CN112640952A - 一种竹笋保鲜剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竹笋保鲜剂及其制备方法，涉及食品加工技术领域。本发明的一种竹笋保鲜剂，包括成膜液、抗菌缓释胶囊和保鲜缓释胶囊，所述成膜液、抗菌缓释胶囊和保鲜缓释胶囊的质量比为5:2:1，所述抗菌缓释胶囊是以抗菌原液为囊芯，改性明胶为囊皮，所述保鲜缓释胶囊以保鲜混合液为囊芯，改性明胶为囊皮，所述改性明胶为多巴胺对明胶接枝改性制得。本发明公开了一种竹笋保鲜剂及其制备方法，能够在一定程度上减少外界环境对保鲜和抗菌的有效成分的影响，能够在相对较长的一段时间内持续达到保鲜和抗菌的效果。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种竹笋保鲜剂及其制备方法。
背景技术
竹笋是竹子地下竹鞭上萌发分化长出地面的幼芽，味道鲜美，口感脆嫩爽口，富含多种有益人体健康的矿物元素(如Se和Ge等)和膳食纤维，并且低脂肪和低胆固醇。另外，竹笋中含有大量的维生素、氨基酸、以及类黄酮、酚类等植物营养活性成分。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即失去商品价值和实用价值，导致竹笋储运困难。今年来，人们对天然食品的需求量不断增大，食品安全意思不断增强，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。
现有的竹笋保鲜技术，包括物理保鲜技术和化学保鲜技术，其中化学保鲜技术包括涂膜保鲜技术，即在竹笋的表面涂覆涂膜剂形成薄膜，起到抑制水分蒸发、延缓生理代谢的作用，但是现有的涂膜剂大多使用单一的成分，效果单一，也有部分在涂膜剂内添加多种外源性物质用以提高保鲜的作用，但是其中有效成分极易受到外界环境的影响，导致保鲜效果受到影响，保鲜时间不长。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于公开一种竹笋保鲜剂及其制备方法，能够在一定程度上减少外界环境对保鲜和抗菌的有效成分的影响，能够在相对较长的一段时间内持续达到保鲜和抗菌的效果。
具体的，本发明的一种竹笋保鲜剂，包括成膜液、抗菌缓释胶囊和保鲜缓释胶囊，所述成膜液、抗菌缓释胶囊和保鲜缓释胶囊的质量比为5:2:1，所述抗菌缓释胶囊是以抗菌原液为囊芯，改性明胶为囊皮，所述保鲜缓释胶囊以保鲜混合液为囊芯，改性明胶为囊皮，所述改性明胶为多巴胺对明胶接枝改性制得。
本发明的竹笋保鲜剂，通过成膜液在竹笋表面形成保护膜，通过添加的抗菌缓释胶囊和保鲜缓释胶囊能够在相对较长的一段时间内持续达到保鲜和抗菌的效果，同时通过将保鲜和抗菌的有效成分制备成微胶囊的形式，也在一定程度上对保鲜和抗菌成分起到一定的保护作用，使得其能够更好的保持活性。
进一步，所述成膜液包括以下原料：改性丝素蛋白、石花胶和甘油，所述改性丝素蛋白为透明质酸修饰丝素蛋白制得。
成膜液中的丝素蛋白和石花胶均均有较好的成膜性能，但是丝素蛋白的内交联会导致成膜的力学性能较差，本发明通过透明质酸对丝素蛋白进行修饰，一方面能够减少其内交联，另一方面，由于抗菌缓释微胶囊和保鲜缓释微胶囊的囊皮为改性明胶制成，在使用的时候，丝素蛋白上的透明质酸的羟基还能够和多巴胺上的氨基发生反应，二者交联不仅增加了形成膜的力学性能，同时由于多巴胺的引入还能够在一定程度上增加和竹笋之间的粘附性能。
进一步，所述改性丝素蛋白、石花胶、甘油的质量比为(6-8):3:1。
进一步，所述抗菌原液包括以下重量份原料：溶菌酶20-30份、蜂胶30-40份、茶多酚5-6份、紫苏提取物3-5份、云香草提取物0.5-1份。
进一步，所述保鲜混合液包括以下重量份原料：芦荟提取物10-15份、柠檬酸30-40份、赤霉素10-15份、茶树油5-6份。
进一步，所述竹笋保鲜剂的制备方法为：常温下，将石花胶和改性丝素蛋白加入去离子水中，持续搅拌混合均匀，加入甘油，升温至30-45℃持续搅拌混合30min后，加入抗菌缓释胶囊和保鲜缓释胶囊，继续搅拌混合分散均匀得到保鲜剂。
进一步，所述改性丝素蛋白的制备方法为：将透明质酸搅拌溶解于去离子水中，加入盐酸酪胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺，搅拌混合均匀后，调节pH至4.7，于室温下搅拌反应14-16h，反应后调节pH至7.0，然后置于透析袋中，用去离子水透析24小时，冷冻干燥后，搅拌溶解于去离子水中，加入丝素蛋白，搅拌充分溶解后，滴加1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐，在25-35℃温度下，搅拌反应8-10h，透析24h，得到改性丝素蛋白。
进一步，所述改性明胶的制备方法为：将明胶于45-55℃温度下搅拌溶解于磷酸盐缓冲溶液中，得到质量分数为8-12％的明胶溶液，将甲基丙烯酸酐缓慢滴加到明胶溶液中，搅拌混合均匀后于50℃条件下搅拌反应3h，反应完成后将反应液置于透析袋中，用去离子水透析7d，透析完成冷冻干燥后，搅拌溶解于Tris缓冲液中，再加入多巴胺，超声搅拌混匀后，升温至40-45℃，搅拌反应12h，反应完成后，过滤、洗涤，透析冷冻干燥后得到改性明胶。
进一步，所述抗菌缓释胶囊和保鲜缓释胶囊的制备方法相同，均是采用喷雾干燥法制备而成。
本发明的有益效果：
1、本发明公开了一种竹笋保鲜剂，通过将保鲜原液和抗菌原液制成微胶囊能够减少外界环境对有效成分的影响，达到长时间保持活性的效果；同时通过成膜液将抗菌缓释胶囊和保鲜缓释胶囊包覆竹笋外表面，首先形成膜能够抑制笋体的呼吸作用，减缓纤维素的增加，延长竹笋保鲜时间，其次，抗菌缓释胶囊和保鲜缓释胶囊的添加能够达到持续、长时间保鲜的效果。
2、本发明的竹笋保鲜剂，对成膜液以及抗菌缓释胶囊、保鲜缓释胶囊的材料进行设计，使得成膜后膜的力学性能较好，从而在一定程度上减少了在运输、保存的过程中膜的破裂，进而保证了保鲜效果。
3、本发明的竹笋保鲜剂所使用的原料均是无毒、环保的材料，对人体和环境均不会造成伤害。
4、本发明的竹笋保鲜剂，能够抑制竹笋褐变，抑制PAL和POD活性的上升，降低木质素含量，延缓木质化进程，从而延缓竹笋衰老、控制竹笋保鲜程度和保鲜时间。
5、通过抗菌原液中各组分的协同作用，能够抑制真菌等微生物的生长或杀死真菌等微生物，达到抗菌的目的，进而将竹笋进行保鲜。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明：
本发明所公开的竹笋保鲜剂，包括成膜液、抗菌缓释胶囊和保鲜缓释胶囊，其抗菌缓释胶囊是以抗菌原液为囊芯，改性明胶为囊皮，保鲜缓释胶囊以保鲜混合液为囊芯，明胶为囊皮，其中，抗菌原液包括以下重量份原料：溶菌酶20-30份、蜂胶30-40份、茶多酚5-6份、紫苏提取物3-5份、云香草提取物0.5-1份；保鲜混合液包括以下重量份原料：芦荟提取物10-15份、柠檬酸30-40份、赤霉素10-15份、茶树油5-6份；具体的实施例一～实施例三的抗菌原液和保鲜混合液分别按照表1所示的配比：
实施例一竹笋保鲜剂的制备1
改性明胶的制备方法为：将明胶于55℃温度下搅拌溶解于磷酸盐缓冲溶液中，得到质量分数为8％的明胶溶液，将8％倍明胶溶液质量的甲基丙烯酸酐以8d/min的速度滴加到明胶溶液中，搅拌混合均匀后于50℃条件下搅拌反应3h，反应完成后将反应液置于透析袋中，用去离子水透析7d，每12h换一次去离子水，透析完成冷冻干燥后，搅拌溶解于10mM，pH＝8.5的Tris缓冲液中，再加入1/2倍明胶质量的多巴胺，超声搅拌混匀后，升温至42℃，于2000r/min的搅拌速度下搅拌反应12h，反应完成后，过滤、用去离子水洗涤，置于透析袋中透析7d，冷冻干燥后得到改性明胶。
抗菌缓释胶囊(或保鲜缓释微胶囊)的制备：称取改性明胶搅拌溶解于去离子水中，得到改性明胶质量分数为20％的壁材溶液，按照表1中实施例一的配比称取各原料搅拌混合均匀得到抗菌原液(或保鲜混合液)，加入5％抗菌原液质量的吐温-80，搅拌混合均匀后，按照0.3的芯壁比加入壁材溶液，使用高剪切乳化机乳化20min，于进风温度为150℃，进料速度为500L/h的条件下进行喷雾干燥，得到抗菌缓释微胶囊(或保鲜缓释微胶囊)。
改性丝素蛋白的制备方法为：将透明质酸搅拌溶解于100倍透明质酸质量的去离子水中，加入盐酸酪胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺，盐酸酪胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为2:1:2:2，搅拌混合均匀后，加入0.1mol/L盐酸调节pH至4.7，于室温下搅拌反应16h，反应后用0.1mol/L氢氧化钠溶液调节pH至7.0，然后置于透析袋中，用去离子水透析24小时，每6h换一次去离子水，冷冻干燥后，搅拌溶解于去离子水中，加入3倍透明质酸质量的丝素蛋白，搅拌充分溶解后，滴加5％倍丝素蛋白质量的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐，在30℃温度下，搅拌反应10h，透析24h，得到改性丝素蛋白
竹笋保鲜剂的制备：按照8:3:1的质量比分别称取改性丝素蛋白、石花胶和甘油，将石花胶和改性丝素蛋白加入去离子水中，持续搅拌混合均匀，加入甘油，升温至40℃持续搅拌混合30min后，得到成膜液，再按照成膜液:抗菌缓释胶囊:保鲜缓释胶囊为5:2:1的质量比加入抗菌缓释胶囊和保鲜缓释胶囊，继续搅拌混合分散均匀得到保鲜剂。
实施例二竹笋保鲜剂的制备2
改性明胶的制备方法为：将明胶于45℃温度下搅拌溶解于磷酸盐缓冲溶液中，得到质量分数为10％的明胶溶液，将6％倍明胶溶液质量的甲基丙烯酸酐以5d/min的速度滴加到明胶溶液中，搅拌混合均匀后于50℃条件下搅拌反应3h，反应完成后将反应液置于透析袋中，用去离子水透析7d，每12h换一次去离子水，透析完成冷冻干燥后，搅拌溶解于10mM，pH＝8.5的Tris缓冲液中，再加入1/5倍明胶质量的多巴胺，超声搅拌混匀后，升温至40℃，于2500r/min的搅拌速度下搅拌反应12h，反应完成后，过滤、用去离子水洗涤，置于透析袋中透析7d，冷冻干燥后得到改性明胶。
抗菌缓释胶囊(或保鲜缓释微胶囊)的制备：称取改性明胶搅拌溶解于去离子水中，得到改性明胶质量分数为18％的壁材溶液，按照表1中实施例二的配比称取各原料搅拌混合均匀得到抗菌原液(或保鲜混合液)，加入5％抗菌原液质量的吐温-80，搅拌混合均匀后，按照0.25的芯壁比加入壁材溶液，使用高剪切乳化机乳化20min，于进风温度为155℃，进料速度为600L/h的条件下进行喷雾干燥，得到抗菌缓释微胶囊(或保鲜缓释微胶囊)。
改性丝素蛋白的制备方法为：将透明质酸搅拌溶解于120倍透明质酸质量的去离子水中，加入盐酸酪胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺，盐酸酪胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为2:1:2:2，搅拌混合均匀后，加入0.1mol/L盐酸调节pH至4.7，于室温下搅拌反应15h，反应后用0.1mol/L氢氧化钠溶液调节pH至7.0，然后置于透析袋中，用去离子水透析24小时，每6h换一次去离子水，冷冻干燥后，搅拌溶解于去离子水中，加入3倍透明质酸质量的丝素蛋白，搅拌充分溶解后，滴加5％倍丝素蛋白质量的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐，在25℃温度下，搅拌反应10h，透析24h，得到改性丝素蛋白
竹笋保鲜剂的制备：按照6:3:1的质量比分别称取改性丝素蛋白、石花胶和甘油，将石花胶和改性丝素蛋白加入去离子水中，持续搅拌混合均匀，加入甘油，升温至30℃持续搅拌混合30min后，得到成膜液，再按照成膜液:抗菌缓释胶囊:保鲜缓释胶囊为5:2:1的质量比加入抗菌缓释胶囊和保鲜缓释胶囊，继续搅拌混合分散均匀得到保鲜剂。
实施例三竹笋保鲜剂的制备3
改性明胶的制备方法为：将明胶于50℃温度下搅拌溶解于磷酸盐缓冲溶液中，得到质量分数为12％的明胶溶液，将7％倍明胶溶液质量的甲基丙烯酸酐以10d/min的速度滴加到明胶溶液中，搅拌混合均匀后于50℃条件下搅拌反应3h，反应完成后将反应液置于透析袋中，用去离子水透析7d，每12h换一次去离子水，透析完成冷冻干燥后，搅拌溶解于10mM，pH＝8.5的Tris缓冲液中，再加入1/3倍明胶质量的多巴胺，超声搅拌混匀后，升温至45℃，于2200r/min的搅拌速度下搅拌反应12h，反应完成后，过滤、用去离子水洗涤，置于透析袋中透析5d，冷冻干燥后得到改性明胶。
抗菌缓释胶囊(或保鲜缓释微胶囊)的制备：称取改性明胶搅拌溶解于去离子水中，得到改性明胶质量分数为22％的壁材溶液，按照表1中实施例三的配比称取各原料搅拌混合均匀得到抗菌原液(或保鲜混合液)，加入5％抗菌原液质量的吐温-80，搅拌混合均匀后，按照0.3的芯壁比加入壁材溶液，使用高剪切乳化机乳化30min，于进风温度为165℃，进料速度为550L/h的条件下进行喷雾干燥，得到抗菌缓释微胶囊(或保鲜缓释微胶囊)。
改性丝素蛋白的制备方法为：将透明质酸搅拌溶解于110倍透明质酸质量的去离子水中，加入盐酸酪胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺，盐酸酪胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为2:1:2:2，搅拌混合均匀后，加入0.1mol/L盐酸调节pH至4.7，于室温下搅拌反应14h，反应后用0.1mol/L氢氧化钠溶液调节pH至7.0，然后置于透析袋中，用去离子水透析24小时，每6h换一次去离子水，冷冻干燥后，搅拌溶解于去离子水中，加入2倍透明质酸质量的丝素蛋白，搅拌充分溶解后，滴加5％倍丝素蛋白质量的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐，在35℃温度下，搅拌反应8h，透析24h，得到改性丝素蛋白
竹笋保鲜剂的制备：按照7:3:1的质量比分别称取改性丝素蛋白、石花胶和甘油，将石花胶和改性丝素蛋白加入去离子水中，持续搅拌混合均匀，加入甘油，升温至45℃持续搅拌混合30min后，得到成膜液，再按照成膜液:抗菌缓释胶囊:保鲜缓释胶囊为5:2:1的质量比加入抗菌缓释胶囊和保鲜缓释胶囊，继续搅拌混合分散均匀得到保鲜剂。
对比例
本实施例和实施例一相比，其不同之处在于，在抗菌缓释胶囊和保鲜缓释胶囊的制备过程中不使用改性明胶，而使用常规的明胶作为壁材，在竹笋保鲜剂的制备过程中，不使用改性丝素蛋白，直接使用常规的丝素蛋白。
实验
早上，于竹林中挑选外观完好，且直径、长度相近，生长时间一致的新鲜竹笋50根，将表面的泥土和污染物洗干净，于阴凉处晾干，切除创口纤维老化部分，测定其初始含水量、木质素和纤维素含量、总糖含量。
将采收到的竹笋平均分为5组，每组10根，其中第一至第三组分别对应使用本发明实施例一～实施例三制备得到的竹笋保鲜剂，在使用的时候将本发明制备得到的竹笋保鲜剂均匀涂抹在竹笋表面，于阴凉通风处晾干，采用辐照强度为6KJ/m2的紫外光辐照10min，于温度为6±1℃、湿度为80％的恒温恒湿箱中保存，在保存的过程中，每5天对恒温恒湿箱进行一次摇动，模拟运输、搬运过程。
第四组作为对照组1，使用对比例制备得到的竹笋保鲜剂，使用方法与第一～第三组相同，处理完成后，同样于温度为6±1℃、湿度为80％的恒温恒湿箱中保存，在保存的过程中，每5天对恒温恒湿箱进行一次摇动，模拟运输、搬运过程。
第五组作为对照组2，使用现有的涂膜保鲜剂，处理完成后，同样于温度为6±1℃、湿度为80％的恒温恒湿箱中保存，在保存的过程中，每5天对恒温恒湿箱进行一次摇动，模拟运输、搬运过程。
在保存的第10天，第15天，第20天，第25天，第30天任选2根竹笋进行含水量、木质素和纤维素含量、总糖含量的测定，测定结果如表2所示：
表2
从表2可以看出，采用本发明的竹笋保鲜剂，竹笋在保存的过程中含水量损失较少，木质素和纤维素含量增加较缓慢，总糖含量损失较少，证明采用本发明制备得到的竹笋保鲜剂对鲜笋具有更好的保鲜效果，且保鲜时间更长，且通过实施例一和对照组1的对比可以看出，通过采用改性明胶和改性丝素蛋白能够提高成膜的力学性能，在运输或保存的过程中，更不容易损坏，进而有利于保证对竹笋的保鲜效果。
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 (9)
1.一种竹笋保鲜剂，其特征在于，包括成膜液、抗菌缓释胶囊和保鲜缓释胶囊，所述成膜液、抗菌缓释胶囊和保鲜缓释胶囊的质量比为5:2:1，所述抗菌缓释胶囊是以抗菌原液为囊芯，改性明胶为囊皮，所述保鲜缓释胶囊以保鲜混合液为囊芯，改性明胶为囊皮，所述改性明胶为多巴胺对明胶接枝改性制得。
2.根据权利要求1所述的一种竹笋保鲜剂，其特征在于，所述成膜液包括以下原料：改性丝素蛋白、石花胶和甘油，所述改性丝素蛋白为透明质酸修饰丝素蛋白制得。
3.根据权利要求1所述的一种竹笋保鲜剂，其特征在于，所述改性丝素蛋白、石花胶、甘油的质量比为(6-8):3:1。
4.根据权利要求3所述的一种竹笋保鲜剂，其特征在于，所述抗菌原液包括以下重量份原料：溶菌酶20-30份、蜂胶30-40份、茶多酚5-6份、紫苏提取物3-5份、云香草提取物0.5-1份。
5.根据权利要求4所述的一种竹笋保鲜剂，其特征在于，所述保鲜混合液包括以下重量份原料：芦荟提取物10-15份、柠檬酸30-40份、赤霉素10-15份、茶树油5-6份。
6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的一种竹笋保鲜剂的制备方法，其特征在于，所述竹笋保鲜剂的制备方法为：常温下，将石花胶和改性丝素蛋白加入去离子水中，持续搅拌混合均匀，加入甘油，升温至30-45℃持续搅拌混合30min后，加入抗菌缓释胶囊和保鲜缓释胶囊，继续搅拌混合分散均匀得到保鲜剂。
7.根据权利要求6所述的一种竹笋保鲜剂的制备方法，其特征在于，所述改性丝素蛋白的制备方法为：将透明质酸搅拌溶解于去离子水中，加入盐酸酪胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺，搅拌混合均匀后，调节pH至4.7，于室温下搅拌反应14-16h，反应后调节pH至7.0，然后置于透析袋中，用去离子水透析24小时，冷冻干燥后，搅拌溶解于去离子水中，加入丝素蛋白，搅拌充分溶解后，滴加1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐，在25-35℃温度下，搅拌反应8-10h，透析24h，得到改性丝素蛋白。
8.根据权利要求7所述的一种竹笋保鲜剂的制备方法，其特征在于，所述改性明胶的制备方法为：将明胶于45-55℃温度下搅拌溶解于磷酸盐缓冲溶液中，得到质量分数为8-12％的明胶溶液，将甲基丙烯酸酐缓慢滴加到明胶溶液中，搅拌混合均匀后于50℃条件下搅拌反应3h，反应完成后将反应液置于透析袋中，用去离子水透析7d，透析完成冷冻干燥后，搅拌溶解于Tris缓冲液中，再加入多巴胺，超声搅拌混匀后，升温至40-45℃，搅拌反应12h，反应完成后，过滤、洗涤，透析冷冻干燥后得到改性明胶。
9.根据权利要求8所述的一种竹笋保鲜剂的制备方法，其特征在于，所述抗菌缓释胶囊和保鲜缓释胶囊的制备方法相同，均是采用喷雾干燥法制备而成。
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