CN114437414A - 一种冬青油微胶囊复合保鲜膜及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冬青油微胶囊复合保鲜膜,它由以下重量份的成份组成:冬青油微胶囊0.5‑1份;壳聚糖1‑2份;纳米TiO20.005‑0.1份;乳清分离蛋白0.1‑1份,其中,所述冬青油微胶囊是将冬青油用环糊精包埋后形成的微胶囊,本发明还公开了该保鲜膜的制备方法以及在茭白保鲜中的应用,属于食品保鲜技术领域。本发明制备的保鲜膜具有较强的拉伸强度和断裂伸长率,且阻隔性较好。同时,所含有的冬青油具有较强的抗氧化、防褐变、防木质化以及抑菌性能,因此能从多方面发挥保鲜作用,解决鲜食蔬菜茭白在贮藏期内容易发生木质化、褐变和腐败变质等特殊技术问题,而且该复合膜还能延缓冬青油的释放并提高其稳定性。

Description

一种冬青油微胶囊复合保鲜膜及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于食品保鲜技术领域,涉及一种用于茭白保鲜的冬青油微胶囊复合保鲜膜,本发明还涉及该保鲜膜的制备方法以及在茭白保鲜中的应用。
背景技术
在茭白的贮藏保鲜中,病原微生物的侵染以及木质化是造成茭白采后贮藏期短的主要原因。同时茭白富含酚类物质,容易发生氧化酶促褐变从而使品质下降,进一步缩短了其贮藏期,因此,各类化学抑菌保鲜剂在茭白采后贮藏保鲜中的应用非常普遍,但化学抑菌保鲜剂对人体及环境均具有一定的安全隐患。随着人们对食品安全、环境保护的关注和重视,开发使用天然、安全无毒、无残留、高效方便的果蔬抑菌保鲜膜显得尤为迫切。
冬青油来源天然、成本低廉、安全,在食品、农业、医药和化工等领域都有广泛的应用。由于其广谱抑菌性,对常见的食品致腐菌均有不同程度的抑制作用,可用于食品的防腐保鲜中,但液态的冬青油不稳定、易挥发、不溶于水,高浓度的纯精油具有一定的腐蚀性,这些都限制了冬青油在食品保鲜中的应用。
本发明以冬青油主要原料,通过筛选原料配方和制备工艺,制备出一种用于茭白保鲜的复合膜,以延长茭白的贮藏期。
发明内容
本发明的目的是提供一种冬青油微胶囊复合保鲜膜,利用冬青油抗氧化、防褐变、防木质化以及抑菌性能,从而实现复合膜更好的保鲜效果,用于延长茭白的贮藏期。
一种冬青油微胶囊复合保鲜膜,它由以下重量份的成份组成:
Figure BDA0003530949360000011
其中,所述冬青油微胶囊是将冬青油用环糊精包埋后形成的微胶囊。
优选地,所述成份的重量份是:
Figure BDA0003530949360000021
一种制备所述冬青油微胶囊复合保鲜膜的方法,包括以下步骤:
(1)将冬青油用环糊精包埋后形成微胶囊,所述冬青油与环糊精的体积质量比为1:3-8(ml:g);
(2)将壳聚糖、纳米TiO2和少量丙三醇加入到1-3%(体积)乙酸溶液中,搅拌溶解后,加入乳清分离蛋白、冬青油微胶囊和水,调溶液pH为2-5,40-70℃水浴搅拌,均质消泡得膜液,然后将膜液按0.2-0.5mL/cm2的量倒入模具,真空干燥后脱模,即得。
优选地,所述冬青油与环糊精的体积质量比为1:5。
优选地,所述乙酸溶液的浓度为2%。
优选地,所述溶液pH为3.5。
优选地,所述水浴温度为55℃。
优选地,所述膜液的倒模量为0.32mL/cm2
所述的冬青油微胶囊复合保鲜膜在茭白保鲜中的应用,用于保持茭白贮藏期间的水分、延缓其木质化进程,防止其发生褐变和腐败变质。
本发明的有益效果:
1、本发明通过制备冬青油微胶囊,延缓冬青油的释放并提高了其稳定性,实现了复合膜更好的保鲜效果;同时将其与壳聚糖、纳米TiO2和乳清分离蛋白为原料制备复合保鲜膜,产品具有很好的机械性能和阻隔性,有利于保持茭白贮藏期间的水分、延缓其木质化进程,进一步防止其腐败变质。
2、本发明制备的复合保鲜膜原料丰富且成本低,在维持茭白的食用品质和商用价值中具有良好的应用前景。
附图说明
图1是本发明中冬青油微胶囊形貌图。
图2是本发明中冬青油微胶囊活性复合保鲜膜的外观图。
图3是不同包装状态下茭白的视觉表征对比图。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明进一步说明;下述实例是说明性的,不是限定性的,不能以下述实例来限制本发明的保护范围。
实施例1:
冬青油微胶囊的制备:称取10gβ-CD,用100mL去离子水搅拌溶解形成β-CD的过饱和溶液,60℃下搅拌加热使其完全溶解;取2mL冬青油,用50mL无水乙醇溶解后加入到β-CD饱和溶液中,60℃下搅拌包埋2h,然后放入4℃冰箱中静置24h,取出后真空抽滤,去离子水洗去粘附在表面的冬青油,将滤渣于50℃真空干燥箱中干燥至恒重,即得白色冬青油微胶囊样品。包埋率68.25%、载油量0.68%,外观如附图1。
冬青油微胶囊复合保鲜膜的制备:1)量取1.5mL丙三醇,分别称取1.2g、1.5g、1.8g壳聚糖、0.01g纳米TiO2加入到50mL 2%的乙酸溶液中,搅拌2h。2)溶解后,加入0.5g乳清分离蛋白、0.8g冬青油微胶囊和50mL蒸馏水,调溶液pH为3,60℃水浴搅拌0.5h。均质消泡,将55mL膜液倒入模具(13x13cm,0.32mL/cm2)中真空干燥后脱模,即得冬青油微胶囊活性复合保鲜膜,如附图2。
根据GB/T 10004-2008对实施例1制备得到的保鲜膜进行性能测试,测试结果如下表所示。
表1壳聚糖添加量对复合保鲜膜性能指标的影响
壳聚糖添加量/g 拉伸强度/MPa 断裂伸长率 WVP(g·mm/m<sup>-2</sup>·d<sup>-1</sup>·kPa)
1.2 10.25±0.12 155.45±1.08 0.65±0.05
1.5 12.48±0.11 169.21±2.54 0.50±0.03
1.8 11.13±0.13 164.22±2.56 0.63±0.02
实施例2:冬青油微胶囊活性复合保鲜膜制备:1)量取1.5mL丙三醇,称取1.5g壳聚糖、分别称取0.01g、0.03g、0.05g纳米TiO2加入到50mL 2%的乙酸溶液中,搅拌2h。2)溶解后,加入0.5g乳清分离蛋白、0.8g冬青油微胶囊和50mL蒸馏水,调溶液pH为3,60℃水浴搅拌0.5h。均质消泡,将55mL膜液倒入模具(13x13cm)中真空干燥后脱模。
表2纳米TiO2添加量对复合保鲜膜性能指标的影响
Figure BDA0003530949360000031
Figure BDA0003530949360000041
实施例3:冬青油微胶囊活性复合保鲜膜制备:1)量取1.5mL丙三醇,称取1.5g壳聚糖、0.01g改性纳米TiO2加入到50mL 2%的乙酸溶液中,搅拌2h。2)溶解后,分别称取0.6g、0.8g、1.0g冬青油微胶囊、0.5g乳清分离蛋白和50mL蒸馏水,调溶液pH为3,60℃水浴搅拌0.5h。均质消泡,将55mL膜液倒入模具(13x13cm)中真空干燥后脱模。
表3冬青油微胶囊添加量对复合保鲜膜性能指标的影响
冬青油微胶囊添加量/g 拉伸强度/MPa 断裂伸长率 WVP(g·mm/m<sup>-2</sup>·d<sup>-1</sup>·kPa)
0.6 11.55±0.16 169.24±1.89 0.52±0.01
0.8 12.48±0.11 169.21±2.54 0.50±0.03
1.0 12.22±0.09 170.45±2.41 0.58±0.07
实施例4:冬青油微胶囊活性复合保鲜膜制备:1)量取1.5mL丙三醇,称取1.5g壳聚糖、0.01g改性纳米TiO2加入到50mL 2%的乙酸溶液中,搅拌2h。2)溶解后,分别称取0.8g冬青油微胶囊、0.25g、0.5g、0.75g乳清分离蛋白和50mL蒸馏水,调溶液pH为3,60℃水浴搅拌0.5h。均质消泡,将55mL膜液倒入模具(13x13cm)中真空干燥后脱模。
表4乳清分离蛋白添加量对复合保鲜膜性能指标的影响
乳清分离蛋白/g 拉伸强度/MPa 断裂伸长率 WVP
0.25 12.03±0.24 168.34±1.84 0.62±0.07
0.5 12.48±0.11 169.21±2.54 0.50±0.03
0.75 11.98±0.12 170.65±2.06 0.58±0.02
实施例5:冬青油微胶囊活性复合保鲜膜制备:1)量取1.5mL丙三醇,称取1.5g壳聚糖、0.01g改性纳米TiO2加入到50mL 2%的乙酸溶液中,搅拌2h。2)溶解后,分别称取0.8g冬青油微胶囊、0.5g乳清分离蛋白和50mL蒸馏水,调溶液pH为3,60℃水浴搅拌0.5h。均质消泡,分别将45mL、55mL、65mL膜液倒入模具(13x13cm,0.27mL/cm2、0.32mL/cm2、0.38mL/cm2)中,真空干燥后脱模。
表5倒膜量对复合保鲜膜性能指标的影响
Figure BDA0003530949360000042
Figure BDA0003530949360000051
实施例6:冬青油微胶囊活性复合保鲜膜制备:1)量取1.5mL丙三醇,称取1.5g壳聚糖、称取0.01g改性纳米TiO2加入到50mL 1%的乙酸溶液中,搅拌2h。2)溶解后,加入0.5g乳清分离蛋白、0.8g冬青油微胶囊和50mL蒸馏水,调溶液pH为2,50℃水浴搅拌20min。均质消泡,将55mL膜液倒入模具(13x13cm)中真空干燥后脱模。
实施例7:冬青油微胶囊活性复合保鲜膜制备:1)量取1.0mL丙三醇,称取1.5g壳聚糖、称取0.01g改性纳米TiO2加入到50mL 1.5%的乙酸溶液中,搅拌2h。2)溶解后,加入0.5g乳清分离蛋白、0.8g冬青油微胶囊和50mL蒸馏水,调溶液pH为3.5,55℃水浴搅拌40min。均质消泡,将55mL膜液倒入模具(13x13cm)中真空干燥后脱模。
实施例8:冬青油微胶囊活性复合保鲜膜制备:1)量取2.0mL丙三醇,称取1.5g壳聚糖、称取0.01g改性纳米TiO2加入到50mL 3%的乙酸溶液中,搅拌2h。2)溶解后,加入0.5g乳清分离蛋白、0.8g冬青油微胶囊和50mL蒸馏水,调溶液pH为4,65℃水浴搅拌30min。均质消泡,将55mL膜液倒入模具(13x13cm)中真空干燥后脱模。
表6实施例6-8复合保鲜膜性能指标
样品 拉伸强度/MPa 断裂伸长率 WVP(g·mm/m<sup>-2</sup>·d<sup>-1</sup>·kPa)
实施例6 11.32±0.25 166.26±1.03 0.59±0.06
实施例7 13.05±0.45 178.24±1.26 0.42±0.01
实施例8 12.51±0.25 169.32±2.31 0.56±0.20
对比例1:
制备复合保鲜膜时不加入冬青油微胶囊,其它同实施例7,得到仅由壳聚糖、纳米TiO2、乳清分离蛋白组成的复合保鲜膜。
对比例2:
制备复合保鲜膜时不将冬青油用β-CD进行包埋,而是将2mL冬青油直接加入到复合保鲜膜中,其它同实施例7,得到由冬青油、壳聚糖、纳米TiO2、乳清分离蛋白组成的复合保鲜膜。
选择大小基本一致,无损伤和病虫害的茭白,剥去外壳,分别用实施例7和对比例制备的复合保鲜膜包裹,置于8~10℃的温度下贮藏16天。同时以不经任何处理,置于相同条件下贮藏16天的茭白为空白对照。如附图3。
试验例
(1)性能测试
根据GB/T 10004-2008对实施例7和对比例制备的保鲜膜进行性能测试,测试结果如下表所示。
表7复合保鲜膜的性能指标
样品 拉伸强度/MPa 断裂伸长率 WVP(g·mm/m<sup>-2</sup>·d<sup>-1</sup>·kPa)
实施例7 13.05±0.45 178.24±1.26 0.42±0.01
对比例1 12.45±0.17 171.85±2.03 0.55±0.02
对比例2 12.86±0.15 175.16±1.96 0.52±0.04
从以上结果可以看出,与对比例相比,加入冬青油微胶囊的保鲜膜具有更好的拉伸强度、断裂伸长率和透湿性能,说明β-CD不仅能起到包埋作用,同时还能改善保鲜膜的机械性能。
(2)木质化指标测试
取茭白冻样适量,于液氮中充分研磨成粉末,加入72%的H2SO4并搅拌,室温下静置6h,将混合液转入三角瓶中,加蒸馏水200mL,于沸水浴中煮沸4h,趁热过滤,用热水充分洗涤脱酸后,置于105℃烘箱烘至恒重,结果以鲜重百分比表示。
木质化测定结果如表8所示,实施例7处理的茭白木质素含量整体低于对比例1、2和空白对照,且上升一直相对较平缓,说明对于茭白的木质化进程有非常明显的抑制作用。其次是对比例2的含量也低于其他两组(空白对照、对比例1),说明在抑制木质化进程中冬青油起到了决定性作用,而冬青油的包埋提高了其稳定性并使其缓慢释放,从而达到更好的效果。
表8茭白贮藏期间的木质素含量
样品 4天 8天 12天 16天
实施例7 0.05% 0.08% 0.1% 0.2%
对比例1 0.08% 0.12% 0.18% 0.27%
对比例2 0.05% 0.10% 0.14% 0.25%
空白对照 0.07% 0.14% 0.19% 0.37%
(3)色度指标测试
色度测量结果如表9所示,空白对照处理的茭白L*值变化较大,说明茭白黄化、色泽劣变严重,b*值后期迅速上升,说明在贮藏期间黄化、绿化不断加速,而实施例7和对比例能在一定程度上减少茭白的色度变化且实施例7的效果更好。茭白贮藏前期复合膜阻隔了氧气,有效抑制了茭白的黄化、绿化,而冬青油的缓慢释放能持续发挥抗氧化和防褐变作用,从而进一步延长茭白的保鲜期。
表9茭白贮藏期间的色度变化
Figure BDA0003530949360000071
(4)菌落指标测试
各实施例处理的茭白贮藏期间的菌落总数变化如表10所示。
表10茭白贮藏期间的菌落总数变化(cfu·g-1)
样品 4天 8天 12天 16天
实施例7 1.00 1.45 1.65 2.12
对比例1 1.26 2.24 3.46 4.15
对比例2 1.15 1.97 2.26 3.78
空白对照 2.09 3.19 4.59 5.46
另外,从图3也可以看出,对比例1、2和空白对照从贮藏第4天开始即出现部分黄化和绿变;在贮藏第16天时,实施例7虽然也发生了黄化,但没有明显的木质化及腐败变质现象,茭白仍具有一定的可食性,而对比例1、2和空白对照不仅木质化严重,而且产生菌斑,部分或全部已经腐败变质。
综上所述,本发明制备的冬青油微胶囊复合保鲜膜具有较强的拉伸强度和断裂伸长率,且阻隔性较好。同时,所含有的冬青油具有较强的抗氧化、防褐变、防木质化以及抑菌性能,因此能从多方面发挥保鲜作用,解决鲜食蔬菜茭白在贮藏期内容易发生木质化、褐变和腐败变质等特殊技术问题,而且本发明制备的复合膜还能延缓冬青油的释放并提高其稳定性,从而实现了更好的保鲜效果。

Claims (8)

1.一种冬青油微胶囊复合保鲜膜,其特征在于由以下重量份的成份组成:
Figure FDA0003530949350000011
其中,所述冬青油微胶囊是将冬青油用环糊精包埋后形成的微胶囊。
2.如权利要求1所述的冬青油微胶囊复合保鲜膜,其特征在于由以下重量份的成份组成:
Figure FDA0003530949350000012
3.一种制备权利要求1或2所述冬青油微胶囊复合保鲜膜的方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将冬青油用环糊精包埋后形成微胶囊,所述冬青油与环糊精的体积质量比为1:3-8;
(2)将壳聚糖、纳米TiO2和少量丙三醇加入到1-3%乙酸溶液中,搅拌溶解后,加入乳清分离蛋白、冬青油微胶囊和水,调溶液pH为2-5,40-70℃水浴搅拌,均质消泡得膜液,然后将膜液按0.2-0.5mL/cm2的量倒入模具,真空干燥后脱模,即得。
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述冬青油与环糊精的体积质量比为1:5。
5.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述乙酸溶液的浓度为1.5%。
6.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述溶液pH为3.5。
7.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述膜液的倒模量为0.32mL/cm2
8.权利要求1或2所述的冬青油微胶囊复合保鲜膜在茭白保鲜中的应用,用于保持茭白贮藏期间的水分、延缓其木质化进程,防止其发生褐变和腐败变质。
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