CN109953113A - 可食性被膜保鲜剂及其制备方法、应用和果蔬保鲜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于果蔬保鲜技术领域，具体公开了一种可食性被膜保鲜剂及其制备方法、应用和果蔬保鲜方法。本发明的可食性被膜保鲜剂包括以下原料组分：β‑环糊精、羟丙基‑β‑环糊精、白芨多糖胶、羟乙基纤维素、纳米二氧化硅、银杏提取物、车前子提取物、椰壳提取物、肉桂精油、山苍子精油和槐树精油，该保鲜剂不仅可有效对果蔬进行保鲜，而且安全无毒、可食用并具有一定的保健功效。本发明还提供了一种保鲜剂的制备方法、应用以及保鲜方法，本发明的可食性被膜保鲜剂可有效的在呼吸跃变型水果的表面形成致密的防护层，可有效抑制果蔬的呼吸、降低果蔬水分蒸发以及抑制多种病毒和微生物的入侵，从而有效延缓了果蔬的衰老和腐烂。
Description
【技术领域】
本发明涉及果蔬保鲜技术领域，具体涉及一种可食性被膜保鲜剂及其制备方法、应用和果蔬保鲜方法。
【背景技术】
从2014年起，我国果蔬总产量超过粮食，成为我国第一大农产品，我国还是世界果蔬生产第一大国。但是果蔬生产季节性和区域性强，采后代谢旺盛，运输和贮藏过程中果蔬会发生衰老和腐烂，造成巨大的经济损失和浪费。而在广西盛产的圣女果，因其果型小、水分较多、维生素含量比普通番茄高，还含有谷胱甘肽和番茄红素等防癌抗癌的物质，深受广大消费者的青睐，被联合国联农组织列为优先推广的果蔬之一。但圣女果属于呼吸跃变型果实，其在贮藏、运输和销售等环节中容易出现失水萎蔫，褐变并腐烂，大大降低了其商品、食用及药用价值，极大的影响了货架期。因此，圣女果的贮藏保鲜研究对广西水果行业的发展具有重要的经济价值和实际生产意义。
低温贮藏运输和化学杀菌剂处理等方法已应用于果蔬保鲜，这种方法虽然有一定的保鲜效果，但却存在着操作繁琐、成本高，安全性低等问题，高效、无毒、天然的保鲜技术还相当薄弱。
因此，研发一款保鲜效果好、安全无毒可食用的保鲜剂对于提高果蔬尤其是圣女果的商品价值和食用价值具有重要意义。
【发明内容】
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种可食性被膜保鲜剂及其制备方法。本发明的可食性被膜保鲜剂可有效的在果蔬表面形成致密的防护层，有效抑制果蔬的呼吸、降低果蔬水分蒸发以及抑制多种病毒和微生物的入侵，从而有效延缓了果蔬的衰老和腐烂。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种可食性被膜保鲜剂，所述可食性被膜保鲜剂包括以下原料组分：β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、白芨多糖胶、羟乙基纤维素、纳米二氧化硅、银杏提取物、车前子提取物、椰壳提取物、肉桂精油、山苍子精油和槐树精油。
进一步的，所述可食性被膜保鲜剂包括以下重量份的原料组分：β-环糊精4-8份、羟丙基-β-环糊精2-5份、白芨多糖胶5-9份、羟乙基纤维素1-2份、纳米二氧化硅2-4份、银杏提取物1-2份、车前子提取物0.5-1.5份、椰壳提取物0.5-1份、肉桂精油0.1-0.3份、山苍子精油0.1-0.5份和槐树精油0.2-0.6份。
进一步的，所述可食性被膜保鲜剂包括以下重量份的原料组分：β-环糊精6份、羟丙基-β-环糊精3份、白芨多糖胶7份、羟乙基纤维素1.2份、纳米二氧化硅3份、银杏提取物1.3份、车前子提取物1.2份、椰壳提取物0.7份、肉桂精油0.2份、山苍子精油0.3份和槐树精油0.5份。
进一步的，所述一种可食性被膜保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取：按重量份计，称取各个原料组分，备用；
(2)精油微胶囊制备：
将称取好的β-环糊精、羟丙基-β-环糊精和羟乙基纤维素混合并加水溶解，得环糊精溶液；将称取好的肉桂精油、山苍子精油和槐树精油混合得精油混合物，按体积比1:5将所述精油混合物和乙醇混合搅拌至均匀，得精油乙醇溶液；
将所述精油乙醇溶液滴加到所述环糊精溶液中，然后加入到超声波细胞粉碎仪中处理20-25min，再于50-55℃下磁力搅拌15-20min后，冷却、抽滤，洗涤所得滤渣并干燥，即得所述精油微胶囊，备用；
(3)膜液制备：将称取好的白芨多糖胶与水、甘油混合搅拌至完全分散后，加入纳米二氧化硅并调节pH后，采用超声处理20-30min，再磁力搅拌20-30min后，于70-80℃下保温15-20min，得所述膜液；
(4)混合处理：将称取好的银杏提取物、车前子提取物、椰壳提取物和将所述精油微胶囊加入到所述膜液中，超声处理10-15min后，磁力搅拌10-15min，得初级保鲜剂；
先采用0.25-0.35kGy的X射线对所述初级保鲜剂进行辐照，然后采用红光进行10-15min的照射处理，再采用微波进行5-8min的处理，最后于40-45℃下保温10-15min，即得所述可食性被膜保鲜剂。
进一步的，步骤(2)中，所述超声波细胞粉碎仪的功率为80-90W。
进一步的，步骤(4)中，所述红光的波长为620-650nm。
本发明还提供一种所述可食性被膜保鲜剂的应用，所述可食性被膜保鲜剂用于呼吸跃变型水果的保鲜，所述呼吸跃变型水果为桃、圣女果、百香果或芒果，所述呼吸跃变型水果优选为圣女果。
本发明还提供一种果蔬保鲜方法，利用权利要求1-3任意一项所述的可食性被膜保鲜剂对果蔬进行保鲜，所述果蔬优选为圣女果。
进一步的，所述的一种果蔬保鲜方法，包括以下步骤：在常温下将需要保鲜的果蔬洗净后，放入所述可食性被膜保鲜剂中浸泡5-10min，再在35-40℃下风干，最后常规包装后置于阴凉处贮藏即可。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
首先，在本发明的精油微胶囊中，以β-环糊精、羟丙基-β-环糊精和羟乙基纤维素搭配作为壁材，有效提升了包埋效果和微胶囊得率，包埋效果好，有效提升了原料的利用率，其包埋率可达26.7％，微胶囊得率可达89.4％，相较于仅以β-环糊精、羟丙基-β-环糊精或β-环糊精和羟丙基-β-环糊精混合物作为壁材的包埋率分别提高了9.7％、12.4％和11.3％，微胶囊得率则分别提高了8.3％、12.1％和9.5％；以肉桂精油、山苍子精油和槐树精油搭配作为芯材，可产生协同增效作用，有效提升了对果蔬表面微生物的抑制作用和对果蔬呼吸作用的抑制，从而有效提升了对果蔬的保鲜作用，相对于使用仅以肉桂精油、山苍子精油或槐树精油作为芯材制备得到的精油微胶囊对圣女果进行保鲜，使用本申请的精油微胶囊进行保鲜的圣女果腐烂率分别降低了12.8％、7.4％和14.6％。即，本申请以β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、羟乙基纤维素和肉桂精油、山苍子精油和槐树精油搭配进行精油微胶囊的制备，有效提升了稳定性，延长了作用时间，采用本申请精油微胶囊进行保鲜处理的圣女果比仅以肉桂精油、山苍子精油和槐树精油混合物进行保鲜处理的圣女果腐烂率降低了7.7％，失重率降低了10.4％。
其次，本发明以白芨多糖胶和纳米二氧化硅搭配作为复合膜液，可有效提升膜液的防护效果，以本申请的膜液对圣女果进行浸泡处理并常温下贮藏12d后，失重率和腐烂率比仅以白芨多糖胶作为膜液对圣女果进行浸泡处理的圣女果分别降低了13.3％和18.4％；进一步的，在膜液中加入银杏提取物、车前子提取物和椰壳提取物有效提升了膜液的抑菌抗菌效果，从而有效提升了圣女果的保鲜效果，且银杏提取物、车前子提取物和椰壳提取物存在协同增效作用，采用添加了银杏提取物、车前子提取物和椰壳提取物的膜液进行保鲜处理的圣女果比采用仅添加银杏提取物、车前子提取物或椰壳提取物的膜液进行保鲜处理的圣女果的腐烂率分别低了14.7％、16.3％和8.7％。
再次，对初级保鲜剂依次进行X射线照射处理、红光照射处理和微波处理，可有效提升保鲜剂的致密度，从而进一步提升了圣女果的保鲜效果。
此外，本发明保鲜剂的原料来源方便、使用无毒副作用，同时，本发明所使用的保鲜剂原料含有保健功能物质，使得本发明的保鲜剂具有清热、益气等功效，人体可食用并吸收消化。
综上，本发明的可食性被膜保鲜剂的各个原料组分和制备方法相互结合，可使得保鲜剂在果蔬尤其是圣女果表面形成致密的防护层，有效抑制果蔬尤其是圣女果的呼吸、降低果蔬尤其是圣女果水分蒸发以及抑制多种病毒和微生物的入侵，从而有效延缓了果蔬尤其是圣女果的衰老和腐烂。
【具体实施方式】
下面将结合具体实施例来对本发明作进一步的说明。
以下主要针对保鲜剂对圣女果的保鲜效果进行测试。
实施例1
在本实施例中，所述一种可食性被膜保鲜剂，包括β-环糊精4份、羟丙基-β-环糊精2份、白芨多糖胶5份、羟乙基纤维素1份、纳米二氧化硅2份、银杏提取物1份、车前子提取物0.5份、椰壳提取物0.5份、肉桂精油0.1份、山苍子精油0.1份和槐树精油0.2份。
所述一种可食性被膜保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)精油微胶囊制备：
将称取好的β-环糊精、羟丙基-β-环糊精和羟乙基纤维素混合并加水溶解，得环糊精溶液；将称取好的肉桂精油、山苍子精油和槐树精油混合得精油混合物，按体积比1:5将所述精油混合物和乙醇混合搅拌至均匀，得精油乙醇溶液；
将所述精油乙醇溶液滴加到所述环糊精溶液中，然后加入到超声波细胞粉碎仪中功率为于80W下处理20min，再于50℃下磁力搅拌15min后，冷却、抽滤，洗涤所得滤渣并干燥，即得所述精油微胶囊，备用；
(2)膜液制备：将称取好的白芨多糖胶与水、甘油混合搅拌至完全分散后，加入纳米二氧化硅并调节pH后，采用超声处理20min，再磁力搅拌20min后，于70℃下保温15min，得所述膜液；
(3)混合处理：将称取好的银杏提取物、车前子提取物、椰壳提取物和将所述精油微胶囊加入到所述膜液中，超声处理10min后，磁力搅拌10min，得初级保鲜剂；
先采用0.25kGy的X射线对所述初级保鲜剂进行辐照，然后采用波长为620nm的红光进行10min的照射处理，再采用微波进行5min的处理，最后于40℃下保温10min，即得所述可食性被膜保鲜剂。
所述可食性被膜保鲜剂应用于圣女果上的保鲜方法，包括以下步骤：在常温下将8成熟的新鲜圣女果洗净后，放入所述可食性被膜保鲜剂中浸泡10min，再在40℃下风干，最后常规包装后置于阴凉处贮藏即可。
实施例2
在本实施例中，所述一种可食性被膜保鲜剂，包括β-环糊精6份、羟丙基-β-环糊精3份、白芨多糖胶7份、羟乙基纤维素1.2份、纳米二氧化硅3份、银杏提取物1.3份、车前子提取物1.2份、椰壳提取物0.7份、肉桂精油0.2份、山苍子精油0.3份和槐树精油0.5份。
所述可食性被膜保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)精油微胶囊制备：
将称取好的β-环糊精、羟丙基-β-环糊精和羟乙基纤维素混合并加水溶解，得环糊精溶液；将称取好的肉桂精油、山苍子精油和槐树精油混合得精油混合物，按体积比1:5将所述精油混合物和乙醇混合搅拌至均匀，得精油乙醇溶液；
将所述精油乙醇溶液滴加到所述环糊精溶液中，然后加入到超声波细胞粉碎仪中功率为于85W下处理23min，再于52℃下磁力搅拌18min后，冷却、抽滤，洗涤所得滤渣并干燥，即得所述精油微胶囊，备用；
(2)膜液制备：将称取好的白芨多糖胶与水、甘油混合搅拌至完全分散后，加入纳米二氧化硅并调节pH后，采用超声处理25min，再磁力搅拌25min后，于75℃下保温18min，得所述膜液；
(3)混合处理：将称取好的银杏提取物、车前子提取物、椰壳提取物和将所述精油微胶囊加入到所述膜液中，超声处理12min后，磁力搅拌13min，得初级保鲜剂；
先采用0.31kGy的X射线对所述初级保鲜剂进行辐照，然后采用波长为635nm的红光进行12min的照射处理，再采用微波进行7min的处理，最后于42℃下保温12min，即得所述可食性被膜保鲜剂。
所述可食性被膜保鲜剂应用于圣女果上的保鲜方法，包括以下步骤：在常温下将8成熟的新鲜圣女果洗净后，放入所述可食性被膜保鲜剂中浸泡8min，再在38℃下风干，最后常规包装后置于阴凉处贮藏即可。
实施例3
在本实施例中，所述一种可食性被膜保鲜剂的制备方法，包括β-环糊精8份、羟丙基-β-环糊精5份、白芨多糖胶9份、羟乙基纤维素2份、纳米二氧化硅4份、银杏提取物2份、车前子提取物1.5份、椰壳提取物1份、肉桂精油0.3份、山苍子精油0.5份和槐树精油0.6份。
所述一种可食性被膜保鲜剂的制备方法包括以下步骤：
(1)精油微胶囊制备：
将称取好的β-环糊精、羟丙基-β-环糊精和羟乙基纤维素混合并加水溶解，得环糊精溶液；将称取好的肉桂精油、山苍子精油和槐树精油混合得精油混合物，按体积比1:5将所述精油混合物和乙醇混合搅拌至均匀，得精油乙醇溶液；
将所述精油乙醇溶液滴加到所述环糊精溶液中，然后加入到超声波细胞粉碎仪中功率为于90W下处理25min，再于55℃下磁力搅拌20min后，冷却、抽滤，洗涤所得滤渣并干燥，即得所述精油微胶囊，备用；
(2)膜液制备：将称取好的白芨多糖胶与水、甘油混合搅拌至完全分散后，加入纳米二氧化硅并调节pH后，采用超声处理30min，再磁力搅拌30min后，于80℃下保温20min，得所述膜液；
(3)混合处理：将称取好的银杏提取物、车前子提取物、椰壳提取物和将所述精油微胶囊加入到所述膜液中，超声处理15min后，磁力搅拌15min，得初级保鲜剂；
先采用0.35kGy的X射线对所述初级保鲜剂进行辐照，然后采用波长为650nm的红光进行15min的照射处理，再采用微波进行8min的处理，最后于45℃下保温15min，即得所述可食性被膜保鲜剂。
所述可食性被膜保鲜剂应用于圣女果上的保鲜方法，包括以下步骤：在常温下将8成熟的新鲜圣女果洗净后，放入所述可食性被膜保鲜剂中浸泡10min，再在40℃下风干，最后常规包装后置于阴凉处贮藏即可。
效果验证：
(1)保鲜剂成分对圣女果保鲜效果的影响
实验组：以本发明实施例1的保鲜剂进行保鲜处理的圣女果；
对照组1：仅以本发明实施例1中的精油微胶囊进行保鲜处理的圣女果；
对照组2：仅以本发明实施例1中的膜液进行保鲜处理的圣女果；
对照组3：仅以本发明实施例1中的银杏提取物、车前子提取物和椰壳提取物混合制成的保鲜剂进行保鲜处理的圣女果。
在其余条件一致的情况下，将上述各组的圣女果贮藏15d后，测定各组圣女果的相关性能(腐烂评定：可食部分少于4/5)(相关测试方法均为现有技术，在此就不赘述了)，结果见表1：
表1保鲜剂成分对圣女果保鲜效果的影响
| 组别 | 腐烂率(％) | 失重率(％) | 硬度(Kg/cm<sup>2</sup>) | Vc含量(mg/100g) | 总酸含量(％) |
| 实验组 | 6.1 | 7.4 | 2.92 | 28.7 | 0.69 |
| 对照组1 | 14.7 | 16.1 | 2.32 | 26.3 | 0.53 |
| 对照组2 | 13.9 | 14.6 | 2.59 | 24.6 | 0.42 |
| 对照组3 | 15.5 | 19.3 | 1.87 | 25.1 | 0.48 |
由表1可知，实验组圣女果的各项性能均优于对照组1-3，说明本发明的精油微胶囊、膜液和银杏提取物、车前子提取物、椰壳提取物搭配可产生协同作用，从而可有效提升对圣女果的保鲜效果。
(2)X射线照射处理、红光照射处理和微波处理对保鲜剂保鲜效果的影响
实验组：本发明实施例1的保鲜剂进行保鲜处理的圣女果；
空白组：以本发明实施例1中的初级保鲜剂进行保鲜处理的圣女果，保鲜方法与实施例1相同；
对照组1：以本发明实施例1中仅经过X射线照射处理的初级保鲜剂进行保鲜处理的圣女果，保鲜方法与实施例1相同；
对照组2：以本发明实施例1中仅经过红光照射处理的初级保鲜剂进行保鲜处理的圣女果，保鲜方法与实施例1相同；
对照组3：以本发明实施例1中仅经过微波处理的初级保鲜剂进行保鲜处理的圣女果，保鲜方法与实施例1相同。
在其余条件一致的情况下，将上述各组的圣女果(每组200个圣女果)贮藏15d后，测定各组圣女果的相关性能(腐烂评定：可食部分少于4/5)(相关测试方法均为现有技术，在此就不赘述了)，结果见表2：
表2后续各种处理对保鲜剂保鲜效果的影响
| 组别 | 腐烂率(％) | 失重率(％) | 硬度(Kg/cm<sup>2</sup>) | Vc含量(mg/100g) | 总酸含量(％) |
| 实验组 | 5 | 7.4 | 2.92 | 28.7 | 0.69 |
| 对照组1 | 8.5 | 8.8 | 2.74 | 27.7 | 0.65 |
| 对照组2 | 10.5 | 9.7 | 2.65 | 26.9 | 0.60 |
| 对照组3 | 11.5 | 10.8 | 2.61 | 27.5 | 0.63 |
| 空白组 | 9.5 | 10.2 | 2.67 | 27.3 | 0.59 |
由表2可知，实验组圣女果的各项性能均优于对照组1-3和空白组，而对照组1圣女果的各项性能均优于对照组2-3和空白组，对照组2-3和空白组的圣女果各项性能相差不大，有优有劣，说明仅采用X射线、红光或微波对初级保鲜剂进行处理，不一定会增强保鲜剂的保鲜效果，而依次采用X射线、红光和微波对初级保鲜剂进行处理，则会提升保鲜剂的保鲜效果，从提升圣女果的贮藏效果。
本发明实施例2和3的保鲜剂具有与实施例1相同的性能，为精简申请文件，在此就不赘述了。
此外，本申请还对桃子、百香果和芒果的保鲜效果进行了测试：
(1)以本发明实施例2的保鲜剂对桃子(100个)和百香果(100个)进行保鲜处理并贮藏15d后，桃子的腐烂率仅为7％、平均硬度仅降低了1.53％，而百香果的腐烂率仅为1％、平均失重率为1.8％。
(2)以发明实施例3的保鲜剂对芒果(100个)进行保鲜处理并贮藏30d后，芒果的腐烂率为11％、平均失重率为1.6％。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (9)
1.一种可食性被膜保鲜剂，其特征在于，所述可食性被膜保鲜剂包括以下原料组分：β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、白芨多糖胶、羟乙基纤维素、纳米二氧化硅、银杏提取物、车前子提取物、椰壳提取物、肉桂精油、山苍子精油和槐树精油。
2.根据权利要求1所述一种可食性被膜保鲜剂，其特征在于，所述可食性被膜保鲜剂包括以下重量份的原料组分：β-环糊精4-8份、羟丙基-β-环糊精2-5份、白芨多糖胶5-9份、羟乙基纤维素1-2份、纳米二氧化硅2-4份、银杏提取物1-2份、车前子提取物0.5-1.5份、椰壳提取物0.5-1份、肉桂精油0.1-0.3份、山苍子精油0.1-0.5份和槐树精油0.2-0.6份。
3.根据权利要求2所述一种可食性被膜保鲜剂，其特征在于，所述可食性被膜保鲜剂包括以下重量份的原料组分：β-环糊精6份、羟丙基-β-环糊精3份、白芨多糖胶7份、羟乙基纤维素1.2份、纳米二氧化硅3份、银杏提取物1.3份、车前子提取物1.2份、椰壳提取物0.7份、肉桂精油0.2份、山苍子精油0.3份和槐树精油0.5份。
4.根据权利要求1-3任意一项所述一种可食性被膜保鲜剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取：按重量份计，称取各个原料组分，备用；
(2)精油微胶囊制备：
将称取好的β-环糊精、羟丙基-β-环糊精和羟乙基纤维素混合并加水溶解，得环糊精溶液；将称取好的肉桂精油、山苍子精油和槐树精油混合得精油混合物，按体积比1:5将所述精油混合物和乙醇混合搅拌至均匀，得精油乙醇溶液；
将所述精油乙醇溶液滴加到所述环糊精溶液中，然后加入到超声波细胞粉碎仪中处理20-25min，再于50-55℃下磁力搅拌15-20min后，冷却、抽滤，洗涤所得滤渣并干燥，即得所述精油微胶囊，备用；
(3)膜液制备：将称取好的白芨多糖胶与水、甘油混合搅拌至完全分散后，加入纳米二氧化硅并调节pH后，采用超声处理20-30min，再磁力搅拌20-30min后，于70-80℃下保温15-20min，得所述膜液；
(4)混合处理：将称取好的银杏提取物、车前子提取物、椰壳提取物和将所述精油微胶囊加入到所述膜液中，超声处理10-15min后，磁力搅拌10-15min，得初级保鲜剂；
先采用0.25-0.35kGy的X射线对所述初级保鲜剂进行辐照，然后采用红光进行10-15min的照射处理，再采用微波进行5-8min的处理，最后于40-45℃下保温10-15min，即得所述可食性被膜保鲜剂。
5.根据权利要求4所述一种可食性被膜保鲜剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述超声波细胞粉碎仪的功率为80-90W。
6.根据权利要求4所述一种可食性被膜保鲜剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述红光的波长为620-650nm。
7.一种权利要求1-3任意一项所述可食性被膜保鲜剂的应用，其特征在于，所述可食性被膜保鲜剂用于呼吸跃变型水果的保鲜，所述呼吸跃变型水果为桃、圣女果、百香果或芒果，所述呼吸跃变型水果优选为圣女果。
8.一种果蔬保鲜方法，其特征在于，利用权利要求1-3任意一项所述的可食性被膜保鲜剂对果蔬进行保鲜，所述果蔬优选为圣女果。
9.根据权利要求8所述的一种果蔬保鲜方法，其特征在于，包括以下步骤：在常温下将需要保鲜的果蔬洗净后，放入所述可食性被膜保鲜剂中浸泡5-10min，再在35-40℃下风干，最后常规包装后置于阴凉处贮藏即可。
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