CN114343010A

CN114343010A - 一种缓释型二氧化氯制剂及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN114343010A
Application number: CN202111460148.XA
Authority: CN
Inventors: 林羡; 吴继军; 徐玉娟; 余元善; 温靖; 傅曼琴; 李俊
Original assignee: Sericulture and Agri Food Research Institute GAAS
Current assignee: Sericulture and Agri Food Research Institute GAAS
Priority date: 2021-12-02
Filing date: 2021-12-02
Publication date: 2022-04-15

Abstract

本发明属于果蔬保鲜技术领域，公开了一种缓释型二氧化氯制剂及其制备方法与应用。该二氧化氯制剂包含以下质量分数的组分：3～15％二氧化氯前体、3～10％活化剂、18～38％吸水剂、50～65％填充剂、3～20％粘合剂。该制剂可以通过食品自身水分活度和呼吸作用强弱调节而适度释放气态二氧化氯，起到杀菌抑菌作用，延长食品的保质期，同时，可以避免二氧化氯的过量使用引起食品品质劣变和氯残留，适用范围广。

Description

一种缓释型二氧化氯制剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于果蔬保鲜技术领域，具体涉及一种缓释型二氧化氯制剂及其制备方法与应用。

背景技术

我国每年果蔬产品在采摘、运输、储存等流通环节上的损失率达20％以上，其重要原因在于保鲜技术和设备的不完善。新鲜果蔬由于营养丰富且水分较高，极易腐烂。干燥果蔬产品经干燥后保存时间相对较长，但仍存在细菌及霉菌侵染的风险。减少或杀灭微生物是减缓果蔬储藏过程腐烂，是延长果蔬保鲜期的一条重要途径。热杀菌是常用的杀菌手段，然而果蔬产品多为热敏性物料，热杀菌易造成品质劣变化而失去商品价值。杀菌剂也是产业上常用的杀菌方式，臭氧、过氧化物、氯气、二氧化氯是当前常用的四大类杀菌剂。其中，臭氧和过氧化物存在杀菌效果持续时间短、效果不佳，氯气则会产生有毒副产物。相比而言，二氧化氯具有灭菌效果好、抗菌广谱、毒副产物较少等优势。

目前，二氧化氯已被允许并广泛地用于水果和蔬菜消毒。使用二氧化氯对果蔬进行杀菌处理有液态和气态两种形式。相对于液态二氧化氯，气态二氧化氯具有更高的渗透力，能更好地对果蔬表面，尤其是空隙部位进行杀菌。研究表明气态二氧化氯处理对龙眼、豆芽、西红柿、樱桃、竹笋等多种果蔬均有较好的杀菌效果，可有效延长保鲜期。然而，二氧化氯具有强抗氧化性，过量使用二氧化氯会导致产品品质因氧化而劣变，以及引发氯残留的安全隐患。近年来，国际上日益关注二氧化氯在食品应用中因产生化学残留从而引起的潜在食品安全隐患。研究表明，二氧化氯在水或食品中的应用会产生氯离子、氯酸盐、亚氯酸盐和高氯酸盐等副产物。因此，世卫组织规定饮用水的氯酸盐、亚氯酸盐及高氯酸盐等化合物残留的限量均为0.7mg/L。欧洲食品安全局也规定了氯残留化合物在食品及饮用水的最大残留限量分别为0.7mg/kg和0.7mg/L。我国虽暂未设定标准，但氯残留引起的食品安全问题将逐渐引起关注。因此，研发能基于包装及食物环境，适度释放二氧化氯产品，可在更好地维持果蔬产品品质的同时延缓腐烂，延长果蔬产品保鲜期，具有广阔的市场前景。

发明内容

为了现有技术的不足，本发明的第一方面的目的，在于提供一种二氧化氯制剂。

本发明的第二方面的目的，在于提供第一方面的二氧化氯制剂的制备方法。

本发明的第三方面的目的，在于提供第一方面的二氧化氯制剂在制备二氧化氯缓释产品中的应用。

本发明的第四方面的目的，在于提供一种包含第一方面的二氧化氯制剂的二氧化氯缓释卡。

本发明的第五方面的目的，在于提供第四方面的二氧化氯缓释卡的制备方法。

本发明的第六方面的目的，在于提供第一方面的二氧化氯制剂和/或第四方面的二氧化氯缓释卡在食品保鲜中的应用。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一个方面，提供一种二氧化氯制剂，优选包含以下质量分数的组分：3～15％二氧化氯前体、3～10％活化剂、18～38％吸水剂；更优选包含以下质量分数的组分：4～13％二氧化氯前体、4～8％活化剂、20～28％吸水剂。

优选的，所述二氧化氯制剂还包含以下质量分数的组分：50～65％填充剂、3～20％粘合剂；

进一步优选的，所述二氧化氯制剂还包含以下质量分数的组分：50～60％填充剂、3～12％粘合剂。

优选的，所述二氧化氯前体为亚氯酸盐；进一步为亚氯酸钠。

优选的，所述活化剂为弱酸；进一步为磷酸氢盐、偏硅酸和有机多元酸中的至少一种；更进一步为磷酸氢盐、偏硅酸、柠檬酸和草酸中的至少一种。

优选的，所述吸水剂为氯化钙、硫酸镁、碳酸钙和高分子吸水树脂中的至少一种；进一步为氯化钙、碳酸钙和高分子吸水树脂中的至少一种。

优选的，所述填充剂为麦芽糊精、淀粉、硫酸钠和β-环糊精中的至少一种；进一步为麦芽糊精、淀粉和β-环糊精中的至少一种。

优选的，所述淀粉为预糊化淀粉。

优选的，所述粘合剂为微晶纤维素、海藻酸钠、阿拉伯胶和硬脂酸中的至少一种；进一步为微晶纤维素、阿拉伯胶和硬脂酸中的至少一种。

本发明的第二个方面，提供本发明第一方面的二氧化氯制剂的制备方法，将二氧化氯前体、活化剂、吸水剂、填充剂、粘合剂混合。

本发明的第三个方面，提供本发明第一方面的二氧化氯制剂在制备二氧化氯缓释产品中的应用。

本发明的第四个方面，提供一种二氧化氯缓释卡，包含本发明第一方面的二氧化氯制剂。

优选的，所述二氧化氯缓释卡还包含第一基材和第二基材；所述二氧化氯制剂位于第一基材和第二基材之间。

优选的，所述第一基材和第二基材为吸水纸、无纺布和聚乙烯薄膜中的至少一种；进一步为聚酯纤维膜吸水纸。

本发明的第五方面，提供第四方面的二氧化氯缓释卡的制备方法，将第一方面的二氧化氯制剂置于第一基材或第二基材上，然后覆盖另一种基材，挤压，得到二氧化氯缓释卡。

本发明的第六方面，提供第一方面的二氧化氯制剂和/或第四方面的二氧化氯缓释卡在食品保鲜中的应用。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种二氧化氯制剂，该制剂可以通过食品自身水分活度和呼吸作用强弱调节而适度释放气态二氧化氯，起到杀菌抑菌作用，延长食品的保质期，同时，可以避免二氧化氯的过量使用引起食品的品质劣变，适用范围广。

本发明产品制作方法简单，尤其适用于工业化的大规模生产，具有操作过程简单、制作成本低廉等优势。

附图说明

图1是效果实施例1储藏过程中二氧化氯的释放曲线图。

图2是效果实施例1中处理组、对照组储藏0、14、21天后百香果果浆中的菌落数图。

图3是效果实施例2储藏过程中二氧化氯的释放曲线图。

图4是效果实施例2中处理组、对照组(未接种混合霉菌孢子悬浮液)储藏0、3、6、9、12天后月饼中的菌落数图。

图5是效果实施例2中处理组、对照组(接种混合霉菌孢子悬浮液)储藏0、3、6、9、12天后月饼中的菌落数图。

图6是效果实施例2中处理组、对照组(接种混合霉菌孢子悬浮液)储藏12天后月饼的直观图：其中，处理1表示对照组，处理2表示处理组。

图7是效果实施例3中处理组、对照组常温储藏16天圣女果的直观图。

具体实施方式

以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。

本实施例中所使用的材料、试剂等，如无特别说明，为从商业途径得到的试剂和材料。

实施例1一种二氧化氯缓释卡

取亚氯酸钠13g，柠檬酸4g，预糊化淀粉(食品级，购于深圳乐福科技股份有限公司)60g，微晶纤维素(食品级，购于郑州明瑞化工产品有限公司)3g，无水氯化钙17g(食品级)，高分子吸水树脂(青岛首科新材料有限公司)3g混合，得到缓释型二氧化氯制剂；在压膜机的模具底部放置一张50mm×50mm×0.48mm的聚酯纤维膜吸水纸，然后加入25g缓释型二氧化氯制剂均匀平铺于聚酯纤维膜吸水纸上，接着在缓释型二氧化氯制剂上放置一张50mm×50mm×0.48mm的聚酯纤维膜吸水纸(型号DL42，上海金标生物科技有限公司)，启动压膜机，得到二氧化氯缓释卡，缓释卡在使用前干燥保存。

实施例2一种二氧化氯缓释卡

取亚氯酸钠11g，乳酸8g，氯化钙13g，碳酸钙3g，高分子吸水树脂5g，麦芽糊精53g，微晶纤维素6g和硬脂酸1g混合，得到缓释型二氧化氯制剂；在压膜机的模具底部放置一张50mm×50mm×0.48mm的聚酯纤维膜吸水纸，然后加入25g缓释型二氧化氯制剂均匀平铺于聚酯纤维膜吸水纸上，接着在缓释型二氧化氯制剂上放置一张50mm×50mm×0.48mm的聚酯纤维膜吸水纸，启动压膜机，得到二氧化氯缓释卡，缓释卡在使用前干燥保存。

实施例3一种二氧化氯缓释卡

取亚氯酸钠4g，苹果酸6g，麦芽糊精40g，β-环糊精10g，微晶纤维素8g，阿拉伯胶4g，氯化钙16g，高分子吸水树脂12g混合，得到缓释型二氧化氯制剂；在压膜机的模具底部放置一张80mm×80mm×0.48mm的聚酯纤维膜吸水纸，然后加入66g缓释型二氧化氯制剂均匀平铺于聚酯纤维膜吸水纸上，接着在缓释型二氧化氯制剂上放置一张80mm×80mm×0.48mm的聚酯纤维膜吸水纸，启动压膜机，得到二氧化氯缓释卡，缓释卡在使用前干燥保存。

效果实施例1

取密封的体积为750mL的圆底聚丙烯保鲜盒，放入保鲜原料(鲜榨百香果果浆100g)，处理组(Treatment)将实施例1制备得到的二氧化氯缓释卡固定在保鲜盒内侧，对照组(Co ntrol)则未在保鲜盒内侧固定二氧化氯缓释卡，将保鲜盒置于4℃储藏，每种处理重复3次。

从二氧化氯缓释卡固定在保鲜盒内侧起，每隔3小时对保鲜盒内的二氧化氯含量进行检测，具体如下：首先用10mL体积的注射器吸取3mL蒸馏水，然后将注射器的顶端穿过保鲜盒顶部的硅胶垫，保鲜盒摇晃10s后用注射器缓慢吸入3mL气体，堵塞注射器的顶端摇匀10s，使注射器内的物质充分混合；将注射器中的溶液转移至3mL石英试管中，使用紫外-可见分光光度计在360nm处测量吸光度，持续48h，结果如图1所示：二氧化氯缓释卡在储藏过程中缓慢释放。

分别在保鲜盒储藏0、14天、21天，测定百香果果浆中的细菌总数，结果如图2所示：4℃储藏14、21天后，处理组的菌落总数分别为1.64log CFU/g和2.27log CFU/g，与对照组相比，分别减少了71％和70％，可见，二氧化氯缓释卡显著抑制了微生物的生长，可以延长百香果果浆保质期。

效果实施例2

取尺寸为上6.5cm×下5cm×高2.8cm的月饼塑料托，放入50g的豆沙馅广式月饼。将实施例3制备的二氧化氯缓释卡至于月饼塑料托底部的外侧，并将月饼、月饼塑料及二氧化氯缓释卡密封于聚乙烯包装袋内，得到处理组(Treatment)。对照组(Control)中未放置二氧化氯缓释卡。所有样品放置于常温环境。每隔3d测定包装内的二氧化氯含量、月饼菌落总数和霉菌总数、以及观察月饼感官品质变化情况。此外，为了进一步确定缓释膜对月饼的抑霉效果，在另一组实验中，对所有月饼接种混合霉菌孢子悬浮液后再进行包装(与上述实验步骤相同，区别仅在于月饼接种了混合霉菌孢子悬浮液)考察霉菌菌落总数的变化情况，每种处理重复3次。由图3可见，包装内二氧化氯在整个储藏过程均有持续释放，表明二氧化氯达到了缓释的目的。

由图4可见，对照组于第6天菌落总数到1.5log CFU/g，而处理组在贮藏期内的菌落总数均为0，表明二氧化氯缓释卡在贮藏期内完全抑制了月饼中菌落的生长。同时，对照组和处理组的霉菌和酵母总数在贮藏期内均为0(数据未显示)。图5、6表明，在接种混合霉菌孢子的月饼中，与对照相比，处理组中的霉菌得到有效抑制。

效果实施例3

取密封的体积为1750mL的长方形聚丙烯保鲜盒，放入保鲜原料(新鲜圣女果250g)，处理组将实施例2制备得到的二氧化氯缓释卡固定在保鲜盒内侧，对照组则未在保鲜盒内侧固定二氧化氯缓释卡，将保鲜盒(对照组和处理组)置于常温储藏16天，结果如图7所示：常温贮藏第16天，对照组圣女果出现腐烂，腐烂率为25％；处理组中所有圣女果保持完好，腐烂率为0，具有商品价值，表明二氧化氯缓释卡可以延长新鲜圣女果货架期。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种二氧化氯制剂，包含以下质量分数的组分：3～15％二氧化氯前体、3～10％活化剂、18～38％吸水剂。

2.根据权利要求1所述的二氧化氯制剂，其特征在于：所述二氧化氯制剂还包含以下质量分数的组分：50～65％填充剂、3～20％粘合剂。

3.根据权利要求1或2所述的二氧化氯制剂，其特征在于：

所述二氧化氯前体为亚氯酸盐；

优选的，所述活化剂为弱酸；

优选的，所述吸水剂为氯化钙、硫酸镁、碳酸钙和高分子吸水树脂中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的二氧化氯制剂，其特征在于：

所述填充剂为麦芽糊精、淀粉、硫酸钠和β-环糊精中的至少一种；

优选的，所述粘合剂为微晶纤维素、海藻酸钠、阿拉伯胶和硬脂酸中的至少一种。

5.权利要求1～4中任一项所述的二氧化氯制剂在制备二氧化氯缓释产品中的应用。

6.一种二氧化氯缓释卡，其特征在于：包含权利要求1～4中任一项所述的二氧化氯制剂。

7.根据权利要求6所述的二氧化氯缓释卡，其特征在于：

所述二氧化氯缓释卡还包含第一基材和第二基材；

所述二氧化氯制剂位于第一基材和第二基材之间。

8.根据权利要求7所述的二氧化氯缓释卡，其特征在于：

所述第一基材和第二基材为吸水纸、无纺布和聚乙烯薄膜中的至少一种。

9.权利要求7或8所述的二氧化氯缓释卡的制备方法，其特征在于：

将二氧化氯制剂置于第一基材或第二基材上，然后覆盖另一种基材，挤压，得到二氧化氯缓释卡。

10.权利要求1～4中任一项所述的二氧化氯制剂和/或权利要求6～8中任一项所述的二氧化氯缓释卡在食品保鲜中的应用。