CN112205468A

CN112205468A - 一种涂膜保鲜剂及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN112205468A
Application number: CN202011137277.0A
Authority: CN
Inventors: 于丽娟; 罗海波; 屈云慧; 李宏; 张春洁; 李雪瑞; 普红梅; 杨芳
Original assignee: Institute Of Agro-Products Processing Yaas
Current assignee: Institute Of Agro-Products Processing Yaas
Priority date: 2020-10-22
Filing date: 2020-10-22
Publication date: 2021-01-12

Abstract

本发明公开了一种涂膜保鲜剂及其制备方法与应用。所述的涂膜保鲜剂由海藻酸钠、L‑半胱氨酸和柠檬酸组成。制备方法是将按配方配比的海藻酸钠、L‑半胱氨酸和柠檬酸混匀后即得目标物涂膜保鲜剂。所述的涂膜保鲜剂的应用为所述的涂膜保鲜剂制备成新鲜食品涂膜保鲜剂中的应用。本发明所述的涂膜保鲜剂能使鲜切类食品贮藏12天以上不会发生褐变等问题。在保证鲜切食品类的质量以及感官性质的前提下，延长了鲜切食品类的货架期，为鲜切食品的保鲜技术开拓了新的路径，大幅提升了产品的经济效益。

Description

一种涂膜保鲜剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于保鲜技术领域，具体涉及一种涂膜保鲜剂及其制备方法与应用。

背景技术

莲藕（Nelumbo nucifera Gaertn），简称藕，又名蔤、玉笋、玉玲珑、蓉玉节等，为植物莲的肥大根茎。莲藕是我国一种重要的水生蔬菜，同时也具有水果的特性，为“荷塘四宝”之一，与茭白、水芹、芡实、茨菰、荸荠、莼菜、菱并称“水八仙”。莲藕原产于亚洲南部，在我国的种植历史可追溯到公元前六世纪。浙江余姚河姆渡文化遗址中，就发现了莲、菱和蒲菜等水生植物的花粉化石。《诗经》记载的“山有扶苏、险有荷华”也可佐证我国的种植历史。此外，莲藕在我国的种植范围颇广，涵盖南北，主要在长江流域、珠江三角洲、洞庭湖区。

莲藕不仅富含淀粉、蛋白质、脂类、膳食纤维、矿物质（如：铁、铜、钛、锰、磷等）、多酚（绿原酸、焦儿茶素等），还含有少量生物活性物质如丹宁酸、生物碱（天冬碱、胡芦巴碱）、黄酮类、胡萝卜素、核黄素、L-抗坏血酸、吡哆素和硫胺素。莲藕的平均营养值大于1.54，比茭白、菱角等大多数水生蔬菜的平均营养值高。

莲藕不仅有较高的食用价值，也有相当高的药用价值，是种药食同源型食品，生食熟食皆可。中医认为莲藕性寒，生食，可凉血散瘀、清热祛火、生津止渴；熟食，可养血益血、健脾消食。莲藕中含有的黏液蛋白和膳食纤维，可与胆碱盐、胆固醇等结合，所以有通便止泻的功效；莲藕有其特有的清香，含有鞣质，所以有开胃健脾的作用；单宁酸有收缩血管的作用，藕中含有单宁酸，则可以用于止血散瘀。藕中含有的微量元素、蛋白质、维生素，使其有益气补血的作用。藕与其他食物药材相结合时，其效果会发挥得更好，清热化痰、利肺止咳，还可辅助治疗一些病症，如：鼻干，咳中带血，体虚等，因此莲藕是妇孺儿童，体弱多病者的滋补良品。

鲜切莲藕容易褐变，褐变的原因有酶促褐变和非酶促褐变；其中非酶促褐变机理有：美拉德反应、焦糖化反应、抗坏血酸氧化分解等，而鲜切莲藕的褐变主要是酶促褐变，酶促褐变也是多数植物组织褐变的原因。鲜切莲藕、鲜切水果、鲜切食品类由于切分产生的机械伤会激发植物体组织启动应对逆境的防御机制，一方面诱导积累抗氧化物质（如：抗坏血酸）；另一方面，提高抗氧化物酶活性（如：超氧化物歧化酶）。在伤口处会产生活性氧（如：超氧阴离子、过氧化氢等），少量活性氧产生有助于诱导一些酶类产生、植物组织内的防御分子合成，帮助植物组织抵御伤害。但活性氧浓度过高的时候，活性略小的活性氧富集转化成活性较大的羟自由基，容易引发膜脂过氧化反应。另外，切分使原本完整的细胞膜遭到破坏，加剧膜脂过氧化作用。这些反应干扰植物组织的正常代谢，加速衰老。为避免鲜切果蔬在食品短时间内即发生上述反应，降低食用价值，较少经济损失。因此，开发一种能解决上述技术问题的保鲜剂产品是非常必要的。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种涂膜保鲜剂；第二目的在于提供所述的涂膜保鲜剂的制备方法；第三目的在于提供所述的涂膜保鲜剂的应用。

本发明的第一目的是这样实现的，所述的涂膜保鲜剂由海藻酸钠、L-半胱氨酸和柠檬酸组成。

本发明的第二目的是这样实现的，是将配方配比的海藻酸钠、L-半胱氨酸和柠檬酸混匀后即得目标物涂膜保鲜剂。

本发明的第三目的是这样实现的，所述的涂膜保鲜剂制备成新鲜食品涂膜保鲜剂中的应用。

鲜切莲藕的主要品质劣变之一就是褐变，褐变原因有酶促褐变和非酶促褐变，非酶促褐变机理有：美拉德反应、焦糖化反应、抗坏血酸氧化分解等，而莲藕的褐变主要是酶促褐变，酶促褐变也是多数植物组织褐变的原因。

切分产生的机械伤会激发植物体组织启动应对逆境的防御机制，一方面诱导抗氧化物质（如：抗坏血酸）产生积累；另一方面，提高抗氧化物酶（如：超氧化物歧化酶）的酶活。在伤口处会产生活性氧（如：超氧阴离子、过氧化氢等），少量活性氧产生有助于诱导一些酶类产生、植物组织内的防御分子合成，帮助植物组织抵御伤害。当活性氧的浓度过高的时候，活性略小的活性氧富集转化成活性较大的羟自由基，从而引发膜脂过氧化反应。另外，切分使原本完整的细胞膜遭到破坏，加剧膜脂过氧化作用。这些反应干扰植物组织的正常代谢，加速成熟衰老。植物体内主要抗氧化物质和抗氧化物酶的作用途径如图7所示；

本发明根据图7所述机制研究分析了鲜切类食品，特别是鲜切莲藕贮藏过程中外观、营养成分、抗氧化酶活性等变化导致的系列问题，利用涂膜能限制气体交换、控制呼吸、抑制微生物侵入的机理开发出了一种能减缓果蔬褐变的复合涂膜保鲜剂。本发明所述的涂膜保鲜剂能使鲜切类食品贮藏12天以上不会发生褐变等问题。在保证鲜切食品类的质量以及感官性质前提下，延长了鲜切食品类的货架期，为鲜切食品的保鲜技术开拓了新的路径，大幅提升了产品的经济效益。

附图说明

图1为不同涂膜处理对鲜切莲藕4℃贮藏前后外观品质的影响示意图；

图2为不同涂膜处理对鲜切莲藕4℃贮藏过程中色泽的影响示意图；

图3为不同涂膜处理对鲜切莲藕4℃贮藏过程中可溶性固形物和还原糖含量的影响示意图；

图4为不同涂膜处理对鲜切莲藕4℃贮藏过程中可滴定酸含量和pH的影响示意图；

图5为不同涂膜处理对鲜切莲藕4℃贮藏过程中ASA含量的影响示意图；

图6为不同涂膜处理对鲜切莲藕4℃贮藏过程中SOD、CAT活性的影响示意图；

图7为植物体内主要抗氧化物质和抗氧化物酶的作用途径示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

本发明所述的涂膜保鲜剂由海藻酸钠、L-半胱氨酸和柠檬酸组成。

所述的海藻酸钠、L-半胱氨酸和柠檬酸的质量配比为（3~7）：（2~4）：（6~9）。

所述的海藻酸钠、L-半胱氨酸和柠檬酸的质量配比为（4~6）：（2~3）：（7~8）。

所述的海藻酸钠、L-半胱氨酸和柠檬酸的质量配比为5:2.5:7.5。

所述的海藻酸钠、L-半胱氨酸和柠檬酸的质量配比为5:2.7:7.6。

本发明所述的涂膜保鲜剂的制备方法，是将配方配比的海藻酸钠、L-半胱氨酸和柠檬酸混匀后即得目标物涂膜保鲜剂。

本发明所述的涂膜保鲜剂的应用为所述的涂膜保鲜剂制备成新鲜食品涂膜保鲜剂中的应用。

所述的涂膜保鲜剂的应用为所述的涂膜保鲜剂制备成水果涂膜保鲜剂中的应用。

所述的涂膜保鲜剂的应用为所述的涂膜保鲜剂制备成鲜切食品涂膜保鲜剂中的应用。

所述的涂膜保鲜剂的应用为所述的涂膜保鲜剂制备成鲜切莲藕涂膜保鲜剂中的应用。

下面以具体实施案例对本发明做进一步说明：

实施例1

分别称取海藻酸钠3g、L-半胱氨酸2g和柠檬酸6g 混匀，溶于1000g水中得到涂膜保鲜剂。

实施例2

分别称取海藻酸钠4g、L-半胱氨酸3g和柠檬酸7g 混匀，溶于1000g水中得到涂膜保鲜剂。

实施例3

分别称取海藻酸钠5g、L-半胱氨酸2.5g和柠檬酸7.5g 混匀，溶于1000g水中得到涂膜保鲜剂。

实施例4

分别称取海藻酸钠5g、L-半胱氨酸2.7g和柠檬酸7.6g 混匀，溶于1000g水中得到涂膜保鲜剂。

实施例5

分别称取海藻酸钠6g、L-半胱氨酸3g和柠檬酸8g 混匀，溶于1000g水中得到涂膜保鲜剂。

实施例6

分别称取海藻酸钠7g、L-半胱氨酸4g和柠檬酸9g 混匀，溶于1000g水中得到涂膜保鲜剂。

试验例1

以实施例3制备得到的涂膜保鲜剂进行试验，试验方案如下：

1、样品处理

将挑选好的莲藕，自来水冲洗，洗去泥土，用软布在不形成机械伤的前提下轻轻擦拭，切除藕节后去皮，切分成3~5mm左右的藕片，立刻置于消毒过的自来水中。

2、保鲜试验

将切分好的藕片，分别放入蒸馏水（CK）、海藻酸钠（SA）、L-半胱氨酸+柠檬酸（CC）和实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）处理后，4℃贮藏14d。每4d取一次样，观察外观、色泽、营养成分、抗氧化酶活性等。

3、结果与分析

1）鲜切莲藕外观

蒸馏水（CK）、海藻酸钠（SA）、L-半胱氨酸+柠檬酸（CC）和实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）处理鲜切莲藕，4℃贮藏14d前后外观品质见图1。鲜切莲藕贮藏第0d时，颜色洁白。随着贮藏时间的延长，第9d时，蒸馏水（CK）组褐变严重，已经失去商品价值；海藻酸钠（SA）和L-半胱氨酸+柠檬酸（CC）组略好于蒸馏水（CK）组，但也开始出现褐变或局部褐变；实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）组依旧保持着洁白的外观。第14d时，蒸馏水（CK）组出现肉眼可见的菌落；海藻酸钠（SA）和L-半胱氨酸+柠檬酸（CC）组略好于蒸馏水（CK）组，但也开始出现少数菌落；实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）组外观略有劣变，但仍然在可接受范围内。以上结果表明实施例3制备得到的涂膜保鲜剂（CB）复合涂膜处理可以显著维持鲜切莲藕的色泽，抑制褐变。

2）鲜切莲藕的色泽

蒸馏水（CK）、海藻酸钠（SA）、L-半胱氨酸+柠檬酸（CC）和实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）处理后的鲜切莲藕4℃贮藏前后色泽的变化见图2。总色差ΔE可以反应色泽的变化情况，ΔE值越大，表明褐变程度越高，ΔE值越小，褐变程度越小。鲜切莲藕4℃贮藏期间，蒸馏水（CK）组、海藻酸钠（SA）组、L-半胱氨酸+柠檬酸（CC）组和实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）组的ΔE值均随着贮藏时间的延长逐渐增加。0-4 d时，蒸馏水（CK）组、海藻酸钠（SA）组、L-半胱氨酸+柠檬酸（CC）组和实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）组均无显著（P>0.05）差异；贮藏14 d时，海藻酸钠（SA）组、L-半胱氨酸+柠檬酸（CC）组和实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）组的ΔE值分别为6.41±0.45、5.17±0.25、3.00±0.17，均显著（P<0.05）低于蒸馏水（CK）组12.25±0.35，很明显，应用实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）涂膜处理对于鲜切莲藕的褐变有良好的抑制作用，效果最好。

L值表示白色程度，值越大表示越白。图2显示，鲜切莲藕的L值在贮藏期间不断下降，第14 d时，蒸馏水（CK）组的L值已经下降至53.42±0.34，实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）处理组仍保持在62.82±0.28。海藻酸钠（SA）组、L-半胱氨酸+柠檬酸（CC）组和实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）组的L值下降相对缓慢，且实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）组下降速度最缓慢，说明实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）处理组护色效果显著。

3）鲜切莲藕的可溶性固形物(SSC)和还原糖含量

SSC含量的大小表示了莲藕中溶于水的有机质含量多少，一定程度上反映了在整个贮藏过程中，莲藕中的营养物质保留率和鲜切莲藕的风味。可溶性固形物含量还可能直接影响到果蔬细胞的渗透压，从而影响水分含量。从图3可以看出，随着贮藏时间的延长，鲜切莲藕的SSC呈现逐渐下降趋势；4℃贮藏4d后，出现差异：蒸馏水（CK）组仅为3.57%，海藻酸钠（SA）组、L-半胱氨酸+柠檬酸（CC）组比蒸馏水（CK）组略好，实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）处理组还保留在5.04%，有显著性差异（P＜0.05），说明实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）处理有效抑制了鲜切莲藕SSC的下降，有利于保持鲜切莲藕的营养物质。

还原糖是果蔬的营养成分之一，影响着果蔬的品质好坏，营养成分是维持果蔬感官性状的物质基础。所以还原糖含量可以判断鲜切莲藕的品质，衡量它的风味。如图3所示，在贮藏期间内，鲜切莲藕的还原糖含量先下降后上升。贮藏前期，还原糖一直在被消耗所以呈现下降的趋势；而后，鲜切莲藕的淀粉加速分解导致还原糖含量快速上升。蒸馏水（CK）的还原糖含量在贮藏过程中变化剧烈，而实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）处理组则有效地抑制了还原糖含量的突变，说明实施例3制备的涂膜保鲜剂有利于保持鲜切莲藕营养物质。

4）鲜切莲藕的可滴定酸（TA）含量和pH值

TA也是评价果蔬风味的一个重要指标，TA可以反映果蔬的酸甜度，影响消费者食用口感。从图4可以看出，鲜切莲藕在贮藏期间，总体呈上升趋势。第14d时，蒸馏水（CK）组的TA含量上升到初始值的2倍，海藻酸钠（SA）组、L-半胱氨酸+柠檬酸（CC）组比蒸馏水（CK）组略好，实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）处理组仅上升到1.1倍，存在显著性差异。蒸馏水（CK）组、海藻酸钠（SA）组、L-半胱氨酸+柠檬酸（CC）组的pH先下降，尔后略有上升，波动较大，不利于鲜切莲藕风味的稳定，而实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）处理组的鲜切莲藕的pH值保持在6.5~7之间，相对稳定。

表明实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）处理可以明显维持TA含量，阻止pH值突变，稳定风味。

5）鲜切莲藕抗坏血酸（AsA）含量

AsA是果蔬中广泛存在的一种营养成分，AsA同时也是果蔬中重要的抗氧化成分之一；但AsA是一种水溶性维生素，在空气中容易被氧化，较容易流失。AsA可以直接将活性氧还原，且还可在活性氧清除过程中作为酶的反应底物起竞争性抑制作用，所以果蔬中AsA的减少，会伴随着果蔬衰老加速。从图5可以看出，随着贮藏时间的增加，鲜切莲藕的AsA含量逐渐下降。0~4d时，蒸馏水（CK）组、海藻酸钠（SA）组、L-半胱氨酸+柠檬酸（CC）组比蒸馏水（CK）组和实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）组无显著差异，4d之后逐渐显示出差异。第14d时，蒸馏水（CK）组、海藻酸钠（SA）组、L-半胱氨酸+柠檬酸（CC）组比蒸馏水（CK）组和实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）组的AsA含量分别是入贮时的12%、14%、22%、41%。

表明实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）处理对于鲜切莲藕AsA含量的保持有着良好的效果。

6）鲜切莲藕抗氧化酶SOD、CAT活性

SOD是一种以

为底物，通过歧化反应除植物组织中形成的自由基，减少自由基对植物组织的伤害的酶。如图6所示，在贮藏过程中，SOD的活性先增长，然后下降。趋势一致，第14d时，海藻酸钠（SA）组和L-半胱氨酸+柠檬酸（CC）组的鲜切莲藕的SOD活性分别为17.50±0.60、16.86±0.74 U∙g^-1FW，与蒸馏水（CK）组16.58±0.41 U∙g^-1FW无显著差异；实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）组为20.99±0.78 U∙g^-1FW，显著高于与其他三组。

表明实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）处理组有利于保持莲藕切片SOD酶活性。

CAT是植物组织中消除过氧化氢的酶类，清除植物组织中的H₂O₂自由基，减少自由基对植物组织的伤害，降低酚类氧化的速度。由图6所示，CAT活性整体呈上升趋势，在整个贮藏过程中，海藻酸钠（SA）组和L-半胱氨酸+柠檬酸（CC）、实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）组，三组涂膜处理的鲜切莲藕CAT活性都显著（P<0.05）高于蒸馏水（CK）组。第14d时，实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）组达到蒸馏水（CK）组的3.3倍。

表明实施例3制备的涂膜保鲜剂（CB）有效地增强了鲜切莲藕在贮藏期间的CAT活性。

综上试验数据表明，实施例3制备得到的涂膜保鲜剂有利于维持鲜切莲藕的外观和色泽，维持鲜切莲藕SSC、还原糖、TA和ASA 含量，维持pH稳定，维持SOD抗氧化酶活性活性，从而抑制藕片酚类物质和自由基生成、脂肪酸代谢，提高自由基清除能力，降低

、H₂O₂和MDA含量，延缓鲜切莲藕的生理代谢，降低鲜切莲藕体内的氧化应激反应，维持细胞膜的完整性，抑制酶促褐变底物的生成，延缓褐变。

试验例2

分别按实施例1、实施例2、实施例4、实施例5、实施例6进行试验，结果均表明，本发明所述的涂膜保鲜剂可以显著维持鲜切莲藕的色泽，较好的维持鲜切莲藕还原糖、SSC、ASA和TA含量，提高SOD的酶活性，提高自由基清除能力，降低

、H₂O₂的含量，延缓鲜切莲藕的生理代谢，降低鲜切莲藕体内的氧化应激反应，维持细胞膜的完整性，抑制酶促褐变底物的生成，延缓褐变。

Claims

1.一种涂膜保鲜剂，其特征在于，所述的涂膜保鲜剂由海藻酸钠、L-半胱氨酸和柠檬酸组成。

2.根据权利要求1所述的涂膜保鲜剂，其特征在于，所述的海藻酸钠、L-半胱氨酸和柠檬酸的质量配比为（3~7）：（2~4）：（6~9）。

3.根据权利要求1所述的涂膜保鲜剂，其特征在于，所述的海藻酸钠、L-半胱氨酸和柠檬酸的质量配比为（4~6）：（2~3）：（7~8）。

4.根据权利要求1~3任一所述的涂膜保鲜剂，其特征在于，所述的海藻酸钠、L-半胱氨酸和柠檬酸的质量配比为5:2.5:7.5。

5.根据权利要求1~3任一所述的涂膜保鲜剂，其特征在于，所述的海藻酸钠、L-半胱氨酸和柠檬酸的质量配比为5:2.7:7.6。

6.一种权利要求1~5任一所述的涂膜保鲜剂的制备方法，其特征在于，是将配方配比的海藻酸钠、L-半胱氨酸和柠檬酸混匀后即得目标物涂膜保鲜剂。

7.一种权利要求1~5任一所述的涂膜保鲜剂的应用，其特征在于，所述的涂膜保鲜剂制备成新鲜食品涂膜保鲜剂中的应用。

8.根据权利要求7所述的涂膜保鲜剂的应用，其特征在于，所述的涂膜保鲜剂制备成水果涂膜保鲜剂中的应用。

9.根据权利要求7所述的涂膜保鲜剂的应用，其特征在于，所述的涂膜保鲜剂制备成鲜切食品涂膜保鲜剂中的应用。

10.根据权利要求7所述的涂膜保鲜剂的应用，其特征在于，所述的涂膜保鲜剂制备成鲜切莲藕涂膜保鲜剂中的应用。