CN111742981B - 一种鲜笋保鲜涂膜剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种鲜笋保鲜涂膜剂及其制备方法，涉及果蔬保鲜技术领域，包括以下重量份数的原料：壳聚糖10‑20份、酒石酸5‑8份、大豆分离蛋白5‑10份、硬脂酸3‑5份、多孔淀粉5‑12份、聚赖氨酸3‑5份、纳米蒙脱土0.5‑1.5份、薄荷精油微胶囊1‑5份，纳米蒙脱土上负载有茶多酚，薄荷精油微胶囊以β‑环糊精作为囊壁材料。本发明的鲜笋保鲜涂膜剂成本低、使用简便易行、成膜性好、无毒可食，形成的膜层能够持续有效地抑制鲜笋水分蒸发、延缓呼吸代谢以及抵御病原微生物的作用，鲜笋的硬度及木质素增加少，失水率低，能够有效保护鲜笋的色泽和气味，延长鲜笋的保鲜时间。
Description
技术领域
本发明涉及果蔬保鲜技术领域，尤其涉及一种鲜笋保鲜涂膜剂及其制备方法。
背景技术
竹笋是竹子初从土中长出的植物嫩茎，滋味鲜美、肉质脆嫩、风味独特、营养丰富，中国人食笋的历史在殷商时期的文献中就有记载，是我国传统的食品，是人们喜爱的蔬菜。竹笋中含有18种氨基酸，其中部分氨基酸为人体所必需，在加100g竹笋中含氨基酸总量约2g，竹笋还含有人体必需的多种微量元索，如Se和Ge等。鉴于竹笋具有高蛋白、低脂肪和含se等微量元素，加上其丰富的食用纤维，可以有效的改善消化功能、同时可以预防高血压、心脑血管疾病和癌症的发生，因此被人们誉为“保健食品”。
我国是竹笋生产大国，竹笋产量居世界首位。然而由于竹笋的产地主要在山区，采收期多集中在春夏高温高湿之际。竹笋采收后，由于其含水量高，呼吸作用旺盛，体内大量营养物质被自身代谢消耗，容易失水老化，特别是采收后生理环境的变化会加速其木质化进程，此外竹笋中的酚类物质(单宁、酪氨酸等)会氧化成醌类物质而导致笋肉褐变，常温下2～3d即失去商品价值和食用价值，导致竹笋储运困难。近年来，人们对天然食品的需求量不断增大，食品安全意识不断增强，再加上目前竹笋在国内外市场上商品价值较高，因此竹笋的储藏保鲜研究十分重要。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种鲜笋保鲜涂膜剂，在竹笋表面形成一层无毒可食的薄膜，以抑制鲜笋水分蒸发、延缓呼吸代谢以及抵御病原微生物的作用。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
一种鲜笋保鲜涂膜剂，保鲜涂膜剂包括以下重量份数的原料：壳聚糖10-20份、酒石酸5-8份、大豆分离蛋白5-10份、硬脂酸3-5份、多孔淀粉5-12份、聚赖氨酸3-5份、纳米蒙脱土0.5-1.5份、薄荷精油微胶囊1-5份、去离子水若干份，纳米蒙脱土上负载有茶多酚，薄荷精油微胶囊以β-环糊精作为囊壁材料。
此外本发明还提供了一种鲜笋保鲜涂膜剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将多孔淀粉加入去离子水中，于95℃恒温水浴下磁力搅拌20-30min，冷却至60℃，加入硬脂酸，持续搅拌1h，得到淀粉糊化混合液，冷却至室温备用；
S2、将大豆分离蛋白加入去离子水中，再加入聚赖氨酸，于20℃恒温水浴下磁力搅拌20-30min，得到蛋白混合液；
S3、将酒石酸加入去离子水中，搅拌均匀，再于70℃下边搅拌边加入壳聚糖，持续搅拌60-80min，得到壳聚糖酸溶液；
S4、将淀粉糊化混合液、蛋白混合液和壳聚糖酸溶液搅拌均匀,加入负载有茶多酚的纳米蒙脱土和薄荷精油微胶囊，继续搅拌20-30min，即得到保鲜涂膜剂。
进一步，S4中所述的搅拌条件为：温度为20-40℃，搅拌速度为1200r/min，搅拌时间10-15min。
进一步，纳米蒙脱土上负载茶多酚的方法如下：
取10重量份纳米蒙脱土，加入300重量份20wt％的乙醇溶液，搅拌12-24h后再加入0.3重量份的纳米蒙脱土和3重量份的3wt％的茶多酚，于80-100KW的超声下分散30min，得到悬浮液，再将悬浮液减压蒸馏除去溶剂，即得到负载茶多酚的纳米蒙脱土。
负载茶多酚的纳米蒙脱土能够提高保鲜剂成膜后膜层的力学性能、耐水性能、水蒸气阻隔性能及抗氧化性能，能够抑制竹笋与空气的气体交换，从而抑制鲜笋的呼吸，进一步减少营养物质的消耗，延缓竹笋衰老；还能减少笋的蒸发失水，保持其硬度和新鲜度。
进一步，多孔淀粉的制备方法如下：
取100重量份小麦淀粉，加入780重量份的的磷酸氢二钠和柠檬酸组成的缓冲液，其中，缓冲液由0.2mol/L的磷酸氢二钠和0.1mol/L的柠檬酸按1:1.27的质量比配制而成，缓冲液的PH值为4.8，得到淀粉乳液；
将得到淀粉乳液在50℃的恒温水浴锅中预热15min，然后分别取与小麦淀粉等量的α-淀粉酶与糖化酶，混合后加入去离子水稀释得到稀释酶液，将稀释酶液加入淀粉乳液中酶解反应5h，反应结束后加入与1500重量份的4wt％的氢氧化钠溶液终止反应，然后离心，将沉淀进行抽滤，将抽滤后的沉淀水洗3-4次后，放入60℃的烘箱中干燥，粉碎，即得到多孔淀粉。
多孔淀粉是一种具有蜂窝结构、比表面积大的新型变性淀粉，作为一种经济可生物降解的吸附剂，对在大气或光照下易氧化或分解的物质如维生素及和色素等起到保护作用。
进一步，薄荷精油微胶囊的制备方法如下：
取20重量份的β-环糊精加入60重量份的去离子水，于400r/min的转速下搅拌30min，使β-环糊精充分分散，得到β-环糊精水溶液，在β-环糊精水溶液中缓慢加入4重量份的薄荷精油，添加完毕后，在水浴温度40℃、转速400r/min下反应4h，反应完成后，冷却至室温，将析出的固体过滤、洗涤和冷冻干燥，得到薄荷精油微胶囊。
薄荷精油微胶囊能够持续缓慢释放薄荷精油，持续抑制微生物的生长，防止鲜笋腐烂。
本发明的有益效果：本发明的鲜笋保鲜涂膜剂成本低、使用简便易行、成膜性好、无毒可食，形成的膜层能够持续有效地抑制鲜笋水分蒸发、延缓呼吸代谢以及抵御病原微生物的作用，鲜笋的硬度及木质素增加少，失水率低，能够有效保护鲜笋的色泽和气味，延长鲜笋的保鲜时间。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明进行详细说明：
实施例一
纳米蒙脱土上负载茶多酚的制备：
取可食用的纳米蒙脱土10g，加入300g 20wt％的乙醇溶液，搅拌24h后再加入0.3g纳米蒙脱土和3g茶多酚，于常温下、100KW的超声下分散30min，得到悬浮液，再将悬浮液减压蒸馏除去溶剂，干燥后即得到负载茶多酚的纳米蒙脱土。
多孔淀粉的制备：
取小麦淀粉100g，加入768g的磷酸氢二钠和柠檬酸组成的缓冲液，其中，缓冲液由0.2mol/L的磷酸氢二钠和0.1mol/L的柠檬酸按1:1.27的质量比配制而成，缓冲液的PH值为4.8，混合均匀后得到淀粉乳液；
将得到淀粉乳液在50℃的恒温水浴锅中预热15min，然后分别取100gα-淀粉酶和100g糖化酶，混合后加入1500g去离子水稀释得到稀释酶液；
将稀释酶液加入淀粉乳液中常温下酶解反应5h，反应结束后加入1500g4wt％的氢氧化钠溶液终止反应，然后离心，将沉淀进行抽滤，将抽滤后的沉淀水洗4次后，放入60℃的烘箱中干燥，粉碎，即得到多孔淀粉。
薄荷精油微胶囊的制备
取β-环糊精20g，加入60g去离子水，于400r/min的转速下搅拌30min，使β-环糊精充分分散，得到β-环糊精水溶液，在β-环糊精水溶液中缓慢加入4g薄荷精油，添加完毕后，在水浴温度40℃、转速400r/min下反应4h，反应完成后，冷却至室温，将析出的固体过滤、洗涤和冷冻干燥，得到薄荷精油微胶囊。
实施例二
在实施例一制备得到原料基础上，保鲜涂膜剂称取以下重量的原料：壳聚糖10g、酒石酸5g、大豆分离蛋白5g、硬脂酸3g、多孔淀粉5g、聚赖氨酸3g、纳米蒙脱土0.5g、薄荷精油微胶囊1g。其中壳聚糖采用可食用的壳聚糖。
其制备方法如下：
将多孔淀粉加入150mL的去离子水，于95℃恒温水浴下磁力搅拌20min，冷却至60℃，加入硬脂酸，持续搅拌1h，得到淀粉糊化混合液，冷却至室温备用；
将大豆分离蛋白加入150mL的去离子水，再加入聚赖氨酸，于20℃恒温水浴下磁力搅拌20min，得到蛋白混合液；
将酒石酸加入300mL的去离子水，搅拌均匀，再于70℃下边搅拌边加入壳聚糖，持续搅拌60min，得到壳聚糖酸溶液；
将淀粉糊化混合液、蛋白混合液和壳聚糖酸溶液混合后，于温度为20℃，搅拌速度为1200r/min的条件下搅拌10min搅拌均匀，随后加入负载有茶多酚的纳米蒙脱土和薄荷精油微胶囊，继续搅拌20min，即得到保鲜涂膜剂。
实施例三
在实施例一制备得到原料基础上，保鲜涂膜剂称取以下重量的原料：壳聚糖15g、酒石酸6g、大豆分离蛋白8g、硬脂酸4g、多孔淀粉8g、聚赖氨酸4g、纳米蒙脱土1g、薄荷精油微胶囊3g。
其制备方法如下：
将多孔淀粉加入280mL的去离子水，于95℃恒温水浴下磁力搅拌30min，冷却至60℃，加入硬脂酸，持续搅拌1h，得到淀粉糊化混合液，冷却至室温备用；
将大豆分离蛋白加入280mL的去离子水，再加入聚赖氨酸，于20℃恒温水浴下磁力搅拌25min，得到蛋白混合液；
将酒石酸加入420mL的去离子水，搅拌均匀，再于70℃下边搅拌边加入壳聚糖，持续搅拌70min，得到壳聚糖酸溶液；
将淀粉糊化混合液、蛋白混合液和壳聚糖酸溶液混合后，于温度为30℃，搅拌速度为1200r/min的条件下，搅拌15min搅拌均匀，随后加入负载有茶多酚的纳米蒙脱土和薄荷精油微胶囊，继续搅拌25min，即得到保鲜涂膜剂。
实施例四
在实施例一制备得到原料基础上，保鲜涂膜剂称取以下重量的原料：壳聚糖20g、酒石酸8g、大豆分离蛋白10g、硬脂酸5g、多孔淀粉12g、聚赖氨酸5g、纳米蒙脱土1.5g、薄荷精油微胶囊5g。
其制备方法如下：
将多孔淀粉加入480mL的去离子水，于95℃恒温水浴下磁力搅拌30min，冷却至60℃，加入硬脂酸，持续搅拌1h，得到淀粉糊化混合液，冷却至室温备用；
将大豆分离蛋白加入400mL的去离子水，再加入聚赖氨酸，于20℃恒温水浴下磁力搅拌30min，得到蛋白混合液；
将酒石酸加入640mL的去离子水，搅拌均匀，再于70℃下边搅拌边加入壳聚糖，持续搅拌80min，得到壳聚糖酸溶液；
将淀粉糊化混合液、蛋白混合液和壳聚糖酸溶液混合后，于温度为40℃，搅拌速度为1200r/min的条件下，搅拌15min搅拌均匀，随后加入负载有茶多酚的纳米蒙脱土和薄荷精油微胶囊，继续搅拌30min，即得到保鲜涂膜剂。
取鲜笋分别放入实施例二至实施例四制备得到保鲜涂膜剂中浸泡3min，作为实验组；另设一组空白对照组，鲜笋不做任何处理；每36支竹笋为1组，置于4℃、相对湿度90％的环境下贮藏，贮藏时间12d为限，每3d测定1次相关指标，测定结果如下：
表1木质素(g.(100g)-1)变化情况
| 实验组 | 3d | 6d | 9d | 12d |
| 实施例二 | 4.05 | 4.53 | 5.49 | 6.00 |
| 实施例三 | 3.96 | 4.50 | 5.37 | 5.89 |
| 实施例四 | 3.85 | 4.31 | 5.09 | 5.57 |
| 对照组 | 10.90 | 13.89 | 18.01 | 20.47 |
由表1可知，经实施例二至实施例四制备得到保鲜涂膜剂浸泡后的鲜笋木质素在3d、6d、9d、12d内变化情况差异不大，12d时木质素含量均在6g.(100g)-1以下；对照组木质素增加甚多，3天以后含量便超过10g.(100g)-1，12d时更是达到20.47g.(100g)-1。木质素的增加加大了细胞壁的厚度与硬度，与此同时，纤维素含量也迅速增加，导致竹笋肉质粗糙，降低了竹笋食用品质。
表2硬度(N)变化情况
| 实验组 | 3d | 6d | 9d | 12d |
| 实施例二 | 2523 | 2535 | 2546 | 2553 |
| 实施例三 | 2520 | 2528 | 2541 | 2549 |
| 实施例四 | 2489 | 2501 | 2519 | 2534 |
| 对照组 | 2818 | 2947 | 3167 | 3279 |
由表2可知，经实施例二至实施例四制备得到保鲜涂膜剂浸泡后的鲜笋硬度，3d、6d、9d、12d内变化情况差异不大，硬度均在2600N以内，从3d到12d硬度增加均在50N以内，对照组硬度增加严重，硬度均达到2800N以上，从3d到12d硬度增加超过450N。随着硬度的增加，竹笋肉质变硬，竹食用品质变差。
表3失重率(％)变化情况
| 实验组 | 3d | 6d | 9d | 12d |
| 实施例二 | 1.05 | 1.58 | 2.56 | 3.74 |
| 实施例三 | 1.07 | 1.61 | 2.60 | 4.02 |
| 实施例四 | 1.10 | 1.43 | 2.47 | 3.57 |
| 对照组 | 3.79 | 5.57 | 6.12 | 8.08 |
由表3可知，经实施例二至实施例四制备得到保鲜涂膜剂浸泡后的鲜笋失重率，3d、6d、9d、12d失重相对较少，尤其6d以内失重均在2％以下，12d时基本都能够控制在4％以内，对照组失重严重，6d以后失重均达到5％以上，12d时超过8％。鲜笋失重率越多，鲜笋蒸水分损失越多，其口感月越来越差。
取鲜笋分别放入实施例二至实施例四制备得到保鲜涂膜剂中浸泡3min，作为实验组；另设一组空白对照组，鲜笋不做任何处理；每36支竹笋为1组，置于4℃、相对湿度90％的环境下贮藏，贮藏时间40d为限，每10d测定1次相关指标，测定结果如下：
表4感官状态变化情况
由表4可知，经实施例二至实施例四制备得到保鲜涂膜剂浸泡后的鲜笋在40d后依然有笋香且没有腐烂，而对照组在20d以后便开始发黑腐烂，40d后完全腐烂。普通冷冻下的竹笋在20天以后基本无法食用，而使用本发明的保鲜涂膜剂浸泡后的鲜笋在40d后依然能够正常食用。
本发明的鲜笋保鲜涂膜剂能够持续有效地抑制鲜笋水分蒸发、延缓呼吸代谢以及抵御病原微生物的作用，鲜笋的硬度及木质素增加少，失水率低，能够有效保护鲜笋的色泽和气味，延长鲜笋的保鲜时间。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
Claims (2)
1.一种鲜笋保鲜涂膜剂，其特征在于，所述保鲜涂膜剂包括以下重量份数的原料：壳聚糖10-20份、酒石酸5-8份、大豆分离蛋白5-10份、硬脂酸3-5份、多孔淀粉5-12份、聚赖氨酸3-5份、纳米蒙脱土0.5-1.5份、薄荷精油微胶囊1-5份，所述纳米蒙脱土上负载有茶多酚，所述薄荷精油微胶囊以β-环糊精作为囊壁材料；
所述鲜笋保鲜涂膜剂的制备方法包括如下步骤：
S1、将多孔淀粉加入去离子水中，于95℃恒温水浴下磁力搅拌20-30min，冷却至60℃，加入硬脂酸，持续搅拌1h，得到淀粉糊化混合液，冷却至室温备用；
S2、将大豆分离蛋白加入去离子水中，再加入聚赖氨酸，于20℃恒温水浴下磁力搅拌20-30min，得到蛋白混合液；
S3、将酒石酸加入去离子水中，搅拌均匀，再于70℃下边搅拌边加入壳聚糖，持续搅拌60-80min，得到壳聚糖酸溶液；
S4、将淀粉糊化混合液、蛋白混合液和壳聚糖酸溶液搅拌均匀,加入负载有茶多酚的纳米蒙脱土和薄荷精油微胶囊，继续搅拌20-30min，即得到保鲜涂膜剂；
所述S4中搅拌条件为：温度为20-40℃，搅拌速度为1200r/min，搅拌时间10-15min；
所述纳米蒙脱土上负载茶多酚的方法如下：
取10重量份纳米蒙脱土，加入300重量份20wt％的乙醇溶液，搅拌12-24h后再加入0.3重量份的纳米蒙脱土和3重量份的3wt％的茶多酚，于80-100KW的超声下分散30min，得到悬浮液，再将悬浮液减压蒸馏除去溶剂，即得到负载茶多酚的纳米蒙脱土；
所述多孔淀粉的制备方法如下：
取100重量份小麦淀粉，加入780重量份的磷酸氢二钠和柠檬酸组成的缓冲液，混合均匀后得到淀粉乳液；将得到淀粉乳液在50℃的恒温水浴锅中预热15min，然后分别取与小麦淀粉等量的α-淀粉酶与糖化酶，混合后加入去离子水稀释得到稀释酶液；将稀释酶液加入淀粉乳液中酶解反应5h，反应结束后加入1500重量份的4wt％的氢氧化钠溶液终止反应，然后离心，将沉淀进行抽滤，将抽滤后的沉淀水洗3-4次后，放入60℃的烘箱中干燥，粉碎，即得到多孔淀粉。
2.根据权利要求1所述的一种鲜笋保鲜涂膜剂，其特征在于，所述薄荷精油微胶囊的制备方法如下：
取20重量份的β-环糊精加入60重量份的去离子水中，于400r/min的转速下搅拌30min，得到β-环糊精水溶液，在β-环糊精水溶液中缓慢加入4重量份的薄荷精油，添加完毕后，在水浴温度40℃、转速400r/min下反应4h，反应完成后，冷却至室温，将析出的固体过滤、洗涤和冷冻干燥，得到薄荷精油微胶囊。
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