CN115399414A - 一种水果纳米被膜保鲜剂配方及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水果纳米被膜保鲜剂配方及生产方法，其中水果纳米被膜保鲜剂包括以下重量份的原料：尼泊金异丁酯5‑10份；环氧乙烷高级脂肪醇5‑10份；辛烯基琥珀酸可得然胶酯10‑20份；表面活性剂0.2‑1份；水59‑79.8份。本发明是以水为分散介质的稳定纳米乳液，涂膜均匀，安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及果蔬保鲜技术领域，特别涉及一种水果纳米被膜保鲜剂配方及生产方法。
背景技术
果蔬生产的季节性较强，收获期较为集中，而新鲜的水果在采摘后容易自然腐烂，不利于其贮存、运输和销售，严重影响其经济效益。因此，抑制水果有氧呼吸、减缓其水分流失及新陈代谢，同时抑制微生物的繁殖，有利于适当延长水果的保质期，降低水果腐烂率。国内外对于水果的防腐抑菌主要采用咪鲜胺、抑霉唑硫酸盐、多菌灵等，这不仅导致农残超标，并且此类药剂多具有致癌性。
尼泊金异丁酯无色细小晶体或白色结晶粉末，无臭、难溶于水，熔点75-77℃。用作食品的保存剂、防霉剂，对各种霉菌、酵母都有抑制或杀灭作用，还能抑制真菌毒素的产生，而且不太受pH的影响。限用于酱油、醋、清凉饮料、果子露、水果沙司、水果及瓜果类蔬菜(限于表皮部分)。
环氧乙烷高级脂肪醇是由高级脂肪醇与环氧乙烷加成反应后生产的产物，该物质呈白色或黄白色的粉末、粗粒、薄片或那块状物，熔点60-80℃。无味、无臭、无毒，是经国家批准可用于果蔬表皮的被膜剂。用于果蔬贮藏中抑制水分流失，减少重量下降，保色、保鲜，延长果蔬耐藏时间。
尼泊金异丁酯和环氧乙烷高级脂肪醇都是食品添加剂，无农药残余，安全可靠，因此，采用尼泊金异丁酯作为抑菌剂和环氧乙烷高级脂肪醇作为被膜剂相配伍，可以比较完美地解决以咪鲜胺、抑霉唑硫酸盐、多菌灵为主要原料果蔬抑菌保鲜剂带来的农残超标及其它食品安全问题。
目前市场上尼泊金异丁酯作为抑菌剂和环氧乙烷高级脂肪醇作为被膜剂应用于水果主要的方式是将它们与水简单地剪切混合形成乳液，由于乳液粒径大约在5-10μm，在使用过程中存在用量大、涂膜不匀的缺点。
发明内容
本发明为了弥补现有产品的缺陷，提供了一种水果纳米被膜保鲜剂配方及生产方法,以辛烯基琥珀酸可得然胶酯作为包材，以尼泊金异丁酯和环氧乙烷高级脂肪醇作为芯材，以水位分散介质，制备成含尼泊金异丁酯和环氧乙烷高级脂肪醇的纳米乳液，该纳米乳液粒径在200nm左右。与目前产品相比，在水果表面不仅涂膜均匀，而且使用量大大降低。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种水果纳米被膜保鲜剂配方,包括以下重量份的原料：尼泊金异丁酯5-10份；环氧乙烷高级脂肪醇5-10份；辛烯基琥珀酸可得然胶酯10-20份；表面活性剂0.2-1份；水59-79.8份。
所述表面活性剂为蔗糖脂肪酸酯，HLB值为15。
所述辛烯基琥珀酸可得然胶酯的制备方法为取可得然胶，放入双锥干燥混合机中，然后取占可得然胶干重7％的辛烯基琥珀酸酐用无水乙醇稀释后喷入可得然胶中，混合均匀，回收乙醇后，加入占可得然胶干重5％的无水碳酸钠，并调整可得然胶的含水量达到25％，加热至60℃至反应完成，反应产物用乙醇洗涤3次后50℃烘干，过80目筛。
该水果纳米被膜保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤Ⅰ，将纯净水加入到配料罐中，然后将水加热至85℃，并保温；
步骤Ⅱ，将尼泊金异丁酯和环氧乙烷高级脂肪醇投入配料罐中，持续搅拌直至尼泊金异丁酯和环氧乙烷高级脂肪醇完全熔融；
步骤Ⅲ，将蔗糖脂肪酸酯和辛烯基琥珀酸可得然胶酯加入配料罐中，并通过高剪切分散乳化机，进行剪切乳化；
步骤Ⅳ，将配料罐中已经乳化的物料进行循环均质；
步骤Ⅴ，将均质好的物料泵入成品罐中，搅拌，并使物料降温至室温，灌装。
所述步骤Ⅳ均质过程中均质过程中始终保持物料温度始终控制在85℃。
所述步骤Ⅳ中均质压力为120MPa。
所述步骤Ⅳ中循环均质的时间为1h。
上述水果纳米被膜保鲜剂在水果保鲜中的应用。
本发明具有以下技术效果：
本发明采用了尼泊金异丁酯作为抑菌剂，和咪鲜胺、抑霉唑硫酸盐、多菌灵等抑菌剂相比，尼泊金异丁酯是食品添加剂，无农药残余，安全可靠；
本发明的含环氧乙烷高级脂肪醇和尼泊金异丁酯纳米粒子的水果被膜保鲜剂是以水为分散介质的稳定纳米乳液，涂膜均匀，安全可靠。
本发明产品储存性能稳定，使用时可以很容易地加水稀释，无需特殊分散设备，非常方便。
具体实施方式
本发明提供了一种水果纳米被膜保鲜剂配方及生产方法，其中保鲜剂包括以下组分，按重量计
抑菌剂5-10份，作为纳米粒子的芯材；
被膜剂5-10份，作为纳米粒子的芯材；
辛烯基琥珀酸可得然胶酯10-20份，作为纳米粒子载体
表面活性剂0.2-1份；
水59-79.8份。
其中抗菌剂为尼泊金异丁酯，熔点75-77℃；被膜剂为环氧乙烷高级脂肪醇，熔点60-80℃；表面活性剂为蔗糖脂肪酸酯，HLB值为15。
该保鲜剂的制备方法包括以下步骤：
步骤Ⅰ，按照配方取59-79.8份水，加热至85℃。
步骤Ⅱ，按照配方取5-10份抗菌剂、5-10份被膜剂、0.2-1份表面活性剂、10-20份纳米粒子载体加入步骤Ⅰ的热水中。
步骤Ⅲ，用高剪切分散乳化机混合均匀，得混合液。
步骤Ⅳ，将上一步得到的混合液保持温度为85℃的状态下通过超高压纳米均质机进行均质。
步骤Ⅴ，均质完成后将产品降温至室温。
本发明采用的纳米粒子载体为辛烯基琥珀酸可得然胶酯，是由可得然胶与辛烯基琥珀酸酐干法反应制备的，工艺为：取100kg可得然胶，放入双锥干燥混合机中，取占可得然胶干重7％的辛烯基琥珀酸酐用10千克无水乙醇进行稀释后喷入可得然胶中；混合均匀,回收无水乙醇，待无水乙醇含量低于0.2％后，加入占可得然胶干重5％的无水碳酸钠，喷入适量的水使可得然胶的含水量达到25％，加热至60℃反应8h。反应产物用乙醇洗涤3次后50℃烘干，过80目筛得到辛烯基琥珀酸可得然胶酯，取代度为0.015左右。可得然胶，是以β-1，3糖苷键构成的水不溶性葡聚糖，其悬浊液加热后既能形成硬而有弹性的热不可逆性凝胶又能形成热可逆性凝胶。可得然胶具有极强的包油性，将3％可得然胶与各种浓度的玉米油混合液均质并在95℃，10min加热后，随含油量的增加，形成不可逆性凝胶的凝胶强度和脱水率均降低。当含油量达到24％时，凝胶在生成过程和生成后仍不发生油分离，将含油凝胶夹在两板间压榨，仅能除去部分水分，油仍然残留在干燥物中，含量可达85％。可得然胶加热形成的凝胶无法稀释，这极大地限制了其应用范围。本发明中采用辛烯基琥珀酸酐修饰可得然胶后，形成的辛烯基琥珀酸可得然胶酯在高温下不会形成凝胶，并且仍具有很强的包油性。以辛烯基琥珀酸可得然胶酯为载体，以尼泊金异丁酯和环氧乙烷高级脂肪醇为芯材，在一定条件下可以制备成纳米粒子，粒径在200纳米左右，纳米粒子乳液稀释后仍可以保持稳定性。含环氧乙烷高级脂肪醇和尼泊金异丁酯纳米粒子可以作为很好的水果被膜保鲜剂，以对人体无毒害性，安全可靠。
本发明中采用的抑菌剂尼泊金异丁酯(对羟基苯甲酸异丁酯)为无色细小晶体或白色结晶粉末，无臭、难溶于水，熔点75-77℃。用作食品的保存剂、防霉剂，对各种霉菌、酵母都有抑制或杀灭作用，还能抑制真菌毒素的产生，而且不太受pH的影响。限用于酱油、醋、清凉饮料、果子露、水果沙司、水果及瓜果类蔬菜(限于表皮部分)。尼泊金异丁酯的抑菌机理类似苯酚，可破坏细胞膜，使细胞内蛋白质变性，并可抑制微生物细胞的呼吸酶系与电子传递酶系的活性，对真菌的抑菌效果最好，对细菌也有很强的抑制作用，对革兰氏阳性菌有致死作用。尼泊金异丁酯在人肠中很快被吸收，在肝、肾中酯键水解，产生对羟基苯甲酸直接由尿排出或再转变成羟基马尿酸、葡萄糖醛酸酯后排出，在体内不累积，安全，ADI为0-5mg/kg。许多国家，包括我国都允许尼泊金异丁酯作为食品防腐剂，具有很强的安全性。
本发明中采用的被膜剂环氧乙烷高级脂肪醇是由高级脂肪醇与环氧乙烷加成反应后生产的产物，该物质呈白色或黄白色的粉末、粗粒、薄片或那块状物，熔点60-80℃。无味、无臭、无毒，是经国家批准可用于果蔬表皮的被膜剂。用于果蔬贮藏中抑制水分流失，减少重量下降，保色、保鲜，延长果蔬耐藏时间。
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
以下实施例中使用的超高压纳米均质机型号为JZH2000-180，产自上海锦竹机械设备有限公司；激光粒度分析仪产自英国马尔文仪器有限公司(Malvern)。
实施例1
一种水果纳米被膜保鲜剂配方，包括以下重量份的原料：
79.8份的纯净水；5份的尼泊金异丁酯；5份环氧乙烷高级脂肪醇；0.2份的蔗糖脂肪酸酯；10份的辛烯基琥珀酸可得然胶。
该水果被膜保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤Ⅰ，将纯净水加入到配料罐中，开启搅拌，转速为120rpm，通过夹层将水加热至85℃，并保温。
步骤Ⅱ，将尼泊金异丁酯和环氧乙烷高级脂肪醇投入配料罐中，持续搅拌直待尼泊金异丁酯和环氧乙烷高级脂肪醇完全熔融。
步骤Ⅲ，将蔗糖脂肪酸酯和辛烯基琥珀酸可得然胶酯1加入配料罐中，停止搅拌，开启高剪切分散乳化机，在转速2900rpm下进行剪切乳化；1h后停止高剪切分散乳化机，开启搅拌准备均质。
步骤Ⅳ，用变频螺杆泵将配料罐中已经乳化的物料泵入超高压纳米均质机，调节变频螺杆泵流量与均质机流量相匹配，均质压力控制在120MPa，均质后的物料回流至配料罐，物料循环均质1h，均质过程中始终保持物料温度始终控制在85℃。
步骤Ⅴ，将均质好的物料泵入成品罐中，开启搅拌，转速为120rpm，夹层通冷却水，物料降温至室温，灌装得到成品。
产品经激光粒度分析仪测定纳米粒子粒径为193nm。
实施例2
一种水果纳米被膜保鲜剂配方，包括以下重量份的原料：
69.5份的纯净水；7.5份的尼泊金异丁酯；7.5份的环氧乙烷高级脂肪醇；0.5份的蔗糖脂肪酸酯；15份的辛烯基琥珀酸可得然胶酯。
该水果被膜保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤Ⅰ，将纯净水加入到配料罐中，开启搅拌，转速为120rpm，通过夹层将水加热至85℃，并保温。
步骤Ⅱ，将尼泊金异丁酯和环氧乙烷高级脂肪醇投入配料罐中，持续搅拌直至尼泊金异丁酯和环氧乙烷高级脂肪醇完全熔融。
步骤Ⅲ，将蔗糖脂肪酸酯和辛烯基琥珀酸可得然胶酯1加入配料罐中，停止搅拌，开启高剪切分散乳化机，在转速2900rpm下进行剪切乳化；1h后停止高剪切分散乳化机，开启搅拌准备均质。
步骤Ⅳ，用变频螺杆泵将配料罐中已经乳化的物料泵入超高压纳米均质机，调节变频螺杆泵流量与均质机流量相匹配，均质压力控制在120MPa，均质后的物料回流至配料罐，物料循环均质1h，均质过程中始终保持物料温度始终控制在85℃。
步骤Ⅴ，将均质好的物料泵入成品罐中，开启搅拌，转速为120rpm，夹层通冷却水，物料降温至室温，灌装得到成品。
产品经激光粒度分析仪测定纳米粒子粒径为201nm。
实施例3一种水果纳米被膜保鲜剂配方，包括以下重量份的原料：
59份的纯净水，10份的尼泊金异丁酯；10份的环氧乙烷高级脂肪醇；1份的蔗糖脂肪酸酯；20份的辛烯基琥珀酸可得然胶酯。
该水果被膜保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤Ⅰ，将纯净水加入到配料罐中，开启搅拌，转速为120rpm，通过夹层将水加热至85℃，并保温。
步骤Ⅱ，将尼泊金异丁酯和环氧乙烷高级脂肪醇投入配料罐中，持续搅拌直至尼泊金异丁酯和环氧乙烷高级脂肪醇完全熔融。
步骤Ⅲ，将蔗糖脂肪酸酯和辛烯基琥珀酸可得然胶酯1加入配料罐中，停止搅拌，开启高剪切分散乳化机，在转速2900rpm下进行剪切乳化；1h后停止高剪切分散乳化机，开启搅拌准备均质。
步骤Ⅳ，用变频螺杆泵将配料罐中已经乳化的物料泵入超高压纳米均质机，调节变频螺杆泵流量与均质机流量相匹配，均质压力控制在120MPa，均质后的物料回流至配料罐，物料循环均质1h，均质过程中始终保持物料温度始终控制在85℃。
步骤Ⅴ，将均质好的物料泵入成品罐中，开启搅拌，转速为120rpm，夹层通冷却水，物料降温至室温，灌装得到成品。
产品经激光粒度分析仪测定纳米粒子粒径为227nm。
比对试验
1、材料与处理方法
将水果样品随机分为两组，各40个，一组为对照组，使用环氧乙烷高级脂肪醇(1wt％)水乳液涂膜；二组为实验组，使用本发明产品稀释后涂膜(含环氧乙烷高级脂肪醇1wt％)。
涂膜方法为浸泡法。将对照组、实验组的水果样品逐一完全浸入对应的涂膜保鲜剂中，持续10-15s拿出后，放置于支架，自然风干,测量膜的厚度。
(1)膜厚度的测定
随机测定样品上4个点的膜厚度。
2、结果与分析
膜的厚度如下表1所示。
表一 膜厚度实验
由表1可知，对照组的涂膜厚度分布较宽，从0.19mm-0.35mm；实验组的涂膜厚度较均匀，分别为0.14mm，0.15mm，0.14mm，0.13mm。
Claims (8)
1.一种水果纳米被膜保鲜剂配方,其特征在于，包括以下重量份的原料：尼泊金异丁酯5-10份；环氧乙烷高级脂肪醇5-10份；辛烯基琥珀酸可得然胶酯10-20份；表面活性剂0.2-1份；水59-79.8份。
2.根据权利要求1所述的水果纳米被膜保鲜剂配方,其特征在于：所述表面活性剂为蔗糖脂肪酸酯，HLB值为15。
3.根据权利要求1所述的水果纳米被膜保鲜剂配方，其特征在于：所述辛烯基琥珀酸可得然胶酯的制备方法为取可得然胶，放入双锥干燥混合机中，然后取占可得然胶干重7%的辛烯基琥珀酸酐用无水乙醇稀释后喷入可得然胶中，混合均匀，回收乙醇后，加入占可得然胶干重5%的无水碳酸钠，并调整可得然胶的含水量达到25%，加热至60℃至反应完成，反应产物用乙醇洗涤3次后50℃烘干，过80目筛。
4.根据权利要求1所述的水果纳米被膜保鲜剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤Ⅰ，将纯净水加入到配料罐中，然后将水加热至85℃，并保温；
步骤Ⅱ，将尼泊金异丁酯和环氧乙烷高级脂肪醇投入配料罐中，持续搅拌直至尼泊金异丁酯和环氧乙烷高级脂肪醇完全熔融；
步骤Ⅲ，将蔗糖脂肪酸酯和辛烯基琥珀酸可得然胶酯加入配料罐中，并通过高剪切分散乳化机，进行剪切乳化；
步骤Ⅳ，将配料罐中已经乳化的物料进行循环均质；
步骤Ⅴ，将均质好的物料泵入成品罐中，搅拌，并使物料降温至室温，灌装。
5.根据权利要求4所述的水果纳米被膜保鲜剂的制备方法，其特征在于：所述步骤Ⅳ均质过程中均质过程中始终保持物料温度始终控制在85℃。
6.根据权利要求4所述的水果纳米被膜保鲜剂的制备方法，其特征在于：所述步骤Ⅳ中均质压力为120MPa。
7.根据权利要求4所述的水果纳米被膜保鲜剂的制备方法，其特征在于：所述步骤Ⅳ中循环均质的时间为1h。
8.根据权利要求1所述的水果纳米被膜保鲜剂在水果保鲜中的应用。
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| GR01 | Patent grant |