空气与内层水凝胶，并防止抗氧化剂组分被空气氧化。通过内外层水凝胶的双重作用，能有效地抑制水果的呼吸强度和水分蒸发散失减少湿重，延缓其生理代谢和衰老，同时较好地维持了水果的营养成分，同时抑制内外源微生物对水果的影响，具有抗菌效果，延长水果的储存期。
具体地，包括但不限于如下这些有益的技术效果：
1)相比现有的涂膜技术，克服了单纯的涂膜无法抑制表面微生物感染引起的水果腐烂，不能起到较好的保鲜效果的缺陷。而且本发明所有的组分均为可以降解的可食性组分，除了可以有效的控制水果储藏期间总酸度的变化、降低烂果率、减少水分和Vc损失外，在水果简单清洗后即使有残留，也可与水果一起食用。制备简单、使用方便，绿色环保。
2)内层凝胶膜具备良好的杀菌与抗菌效果，甜菜碱能够调节细胞渗透压，抗菌复配物能够大大减少水果内源乙烯的释放，降低水果的腐烂率，延长水果保鲜期；外层凝胶膜可以有效地在果实表面快速形成薄膜，减少水分蒸腾，抑制果实采后的呼吸，减少果实营养消耗及变化，并保护内层凝胶中的易氧化组分被空气氧化，延长抗氧化剂和Vc等物质的有效作用时间；内外层凝胶协同作用，在水果表面形成较薄的透明膜或半透明膜，肉眼不易发现，不影响水果的色泽，有效的保持储藏过程中水果的颜色、味道。
3)本发明直接采用纯度较高的黄酮和肉桂酸、甜菜碱等有效组分，避免了使用含有较多杂质和糖分等易腐败物的植物提取液之类物质，避免了凝胶组分发酵、在膜内积累乙醇和醛类等容易产生异味的组分。
具体实施方式
下面通过具体的制备例和实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。
实施例1
一种水果保鲜剂的制备
(1)内层水凝胶液制备
1)配制保鲜复配物，按重量份计，所述的保鲜复配物中含有：甜菜碱1份、白藜芦醇1份、维生素C 0.5份、黄岑黄酮1份；
2)将上述复配物3.5g溶于1wt％的乳酸溶液中，使得所述的保鲜复配物质量分数为1wt％，加入壳聚糖使壳聚糖的浓度为1wt％，在50℃搅拌5min，充分溶解得到溶液约0.35kg；
3)加入肉桂酸350mg、鼠尾草酚350mg，维持50℃温度，加入海藻胶1.8g，搅拌混合20min形成匀质胶液；
4)调节胶液pH至5，加入甘油至浓度为1wt％，继续搅拌使其充分混合，混合完毕后超声波脱气处理，得到内层水凝胶液。
(2)外层水凝胶液制备
1)称取壳聚糖溶于1％的乳酸溶液中制成质量浓度为2％的壳聚糖溶液；
2)然后称取羧甲基纤维素钠以及芦荟凝胶粉用水配制辅助成膜液，辅助成膜液中芦荟凝胶质量浓度为0.5％，羧甲基纤维素钠为 0.1wt％；
3)将壳聚糖溶液0.5kg和辅助成膜液0.5kg在55℃水浴下混合，在搅拌过程中缓慢加入柠檬酸至终浓度为0.3wt％，加入0.5wt％的甘油，充分混合溶解，超声波脱气，从而得到外层水凝胶液约1kg。
实施例2
一种水果保鲜剂的制备
(1)内层水凝胶液制备
1)配制保鲜复配物，所述的保鲜复配物中含有：甜菜碱5份、白藜芦醇3份、维生素C1份、马齿苋黄酮2份；
2)将上述复配物11g溶于1wt％的乳酸溶液中，使得保鲜复配物质量分数为2wt％，加入壳聚糖至浓度为2wt％，在50℃搅拌5min，充分溶解得到溶液0.56kg；
3)加入肉桂酸至0.5wt％、鼠尾草酚0.3wt％，维持50℃温度，加入海藻胶，海藻胶的浓度为1wt％，搅拌混合20min，形成匀质胶液；
4)调节胶液pH至5，加入甘油，甘油的浓度为0.5％，继续搅拌使其充分混合，混合完毕后超声波脱气处理，得到内层水凝胶液。
(2)外层水凝胶液制备
1)称取壳聚糖溶于1％的乳酸溶液中制成质量浓度为2％的壳聚糖溶液；
2)然后称取羧甲基纤维素钠以及芦荟凝胶粉用水配制辅助成膜液，辅助成膜液中芦荟凝胶质量浓度为1％，羧甲基纤维素钠为 0.5wt％；
3)将壳聚糖溶液0.5kg和辅助成膜液0.5kg在55℃水浴下混合，在搅拌过程中缓慢加入柠檬酸，柠檬酸的终浓度为0.5％，加入0.5wt％的甘油，充分混合溶解，超声波脱气，得到外层水凝胶液。
实施例3
一种水果保鲜剂的制备
(1)内层水凝胶液制备
1)配制保鲜复配物，所述的保鲜复配物中含有：甜菜碱9份、白藜芦醇3份、维生素C2份、黄岑黄酮3份；
2)将上述复配物16g溶于1.5wt％的乳酸溶液中，所述的保鲜复配物质量分数为3wt％，加入壳聚糖，使得壳聚糖的浓度为2.5wt％，在55℃搅拌10min，充分溶解得到溶液约0.51kg；
3)加入肉桂酸4g、鼠尾草酚2g，维持55℃温度，加入海藻胶，搅拌混合20min形成海藻胶的浓度为1.5wt％的匀质胶液；
4)调节胶液pH至6，加入甘油，甘油的浓度为0.5％，继续搅拌使其充分混合，混合完毕后超声波脱气处理，得到内层水凝胶液。
(2)外层水凝胶液制备
1)称取壳聚糖溶于1.5％的乳酸溶液中制成质量浓度为2.5％的壳聚糖溶液；
2)然后称取羧甲基纤维素钠以及芦荟凝胶粉用水配制辅助成膜液，辅助成膜液中芦荟凝胶质量浓度为1.5％，羧甲基纤维素钠为 0.5wt％；
3)将壳聚糖溶液和辅助成膜液在55℃水浴下混合，壳聚糖溶液和辅助成膜液的质量比为1:1.2，在搅拌过程中缓慢加入柠檬酸，使得柠檬酸的终浓度为0.5％，并加入0.5wt％的甘油，充分混合溶解，超声波脱气，得到外层水凝胶液约1.1kg。
实施例4
一种水果保鲜剂的制备
(1)内层水凝胶液制备
1)配制保鲜复配物，所述的保鲜复配物中含有：甜菜碱4份、白藜芦醇5份、维生素C3份、黄岑黄酮4份；
2)将上述复配物17g溶于2wt％的乳酸溶液中，使得保鲜复配物质量分数为1.5wt％，加入壳聚糖，使得所述的壳聚糖的浓度为 2wt％，在60℃搅拌15min，充分溶解；
3)加入肉桂酸至0.6wt％、鼠尾草酚0.5wt％，维持50℃温度，加入食用明胶，食用明胶的浓度为2wt％，搅拌混合30min形成匀质胶液；
4)调节胶液pH至6，加入甘油，甘油的浓度为1.5％，继续搅拌使其充分混合，混合完毕后超声波脱气处理，得到内层水凝胶液。
(2)外层水凝胶液制备
1)称取壳聚糖溶于2％的乳酸溶液中制成质量浓度为3％的壳聚糖溶液；
2)然后称取羧甲基纤维素钠以及芦荟凝胶粉用水配制辅助成膜液，辅助成膜液中芦荟凝胶质量浓度为2％，羧甲基纤维素钠为 0.6wt％；
3)将壳聚糖溶液500g和辅助成膜液在60℃水浴下混合，壳聚糖溶液和辅助成膜液的质量比为1:2，在搅拌过程中缓慢加入柠檬酸，柠檬酸的终浓度为0.6％，加入0.5wt％的甘油，充分混合溶解，超声波脱气，得到外层水凝胶液1.5kg。
实施例5
一种水果保鲜剂的制备
(1)内层水凝胶液制备
1)配制保鲜复配物，所述的保鲜复配物中含有：甜菜碱2份、白藜芦醇5份、维生素C3份、黄岑黄酮4份；
2)将上述复配物28g溶于2wt％的乳酸溶液中，所述的保鲜复配物质量分数为2.5wt％，加入壳聚糖，所述的壳聚糖的浓度为 1.5wt％，在60℃搅拌15min，充分溶解；
3)加入肉桂酸11g、鼠尾草酚9g，维持50℃温度，并加入食用明胶，食用明胶的浓度为2wt％，搅拌混合30min形成匀质胶液；
4)调节胶液pH至6，加入甘油，甘油的浓度为1.5％，继续搅拌使其充分混合，混合完毕后超声波脱气处理，得到内层水凝胶液。
(2)外层水凝胶液制备
1)称取壳聚糖溶于2％的乳酸溶液中制成质量浓度为3％的壳聚糖溶液；
2)然后称取羧甲基纤维素钠以及芦荟凝胶粉用水配制辅助成膜液，辅助成膜液中芦荟凝胶质量浓度为3％，羧甲基纤维素钠为1wt％；
3)将壳聚糖溶液300g和辅助成膜液在60℃水浴下混合，壳聚糖溶液和辅助成膜液的质量比为1:2，在搅拌过程中缓慢加入柠檬酸 0.8wt％，加入0.5wt％的甘油，充分混合溶解，超声波脱气，得到外层水凝胶液约0.9kg。
对比例1
以等重量的糊化玉米淀粉代替保鲜复配物，以实施例3所述的制备方法制备保鲜剂D1。
对比例2
制备方法同对比例1，但是不含外层水凝胶，从而制备得到保鲜剂D2。
实施例6
保鲜剂对水蜜桃的保鲜作用
选用新鲜采摘不超过5个小时且成熟度在八九成熟左右、质地较硬、表皮完好无坏斑的无垢水蜜桃160个，无需表面处理，随机分为8组，每组20个，将实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、对比例1、对比例2制备好的保鲜剂分别处理水蜜桃表面，具体处理方法为：首先将内、外层水凝胶分别使用等质量的去离子水稀释、灭菌，其次先用内层水凝胶溶液对水果表面进行均匀喷涂至表面全部覆盖，室温晾干形成被膜后，再用外层水凝胶溶液对被覆内层凝胶膜的水果表面进行均匀喷涂至表面全部二次被膜覆盖，干燥后保存(该处理适用于以下其他实施例，其中对比实施例2由于不含外层水凝胶，因此仅喷覆内层水凝胶膜)，空白对照组不使用任何保鲜剂。将处理完毕后的各组水蜜桃放入非密封式PE薄膜袋中， 25℃恒温柜中储藏(湿度70-75％)两周，统计各组中的坏果率(坏果：桃子表面含有至少一块表下或表面软腐斑区域/或肉眼可见的霉斑)。坏果率(％)＝坏果/总果数×100％；d代表放置天数。
表1水蜜桃保鲜试验结果
表1中的数据表明，空白对照组中的水蜜桃在第11天，坏果率已经达到100％，已无完好水果；对比例1-2中的水蜜桃经过3天放置后已经出现坏果，而本发明实施例对应水蜜桃在放置一周后才出现坏果，尤其是经实施例3中制备得到的保鲜剂处理的水蜜桃在第9天才出现坏果(试验结束仅出现3只坏果)，这说明本发明提供的水果保鲜剂保鲜效果显著好于一般性的隔离凝胶膜。
实施例7
保鲜剂对香蕉的保鲜作用
采收约八成熟新摘大种高把蕉，选取大小均匀的表面无斑的完好香蕉果实，随机分为8组，每组100-120根，按照实施例6所述的方法采用实施例1-5、对比例1-2的保鲜剂处理每组香蕉表面，空白对照组中的香蕉不使用任何保鲜剂处理。将各组处理完毕的香蕉放入开口式保鲜袋中，于18-20℃下恒温室中悬挂储存，试验期2周。统计各组香蕉中的明显褐变率(褐变蕉：表面含有至少三处1mm直径以上的明显褐变霉斑)。褐变率(％)＝褐变蕉/总蕉数×100％，取整数值；d代表放置天数。
表2香蕉保鲜试验结果
表2中的数据表明，空白对照组中的香蕉在1天后即出现褐变霉斑，一周后已经达到100％，对比例1-2中的香蕉在3天后出现褐变斑现象，两周后基本全部褐变，而本发明水果保鲜剂处理的香蕉很好地抑制了微生物生长，在3天后均未出现褐变，两周仍有一半左右的完好蕉，尤其是经实施例3中制备得到的保鲜剂处理的香蕉在2周后仍然有一半以上的未褐变果。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种水凝胶型水果保鲜剂，所述的水果保鲜剂是由内层水凝胶组分和外层水凝胶组成，其特征在于，所述的内层水凝胶由保鲜复配物、乳酸、壳聚糖、肉桂酸、鼠尾草酚或迷迭香酚等组分制备得到；所述的外层水凝胶由壳聚糖、羧甲基纤维素钠、芦荟凝胶粉、柠檬酸、甘油等组分制备得到，其中，所述的保鲜复配物包含甜菜碱、白藜芦醇、维生素C以及抑菌性植物黄酮。
2.根据权利要求1所述的水果保鲜剂，其特征在于，其中，所述的保鲜复配物中含有甜菜碱1-15份、白藜芦醇1-8份、维生素C 0.5-5份、抑菌性植物黄酮1-5份；优选的，所述的保鲜复配物中含有甜菜碱5-10份、白藜芦醇3-5份、维生素C 1-3份、抑菌性植物黄酮2-4份；所述的抑菌性植物黄酮选自甘草黄酮、红花黄酮、马齿苋黄酮、黄岑茎叶黄酮或提取自柑橘类的多甲氧基黄酮衍生物中的一种或多种。
3.一种权利要求1或2所述水果保鲜剂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法的步骤包括：
(1)内层水凝胶液的制备；
(2)外层水凝胶液的制备；
其中，所述的内层水凝胶制备过程包括：
1)配制保鲜复配物，所述的保鲜复配物包含：甜菜碱、白藜芦醇、维生素C、抑菌性植物黄酮；
2)将保鲜复配物溶于乳酸溶液中，加入壳聚糖，溶解；
3)加入肉桂酸、鼠尾草酚或迷迭香酚，以及胶质成膜剂，搅拌混合，形成胶液；
4)调节胶液pH，加入甘油，搅拌，充分混合，超声波脱气处理，得到内层水凝胶；
所述的外层水凝胶制备过程包括：
1)称取壳聚糖，将壳聚糖溶于乳酸溶液中；
2)称取羧甲基纤维素钠以及芦荟凝胶粉用水配制成辅助成膜液；
3)将壳聚糖溶液和辅助成膜液按比例混合，加入柠檬酸及甘油，搅拌均匀，得到外层水凝胶。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的内层水凝胶具体制备过程为：
1)配制保鲜复配物，所述的保鲜复配物中含有：含有甜菜碱1-15份、白藜芦醇1-8份、维生素C 0.5-5份、抑菌性植物黄酮1-5份；
优选的，所述的保鲜复配物中含有：甜菜碱5-10份、白藜芦醇3-5份、维生素C 1-3份、抑菌性植物黄酮2-4份；
2)将所述的保鲜复配物溶于1-2wt％的乳酸溶液中，至保鲜复配物质量分数为1-5wt％，优选的，所述的保鲜复配物质量分数为2-4wt％；并加入壳聚糖，所述的壳聚糖的浓度为1-5wt％，优选的，所述的壳聚糖的浓度为2-3wt％；在50-60℃搅拌5-15min，充分溶解；
3)加入肉桂酸至0.1-1wt％，优选的，加入肉桂酸至0.5-1wt％，并加入选自鼠尾草酚或迷迭香酚的抗氧剂0.1-0.8wt％，优选的，加入鼠尾草酚或迷迭香酚0.3-0.5wt％，维持50-60℃温度，加入胶质成膜剂，搅拌混合20-30min形成匀质胶液；
其中，所述的胶质成膜剂选自海藻胶、卡拉胶或食用明胶中的至少一种；
其中，所述的胶质成膜剂浓度为1-2wt％；
4)调节胶液pH至5-6，加入甘油至0.5-1.5wt％，继续搅拌使其充分混合，混合完毕后超声波脱气处理，得到内层水凝胶。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的外层水凝胶具体制备过程为：
1)称取中低粘度壳聚糖溶于1-2％的乳酸溶液中制成质量浓度为1-3％的壳聚糖溶液；
2)然后称取羧甲基纤维素钠以及芦荟凝胶粉用水配制辅助成膜液，所述的辅助成膜液中芦荟凝胶质量浓度为0.5-3％、羧甲基纤维素钠为0.1-1wt％；优选的，所述的辅助成膜液中芦荟凝胶质量浓度为1-2％，羧甲基纤维素钠为0.5-0.6wt％；
3)将所制备的壳聚糖溶液和辅助成膜液按比例在55-60℃水浴下搅拌混合，其中所述的壳聚糖溶液和辅助成膜液的质量比为1:1-2；同时，在搅拌过程中缓慢加入柠檬酸至终浓度为0.3-0.8wt％，优选的，所述的柠檬酸的终浓度为0.5-0.6％，并加入0.5-0.5wt％的甘油，充分混合搅拌，超声波脱气，得到外层水凝胶；其中，所述的壳聚糖溶液和辅助成膜液的质量比为1:1-1.5。
6.一种用于水果保鲜的复配物，其特征在于，所述的保鲜复配物中含有甜菜碱、白藜芦醇、维生素、抑菌性植物黄酮；其中，所述的保鲜复配物中含有甜菜碱1-15份、白藜芦醇1-8份、维生素C 0.5-5份、抑菌性植物黄酮1-5份；
优选的，所述的保鲜复配物中含有甜菜碱5-10份、白藜芦醇3-5份、维生素C 1-3份、抑菌性植物黄酮2-4份；
所述的抑菌性植物黄酮选自甘草黄酮、红花黄酮、马齿苋黄酮、黄岑黄酮或提取自柑橘类的多甲氧基黄酮衍生物中的一种或两种以上的组合。
7.如权利要求1所述的内层水凝胶溶液，其特征在于，所述的内层水凝胶由如下制备方法制得：
1)配制保鲜复配物，所述的保鲜复配物中含有：甜菜碱5-10份、白藜芦醇3-5份、维生素C 1-3份、抑菌性植物黄酮2-4份；
2)将所述的保鲜复配物溶于1-2wt％的乳酸溶液中，至保鲜复配物质量分数为2-4wt％；并加入壳聚糖，所述的壳聚糖的浓度为2-3wt％；在50-60℃搅拌5-15min，充分溶解；
3)加入肉桂酸至0.5-1wt％，并加入选自鼠尾草酚或迷迭香酚的抗氧剂0.3-0.5wt％，维持50-60℃温度，加入胶质成膜剂，搅拌混合20-30min形成匀质胶液；
其中，所述的胶质成膜剂选自海藻胶、卡拉胶或食用明胶中的至少一种；
4)调节胶液pH至5-6，加入甘油至0.5-1.5wt％，继续搅拌使其充分混合，混合完毕后超声波脱气处理，得到内层水凝胶。
8.如权利要求1所述的外层水凝胶溶液，其特征在于，所述的外层水凝胶由如下制备方法制得：
1)称取壳聚糖溶于1-2％的乳酸溶液中制成质量浓度为1-3％的壳聚糖溶液；
2)称取羧甲基纤维素钠以及芦荟凝胶粉用水配制辅助成膜液，所述的辅助成膜液中芦荟凝胶质量浓度为1-2％，羧甲基纤维素钠为0.5-0.6wt％；
3)将所制备的壳聚糖溶液和辅助成膜液按比例在55-60℃水浴下搅拌混合，其中所述的壳聚糖溶液和辅助成膜液的质量比为1:1-2；同时，在搅拌过程中缓慢加入柠檬酸至终浓度为0.5-0.6％，并加入0.5wt％的甘油，充分混合搅拌，超声波脱气，得到外层水凝胶。
9.权利要求1或2所述的水果保鲜剂、权利要求7-8所述的水凝胶在高呼吸强度类型水果保鲜中的应用。
10.一种高呼吸强度水果保鲜方法，在水果表面将权利要求1、7-8所述的内、外层水凝胶直接涂覆使用或用1-3倍质量的去离子水稀释使用，其特征在于，先用内层水凝胶溶液对水果表面进行均匀喷涂1-2次，干燥至表面全部被膜，再用外层水凝胶对被覆内层凝胶膜的水果表面进行均匀喷涂1-2次，至表面全部被膜，干燥，在常温或低温条件下保鲜。
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