CN110419571B - 红薯土窖沙藏保鲜方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种红薯土窖沙藏保鲜方法，成熟块根适时采收；BTH浸泡清洗促进愈伤，愈伤处理：贮前预处理、窖内消毒、沙藏、大帐气调、贮藏结束上市前，进行二次钴射线射线辐照，辐照剂量0.1‑0.5kGy，达到贮藏期和货架期双重保障。本发明采用仿沙材料(粒径1‑3mm)代替传统沙子，轻质、透气、高吸水保水、保温、隔热。仿沙材料透气性好、保温隔热、可缓慢释放水分并且具有反复吸水功能，保持薯堆相对恒定温湿度环境。

Description

红薯土窖沙藏保鲜方法
技术领域
本发明属于保鲜技术领域,尤其是一种红薯土窖沙藏保鲜方法。
背景技术
红薯收获之后，为了错开上市的时间以便于卖个好价钱，或是想要为来年的育苗做准备，都会选择储存红薯。目前，贮藏红薯普遍采用的都是井窖贮藏的方法，因为井窖可以利用地下热和红薯的呼吸热来保温防冻，比较安全，但是有一些农户在储存红薯的时候经常会出现红薯腐烂的情况，其实储存红薯出现腐烂的原因主要有以下几个：
问题1：红薯在采收过程中易造成薯皮机械伤，抗性降低引起病原物侵染(黑斑病、软腐病、线虫病等)和薯块伤呼吸(受到机械损伤的薯块临近伤口表明细胞呼吸强度在20小时内增加1倍，且随后持续到较长时期)。
问题2：常规沙藏透气性差(堆内温度上升快、缺氧呼吸)、保水性差(贮藏中后期薯块失重)、附带泥土微生物(霉菌滋长，薯块霉烂)、杀菌消毒工艺繁琐。
问题3：红薯无生理休眠期，贮藏初期-入窖关(入窖30天内)窖内湿热易发芽、霉菌易生长造成腐烂、呼吸旺盛养分消耗过大造成糠心。
问题4：红薯贮藏中期-越冬关(入窖30天～翌年立春前)呼吸降低发热量少加之外界温度低，长期处于12℃以下新陈代谢受阻易冷害烂窖；贮藏后期-立春关，经冬季封窖后氧气缺乏，易造成无氧呼吸烂窖。
问题5：红薯窖藏杀菌消毒普遍采用硫磺熏蒸、多菌灵喷洒等措施，熏蒸时间长、存在安全残留隐患。
根据检索，与本申请相关的专利文献公开内容及评价如下：
(1)2006年5月31日授权ZL03121128.3《栗膜帐沙藏保鲜方法》，该专利对传统沙藏技术进行改良，提出包括实时采收、堆放、发汗；贮前浸果预处理；保鲜剂防腐；河沙分层堆藏等配套技术方案，在常温下大大降低板栗贮藏期腐烂率。
授权理由：①借助外来冷却水循环系统，将板栗呼吸热及时带出沙堆外以降低沙藏堆内温度，降低板栗呼吸强度，避免贮藏初期湿热发芽、霉腐和糠心问题。②中后期通过PE薄膜自发调节保持适度和气调浓度，明显降低烂果率和失重率。
缺点：①该专利所用沙子需提前杀菌消毒，同时配套介质散热装置，工艺复杂。②介质沙子颗粒洗，通透性和保水性差，容易造成缺氧呼吸霉烂和干腐病等情况。
(2)2015年6月3日授权ZL 201310424246.7《一种甘薯种薯贮藏的方法》，该专利采用无纺布袋包装甘薯，与纸屑或稻草隔层堆放的方式贮藏，并定期翻种检查，实现甘薯种薯的安全贮藏。
授权理由：①采用购物袋包装甘薯及在四周填充纸屑或稻草贮藏，提供良好的保温、透气、保水作用，烂种率低。②整个贮藏期只需20-25天翻种检查后再同样方式贮藏，无需其他任何管理操作，方法简便省时省工且薯块新鲜，贮藏效果好。
缺点：①甘薯贮藏初期仍呼吸代谢活跃，容易引发甘薯发芽而消耗营养，且温度高霉菌易生长造成腐烂。②该专利虽利用稻草等做了保温处理，但甘薯贮藏正值冬季，条件控制不当长期低于10℃易出现冷害甚至冻害。③甘薯贮藏箱为纸箱或木箱，加之填充物严实透气不良，O2和CO2浓度失衡，易使薯块无氧呼吸产生酒味和腐烂。
2011年12月28日ZL201010254474.0《一种耐低温甘薯贮藏窖及应用》，该专利将传统井窖与大鹏窖有机结合，成本低、易操作，适于甘薯大量贮藏推广。
授权理由：①该专利中改良的耐低温甘薯贮藏窖既克服井窖保温性能差、湿度大、换气通风难的缺陷，又保留传统大鹏窖温湿度控制方便和保温性能好的优点。②该专利中所用贮藏窖可根据甘薯品种调整湿度环境，防止发生软腐等病害。
缺点：①窖室消毒采用硫磺熏蒸22-26小时，时间长，安全残留隐患高。②甘薯预处理在收获当天晾晒3-4小时去除田间热，但甘薯入窖前没有进行“催汗”处理，容易导致红薯贮藏初期发汗后湿害的发生，造成生理萎缩，抗病力下降而糠心。③该方法不能调节红薯贮藏的气体环境，在土窖贮藏至中后期O2＜7％、CO2＞10％时，红薯会发生无氧呼吸或高二氧化碳中毒。
本申请根据现有技术及相关专利的缺陷，进行针对性研发，获得效果更好的红薯保鲜方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种保鲜性能好、轻质透气、高吸水保水的红薯土窖沙藏保鲜方法。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种红薯保鲜用仿沙颗粒，由以下质量百分比原料组成及重量百分比如下：
Figure GDA0003560703770000031
而且，所述引发剂为过硫酸钾、所述交联剂为聚丙烯酰胺、所述分散剂为聚乙烯醇。
而且，所述改性硅藻土的制备方法如下：称取硅藻土置于容器中，先在300～320W微波功率下处理10～15min，之后置于恒温水浴中，在300r/min低速搅拌下逐滴加入质量分数3～5wt％的硫酸溶液，其中硅藻土质量g与硫酸溶液体积mL比为1:3，然后调节转速600r/min搅拌5～6h，冷却后用1wt％NaOH溶液洗涤至中性，与100～110℃条件烘干3h，得到改性硅藻土。
而且，所述改性膨胀珍珠岩的制备方法如下：首先将珍珠岩颗粒进行110℃预热搅拌10min，搅拌速度800r/min，先加入珍珠岩重量1-5wt％的改性助剂氨水调整珍珠岩的表面电位，促进偶联剂与其表面的键合，再加入珍珠岩重量2wt％的硅烷偶联剂，在160～180℃进行表面改性40～50min，过滤得到改性珍珠岩粉体。
而且，所述仿沙颗粒的制备方法如下：聚合方法如下：
①聚合溶液制备：按质量比将过硫酸钾和聚丙烯酰胺依次加入到浓度为30％的丙烯酸溶液中，高速搅拌机600r/min搅拌分散5min之后加入聚乙烯醇，再进行超声混合分散，超声功率300W，分散时间20min，得到聚合溶液；②聚合反应：将改性后的硅藻土和膨胀珍珠岩超细粉碎至800目，加入到上述聚合溶液中，先于50～60℃温度条件下加热反应4～6h，再升温至70～80℃反应2h，得到凝胶状仿沙材料；③将上述凝胶状仿沙材料经110℃高温条件干燥至含水量5～8wt％，机械粉碎至0.08～2mm，得到最终仿沙颗粒。
一种红薯土窖沙藏保鲜方法，具体操作步骤如下：
(1)成熟块根适时采收，剔除伤、残、病薯块，修整去掉根须、茎蔓；
(2)BTH浸泡清洗促进愈伤，浓度为100mg/L，浸泡时间3-5min；
(3)愈伤处理：清洗后红薯块茎于高温25-33℃和高湿90％-95％超声作用下愈伤2-3天形成伤周皮，其中超声功率100-300W，频率15kHz；
(4)贮前预处理：将疏水纳米二氧化硅溶液均匀喷雾于红薯表面，浓度为1-4wt％；然后对其进行60Coγ射线辐照，辐照剂量0.1-0.5kGy；
(5)窖内消毒：使用质量浓度为1-1.5wt％的高锰酸钾溶液均匀喷洒于土窖的各个部位，氧化同时采用超声波协同作用，超声功率100W，频率20-25kHz，时间20-30min；
(6)沙藏：待窖内温度降到13℃时进行沙藏，采用隔层堆积法铺放，沙厚以看不见红薯为度，最后一层覆盖5-8cm厚的仿沙颗粒，并且在所述仿沙颗粒中均匀混入微囊化保鲜颗粒，微囊化保鲜颗粒占仿沙材料质量比5-15wt％，
(7)大帐气调：在沙藏堆外搭架子盖膜帐，膜帐为0.04～0.06mm厚的PE薄膜，实现红薯自发气调效果，实现贮藏环境中O2和CO2浓度分别维持在7％～8％和＜10％的范围内；
(8)贮藏结束上市前，进行二次60Coγ射线辐照，辐照剂量0.1-0.5kGy，达到贮藏期和货架期双重保障。
而且，仿沙颗粒的配方质量百分比原料组成：
Figure GDA0003560703770000041
制备方法：
①改性硅藻土：称取硅藻土置于容器中，先在300～320W微波功率下处理10～15min，之后置于恒温水浴中，在300r/min低速搅拌下逐滴加入质量分数3～5wt％的硫酸溶液，其中硅藻土质量g与硫酸溶液体积mL比为1:3，然后调节转速600r/min搅拌5～6h，冷却后用1wt％NaOH溶液洗涤至中性，与100～110℃条件烘干3h，得到改性硅藻土；
②膨胀珍珠岩改性：首先将珍珠岩颗粒进行110℃预热搅拌10min，搅拌速度800r/min，先加入珍珠岩重量1-5wt％的改性助剂氨水调整珍珠岩的表面电位，促进偶联剂与其表面的键合，再加入珍珠岩重量2wt％的硅烷偶联剂，在160～180℃进行表面改性40～50min，过滤得到改性珍珠岩粉体；
③聚合溶液制备：按质量比将过硫酸钾和聚丙烯酰胺依次加入到浓度为30％的丙烯酸溶液中，高速搅拌机600r/min搅拌分散5min之后加入聚乙烯醇，再进行超声混合分散，超声功率300W，分散时间20min，得到聚合溶液；
④聚合反应：将改性后的硅藻土和膨胀珍珠岩超细粉碎至800目，加入到上述聚合溶液中，先于50～60℃温度条件下加热反应4～6h，再升温至70～80℃反应2h，得到凝胶状仿沙材料；
⑤将上述凝胶状仿沙材料经110℃高温条件干燥至含水量5～8wt％，机械粉碎至0.08～2mm，得到最终仿沙颗粒。
而且，所述微囊化保鲜颗粒包括：茉莉酸甲酯1～3份，CaO21～3份，β-环糊精5～10份，壳聚糖5～15份，海藻酸钠4～8份，吐温-800.3～0.5份，无菌水100份。
而且，所述微囊化保鲜颗粒的制备方法如下：
按预定重量百分配比将β-环糊精和无菌水加入到三角瓶中，以转速800～1500r/min搅拌，然后加热至60～80℃完全溶解β-环糊精，继续搅拌并使溶液逐渐冷却至35～45℃，加入茉莉酸甲酯和CaO2使均匀分散于溶液中，缓慢降至室温后形成了单壁双芯的β-环糊精-茉莉酸甲酯-CaO2微胶囊，在此基础上加入第二层壳聚糖/海藻酸钠组成的混合壁材，其中壳聚糖与海藻酸钠的重量比为3:1～2:3，与此同时将均相乳化剂吐温-80，混合液经高剪切乳化仪处理5～10min，最终形成以壳聚糖/海藻酸钠和β-环糊精为壁材，茉莉酸甲酯和过氧化钙为芯材的双壁双芯的微胶囊保鲜剂乳液，经抽滤、洗涤后于25℃真空干燥48h得粉末状颗粒。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明采用高温愈伤(BTH浸泡促进愈伤效果+超声协同缩短愈伤时间)，愈伤时间由传统5-7天缩短至2-3天，红薯块茎形成愈伤组织可提高自身抗性，但常规技术在高温高湿条件下处理时间长。BTH处理可加速愈伤过程中木质素的沉积和愈伤组织的氧化交联，促进愈伤效果。短时超声处理可促进薯皮导水气孔的开张，强化内部水分渗透速率，缩短愈伤时间；同时诱导木栓细胞的形成，为后期块茎的失水和病原物侵染提供有效抗性。
2、本发明采用仿沙材料(粒径1-3mm)代替传统沙子，轻质、透气、高吸水保水、保温、隔热。仿沙材料透气性好、保温隔热、可缓慢释放水分并且具有反复吸水功能，保持薯堆相对恒定温湿度环境。
3、本发明采用抑芽剂喷雾+二次辐照处理，不发芽、不腐烂。疏水纳米二氧化硅分散在水溶液中喷雾应用于红薯在其表面包敷一层有机材料，形成网络结构，有效降低红薯表面亲水性，显著抑制红薯发芽率。稳定性好，辐照不分解。60Coγ射线辐照无污染和残留，可直接破坏红薯芽体细胞内DNA进而抑制发芽，对微生物致死性效果显著可降低霉腐率，抑制红薯呼吸速率和内源乙烯产生。二次辐照：沙藏前和上市前均采用辐照处理，保证红薯贮藏期及货架期不发芽、不腐烂。辐照剂量0.1-0.5kGy。
4、本发明采用微囊化颗粒(抗冷剂、O2缓释剂/CO2吸收剂)均匀分散于仿沙材料中。茉莉酸甲酯-抗冷剂，外源应用可显著提高低温胁迫下红薯块茎SOD、CAT等抗氧化酶活性，降低活性氧自由基对质膜伤害，同时可通过代谢途径的改变降低冷害。CaO2-固体氧源，遇湿空气释放氧气时间久、速度均匀，同时生成的氢氧化钙可作为CO2吸收剂，协同保持贮藏环境中气体浓度。
5、本发明采用超声协同高锰酸钾对土窖消毒杀菌。高锰酸钾具有很好的氧化和协同混凝作用，作用于高锰酸钾溶液的超声波可加快氧化反应速率，并加强杀菌消毒作用，主要源于声空化效应。液体中微小泡核在声波作用下被激活，集中声场能量并迅速释放，表现为泡核的震荡、生长、收缩乃至崩溃。另外，超声波的能量与空气中氧气作用产生强氧化剂H2O2或羟基自由基，且超声波的杀菌作用使菌胶团分解，以上均能实现杀菌消毒的良好功效。
附图说明
图1为仿沙材料照片(粒径0.08-2mm)。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种红薯土窖沙藏保鲜方法，具体操作步骤如下：
(1)成熟块根适时采收，剔除伤、残、病薯块，修整去掉根须、茎蔓。
(2)BTH浸泡清洗促进愈伤，浓度为100mg/L，浸泡时间3-5min。
(3)愈伤处理：清洗后红薯块茎于高温25-33℃和高湿90％-95％超声作用下愈伤2-3天形成伤周皮，其中超声功率100-300W，频率15kHz。
(4)贮前预处理：将疏水纳米二氧化硅溶液均匀喷雾于红薯表面，浓度为1-4wt％；然后对其进行60Coγ射线辐照，辐照剂量0.1-0.5kGy。
(5)窖内消毒：使用质量浓度为1-1.5wt％的高锰酸钾溶液均匀喷洒于土窖的各个部位，氧化同时采用超声波协同作用，超声功率100W，频率20-25kHz，时间20-30min。
(6)沙藏：待窖内温度降到13℃时进行沙藏，采用隔层堆积法铺放，沙厚以看不见红薯为度，最后一层覆盖5-8cm厚的仿沙颗粒。并且在所述仿沙颗粒中均匀混入微囊化保鲜颗粒，微囊化保鲜颗粒占仿沙材料质量比5-15wt％，且仿沙颗粒可以反复使用。
(7)大帐气调：在沙藏堆外搭架子盖膜帐，膜帐为0.04～0.06mm厚的PE薄膜，实现红薯自发气调效果，实现贮藏环境中O2和CO2浓度分别维持在7％～8％和＜10％的适宜范围内。
(8)贮藏结束上市前，进行二次60Coγ射线辐照，辐照剂量0.1-0.5kGy，达到贮藏期和货架期双重保障。
二、上述用到的仿沙颗粒的配方：由以下质量百分比原料组成：
Figure GDA0003560703770000071
制备方法：
①硅藻土改性：称取一定量硅藻土置于容器中，先在300～320W微波功率下处理10～15min，之后置于恒温水浴中，在300r/min低速搅拌下逐滴加入质量分数3～5wt％的硫酸溶液，其中硅藻土质量(g)与硫酸溶液体积(mL)比为1:3，然后调节转速600r/min搅拌5～6h，冷却后用1wt％NaOH溶液洗涤至中性，与100～110℃条件烘干3h，得到改性硅藻土。
改性说明：采用微波结合酸处理法对硅藻土进行改性，一方面微波处理可以去除硅藻土中部分水分，增加其孔隙和比表面积，提高吸附效果。另一方面通过强酸的蚀刻作用去除硅藻土颗粒表面的杂质，提高硅藻土的纯度，同时降低其密度、变的轻质，增大其孔容与比表面积，明显改善硅藻土孔隙结构，进而提高其吸附性能。经上述改性处理比表面积增加56％，吸附率提高41％。
②膨胀珍珠岩改性：首先将珍珠岩颗粒进行110℃预热搅拌10min，搅拌速度800r/min，先加入珍珠岩重量1-5wt％的改性助剂氨水(氨水：水＝1:2)调整珍珠岩的表面电位，促进偶联剂与其表面的键合，再加入珍珠岩重量2wt％的硅烷偶联剂(KH550)(预先稀释硅烷偶联剂至浓度为50wt％，溶剂为无水乙醇)，在160～180℃进行表面改性40～50min，过滤得到改性珍珠岩粉体。
改性说明：膨胀珍珠岩质量吸水率可达自身4-9倍，而水的导热系数比空气大24倍，严重影响其保温隔热的效果。经过憎水改性后，可阻止水分进入到膨胀珍珠岩的内部空洞。硅烷偶联剂和珍珠岩微粉以氢键和起缩合作用的单分子覆盖层的形式结合，结合牢固憎水性增强。
③聚合溶液制备：按质量比将过硫酸钾和聚丙烯酰胺依次加入到浓度为30％的丙烯酸溶液中，高速搅拌机600r/min搅拌分散5min之后加入聚乙烯醇，再进行超声混合分散，超声功率300W，分散时间20min，得到聚合溶液。
④聚合反应：将改性后的硅藻土和膨胀珍珠岩超细粉碎至800目，加入到上述聚合溶液中，先于50～60℃温度条件下加热反应4～6h，再升温至70～80℃反应2h，得到凝胶状仿沙材料。
⑤将上述凝胶状仿沙材料经110℃高温条件干燥至含水量5～8wt％，机械粉碎至0.08～2mm，得到最终仿沙颗粒。
三、上述用到的微囊化保鲜颗粒的配方(重量份数)：茉莉酸甲酯1～3份，CaO21～3份，β-环糊精5～10份，壳聚糖5～15份，海藻酸钠4～8份，吐温-800.3～0.5份，无菌水100份。
制备方法：按预定重量百分配比将β-环糊精和无菌水加入到三角瓶中，以转速800～1500r/min搅拌，然后加热至60～80℃完全溶解β-环糊精，继续搅拌并使溶液逐渐冷却至35～45℃，加入茉莉酸甲酯和CaO2使均匀分散于溶液中，缓慢降至室温后形成了单壁双芯的β-环糊精-茉莉酸甲酯-CaO2微胶囊，在此基础上加入第二层壳聚糖/海藻酸钠组成的混合壁材，其中壳聚糖与海藻酸钠的重量比为3:1～2:3，与此同时将均相乳化剂吐温-80，混合液经高剪切乳化仪处理5～10min，最终形成以壳聚糖/海藻酸钠和β-环糊精为壁材，茉莉酸甲酯和过氧化钙为芯材的双壁双芯的微胶囊保鲜剂乳液，经抽滤、洗涤后于25℃真空干燥48h得粉末状颗粒。
四、实测数据
本发明采用仿沙材料结合微囊化保鲜颗粒，搭配贮前高效快速愈伤，配合独特的贮藏方式，通过控制加湿器、窖内通风换气、大帐自发气调及仿沙材料自身保温、保水、调节气体，保持贮藏温度10～14℃、湿度85％～90％和O2浓度7％～8％、CO2浓度＜10％，实现红薯超长期贮藏8～10个月，保水率94％～97％、好果率95％～98％，贮藏期及上市后均不发芽，安全无残留。
仿沙材料特性参数
参数指标 传统沙子 本发明仿沙材料 结论
密度ρ(g/cm<sup>3</sup>) 1.6 1.3 轻质、密度降低18.8％
透气性(5cm厚度) 55 67 透气性提高21.8％
疏水性(5cm厚度) 6～8h即渗水 持久不渗水 疏水性好
吸水率(％) 9 11 吸水率提高22.2％
空隙率(％) 50 53 提高6％
导热系数(W/m·K) 0.27 0.22 保温性能提高18.5％
六、其他相关性说明：
(1)BTH是水杨酸类似物，一种人工合成的可诱导植物产生系统获得抗性的化学诱导剂。BHT一方面可加速红薯块茎愈伤过程中木质素的沉积而促进组织愈伤，另一方面通过诱导活性氧产生及抗氧化酶活性而加速愈伤组织的氧化交联。
(2)CaO2价格低廉，具有氧气释放时间久、释放速度均匀等特点，在水或湿空气中反应如下：2CaO2+2H2O→O2+2Ca(OH)2+Q，且生成的氢氧化钙同时可作为CO2吸收剂作用，保持贮藏环境中适宜气体浓度。
(3)聚丙烯酰胺，高吸水保水剂，具有大量酰胺和羧基亲水基团，利用树脂内部离子和基团与水溶液的浓度差产生的渗透压及高分子电解质与水的亲和力可大量吸水至浓度差消失为止，保水剂能吸收比自身重数百倍的纯水成为具有一定力学性能的水凝胶，吸水后的水凝胶可缓慢释放水分并且具有反复吸水功能。最终分解为二氧化碳、水、铵态氮，无任何残留。
本发明首次采用以下技术来进行红薯的保鲜：
第一方面：①采用改性仿沙材料代替传统沙子，轻质透气、高吸水保水、保温隔热。②仿沙材料结合微囊化保鲜颗粒，搭配贮前高效快速愈伤，通过控制加湿器、窖内通风换气、大帐自发气调及仿沙材料自身保温、保水、调节气体，实现红薯贮藏稳定适宜环境。
第二方面：①采用纳米级二氧化硅喷雾协同二次辐照处理，防止甘薯发芽。②制备微囊化抗冷颗粒均匀分散于仿沙材料中，降低活性氧自由基对质膜伤害从而预防冷害发生。③采取大帐自发气调及仿沙材料自身轻质透气特点协同调节气体，保持贮藏气体条件适宜。
第三方面：①超声协同高锰酸钾对土窖消毒杀菌，功效好、时间短。②BTH浸泡促进愈伤效果+超声协同缩短愈伤时间，使红薯块茎形成愈伤组织提高自身抗性。③采取大帐自发气调及仿沙材料自身轻质透气特点协同调节气体，保持贮藏气体条件适宜。

Claims (4)

1.一种红薯保鲜用仿沙颗粒，其特征在于：由以下质量百分比原料组成及重量百分比如下：
改性硅藻土30%~60%
改性膨胀珍珠岩30%~60%
聚合剂-丙烯酸3%~5%
引发剂1%~3%
交联剂1%~3%
分散剂0.1%~2%；
所述引发剂为过硫酸钾、所述交联剂为聚丙烯酰胺、所述分散剂为聚乙烯醇；
所述改性硅藻土的制备方法如下：称取硅藻土置于容器中，先在300~320W微波功率下处理10~15 min，之后置于恒温水浴中，在300 r/min低速搅拌下逐滴加入质量分数3~5wt%的硫酸溶液，其中硅藻土质量g与硫酸溶液体积mL比为1:3，然后调节转速600 r/min搅拌5~6 h，冷却后用1wt%NaOH溶液洗涤至中性，于100~110℃条件烘干3h，得到改性硅藻土；
所述改性膨胀珍珠岩的制备方法如下：首先将珍珠岩颗粒进行110℃预热搅拌10 min，搅拌速度800 r/min，先加入珍珠岩重量1-5wt%的改性助剂氨水调整珍珠岩的表面电位，促进偶联剂与其表面的键合，再加入珍珠岩重量2wt%的硅烷偶联剂，在160~180℃进行表面改性40~50 min，过滤得到改性珍珠岩粉体；
所述红薯保鲜用仿沙颗粒的制备方法如下：
①聚合溶液制备：按质量比将过硫酸钾和聚丙烯酰胺依次加入到浓度为30%的丙烯酸溶液中，高速搅拌机600 r/min搅拌分散5 min之后加入聚乙烯醇，再进行超声混合分散，超声功率300W，分散时间20 min，得到聚合溶液；②聚合反应：将改性后的硅藻土和膨胀珍珠岩超细粉碎至800目，加入到上述聚合溶液中，先于50~60℃温度条件下加热反应4~6 h，再升温至70~80℃反应2h，得到凝胶状仿沙材料；③将上述凝胶状仿沙材料经110℃高温条件干燥至含水量5~8wt%，机械粉碎至0.08~2 mm，得到最终仿沙颗粒。
2.一种红薯土窖沙藏保鲜方法，其特征在于：具体操作步骤如下：
（1）成熟块根适时采收，剔除伤、残、病薯块，修整去掉根须、茎蔓；
（2）BTH浸泡清洗促进愈伤，浓度为100 mg/L，浸泡时间3-5 min；
（3）愈伤处理：清洗后成熟块根于高温25-33℃和高湿90%-95%超声作用下愈伤2-3天形成伤周皮，其中超声功率100-300 W，频率15 kHz；
（4）贮前预处理：将疏水纳米二氧化硅溶液均匀喷雾于红薯表面，浓度为1-4wt%；然后对其进行60Coγ射线辐照，辐照剂量0.1-0.5 kGy；
（5）窖内消毒：使用质量浓度为1-1.5wt%的高锰酸钾溶液均匀喷洒于土窖的各个部位，氧化同时采用超声波协同作用，超声功率100 W，频率20-25 kHz，时间20-30 min；
（6）沙藏：待窖内温度降到13℃时进行沙藏，采用隔层堆积法铺放，沙厚以看不见红薯为度，最后一层覆盖5-8 cm厚的仿沙颗粒，并且在所述仿沙颗粒中均匀混入微囊化保鲜颗粒，微囊化保鲜颗粒占仿沙材料质量比5-15wt%，
（7）大帐气调：在沙藏堆外搭架子盖膜帐，膜帐为0.04~0.06 mm厚的PE薄膜，实现红薯自发气调效果，实现贮藏环境中O2和CO2浓度分别维持在7%~8%和＜10%的范围内；
（8）贮藏结束上市前，进行二次60Co γ射线辐照，辐照剂量0.1-0.5 kGy，达到贮藏期和货架期双重保障；
所述仿沙颗粒的配方质量百分比原料组成：
改性硅藻土30%~60%
改性膨胀珍珠岩30%~60%
聚合剂-丙烯酸3%~5%
引发剂-过硫酸钾1%~3%
交联剂-聚丙烯酰胺1%~3%
分散剂-聚乙烯醇0.1%~2%；
制备方法：
① 改性硅藻土：称取硅藻土置于容器中，先在300~320W微波功率下处理10~15 min，之后置于恒温水浴中，在300 r/min低速搅拌下逐滴加入质量分数3~5wt%的硫酸溶液，其中硅藻土质量g与硫酸溶液体积mL比为1:3，然后调节转速600 r/min搅拌5~6 h，冷却后用1wt%NaOH溶液洗涤至中性，于100~110℃条件烘干3h，得到改性硅藻土；
②膨胀珍珠岩改性：首先将珍珠岩颗粒进行110℃预热搅拌10 min，搅拌速度800 r/min，先加入珍珠岩重量1-5wt%的改性助剂氨水调整珍珠岩的表面电位，促进偶联剂与其表面的键合，再加入珍珠岩重量2wt%的硅烷偶联剂，在160~180℃进行表面改性40~50 min，过滤得到改性珍珠岩粉体；
③聚合溶液制备：按质量比将过硫酸钾和聚丙烯酰胺依次加入到浓度为30%的丙烯酸溶液中，高速搅拌机600 r/min搅拌分散5 min之后加入聚乙烯醇，再进行超声混合分散，超声功率300W，分散时间20 min，得到聚合溶液；
④聚合反应：将改性后的硅藻土和膨胀珍珠岩超细粉碎至800目，加入到上述聚合溶液中，先于50~60℃温度条件下加热反应4~6 h，再升温至70~80℃反应2h，得到凝胶状仿沙材料；
⑤将上述凝胶状仿沙材料经110℃高温条件干燥至含水量5~8wt%，机械粉碎至0.08~2mm，得到最终仿沙颗粒。
3.根据权利要求2所述的红薯土窖沙藏保鲜方法，其特征在于：所述微囊化保鲜颗粒包括：茉莉酸甲酯1～3份，CaO2 1～3份，β-环糊精5～10份，壳聚糖5～15份，海藻酸钠4～8份，吐温-80 0.3～0.5份，无菌水100份。
4.根据权利要求3所述的红薯土窖沙藏保鲜方法，其特征在于：所述微囊化保鲜颗粒的制备方法如下：
按预定重量百分配比将β-环糊精和无菌水加入到三角瓶中，以转速800～1500 r/min搅拌，然后加热至60～80℃完全溶解β-环糊精，继续搅拌并使溶液逐渐冷却至35～45℃，加入茉莉酸甲酯和CaO2使均匀分散于溶液中，缓慢降至室温后形成了单壁双芯的β-环糊精-茉莉酸甲酯-CaO2微胶囊，在此基础上加入第二层壳聚糖/海藻酸钠组成的混合壁材，其中壳聚糖与海藻酸钠的重量比为3:1～2:3，与此同时加入乳化剂吐温-80，混合液经高剪切乳化仪处理5～10 min，最终形成以壳聚糖/海藻酸钠和β-环糊精为壁材，茉莉酸甲酯和过氧化钙为芯材的双壁双芯的微胶囊保鲜剂乳液，经抽滤、洗涤后于25℃真空干燥48 h得粉末状颗粒。
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