CN117016540A - 一种花卉保鲜剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种花卉保鲜剂，所述花卉保鲜剂包括以下重量份的原料：聚乳酸基水性聚氨酯10‑15份、吐温80 5‑8份、改性壳聚糖10‑15份、苯甲酸钠8‑12份、分散剂3‑5份和水70‑90份。所述花卉保鲜剂原料价格低廉，产业化成本较低，对环境无污染，可有效延缓花卉的衰老、腐烂，具有良好的保鲜效果，应用前景广泛。
Description
技术领域
本发明属于花卉保鲜技术领域，具体涉及一种花卉保鲜剂及其制备方法与应用。
背景技术
随着经济的快速发展，物质生活水平的提高，人们的消费观念发生了巨大改变，越来越多的人开始注重对更高层次精神生活的追求，花卉以其独特的景观价值成为美化人们生活、绿化环境的重要组成部分。
我国的花卉产业基本形成于20世纪80年代，发展至今已成为我国农业产业结构中重要的组成部分。40多来中国花卉产业发展十分迅速，全国花卉种植面积从1987年只有3.7万公项，到2008年的77.5万公项。近年来，花卉销售额持续上升，出口额不断扩大，中国在世界花卉生产贸易格局中已占有重要的地位。目前，中国花卉种植面积约占世界花卉总种植面积的1/3，已成为世界最大的花卉生产基地。
然而花卉在流通交易过程中要经历或长或短时间的运输，在此期间常常由于花卉保鲜技术的落后造成品质严重下降，从而给花卉贸易者带来巨大损失。因此，如何依靠先进科学技术，采用相关技术方法保持花卉销售前后的天然品质，已成为花卉生产、贮运保鲜、销售等过程中一个重要研究方向。
专利CN115399315A公开了一种鲜花保鲜剂，通过以营养剂、杀菌剂、pH调节剂、植物生长调节剂、抗氧化剂、β-环糊精和水为原料制备得到鲜花保鲜剂，虽然制备方法简单，但在贮藏中鲜花的失水较为严重，容易衰老，另外，一些组分成本较高，大规模应用存在困难。专利CN115336579A公开了一种鲜花保鲜液，该保鲜液包括激素、柠檬酸和糖类等原料，对环境较为友好，但其对于延缓鲜花的衰老、腐烂效果还有待进一步提升。
因此，有必要提供一种能大幅提升鲜花的保存寿命，延缓鲜花水分散失、衰老、腐烂，保鲜效果良好的花卉保鲜剂，以满足实际应用的需求。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种保鲜效果好的花卉保鲜剂。
为达此目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种花卉保鲜剂，所述花卉保鲜剂包括以下重量份的原料：聚乳酸基水性聚氨酯10-15份、吐温80 5-8份、改性壳聚糖10-15份、苯甲酸钠8-12份、分散剂3-5份和水70-90份。
在本发明的一些实施方案中，所述聚乳酸基水性聚氨酯的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚乳酸二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯混合，在80-90℃下反应1-2h，加入亲水扩链剂双羟甲基丙酸和催化剂二月桂酸二丁基锡，继续反应2-3h；
(2)降温至65-75℃，加入1,4-丁二醇扩链反应1-2h，期间加入N-甲基吡咯烷酮降黏；
(3)降温至30-40℃，加入三乙胺中和反应0.5-1h，在室温下加入去离子水，控制固含量30-40％，在1600-2000r/min转速下乳化30-60min，即得聚乳酸基水性聚氨酯。
在本发明聚乳酸基水性聚氨酯的制备方法中，步骤(1)中所述聚乳酸二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为1：3-5；双羟甲基丙酸的摩尔量为聚乳酸二元醇1-2倍。
作为本发明聚乳酸基水性聚氨酯的制备方法中，步骤(2)中所述1,4-丁二醇的摩尔量为聚乳酸二元醇的0.5-1.5倍。
在本发明聚乳酸基水性聚氨酯的制备方法中，步骤(3)中所述三乙胺的摩尔量为聚乳酸二元醇的0.5-1.5倍。
在本发明的一些实施方案中，所述改性壳聚糖的制备方法为：
(1)将壳聚糖溶解于0.1-0.2mol/L的醋酸溶液中，制备壳聚糖溶液，将柠檬酸溶于水中，制备成柠檬酸溶液，备用；
(2)在柠檬酸溶液中加入碳化二亚胺活化30-60min，然后加入壳聚糖溶液，室温下反应12-24h，用无水乙醇沉淀、洗涤、抽滤，得到初步改性壳聚糖；
(3)将氯磺酸加入N,N-二甲基甲酰胺，搅拌均匀，然后加入初步改性壳聚糖，升温至65-75℃，反应2-3h，反应结束后，用水稀释，过滤，将滤液用透析袋透析，即得改性壳聚糖。
在本发明改性壳聚糖的制备方法中，步骤(1)中所述壳聚糖溶液的浓度为2-3wt％，所述柠檬酸溶液的浓度为1-2wt％。
在本发明改性壳聚糖的制备方法中，步骤(2)中所述柠檬酸溶液与壳聚糖溶液的质量比为1：1-2。
在本发明改性壳聚糖的制备方法中，步骤(3)中所述初步改性壳聚糖与氯磺酸的质量比为1：1-3。
在本发明的一些实施方案中，所述分散剂选自氨基酸或氨基磺酸。
一种花卉保鲜剂的制备方法，所述花卉保鲜剂的制备方法为：
按原料配比在水中加入聚乳酸基水性聚氨酯、分散剂，搅拌均匀，再依次加入吐温80、改性壳聚糖、苯甲酸钠，并再次充分搅拌，放置1-2h，即得花卉保鲜剂。
一种花卉保鲜剂在鲜花保鲜中的应用，所述应用方法为：在鲜花采摘后用水将花卉保鲜剂稀释200-500倍进行喷施。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的花卉保鲜剂，原料价格低廉，产业化成本较低，对环境无污染，可有效延缓花卉的衰老、腐烂，具有良好的保鲜效果，应用前景广泛。
本发明中，通过以聚乳酸二元醇与异佛尔酮二异氰酸酯为原料制备得到聚乳酸基水性聚氨酯，用于花卉保鲜剂，喷洒在鲜花表面，可防止水分的散出，同时能够对切口处的细菌长期进行抵抗，防止切口处的细菌滋生，最终使得鲜花的枯萎得到延缓，从而使得鲜花开花保持鲜活的状态得到延长，避免了经济损失。通过添加改性壳聚糖，通过用柠檬酸、氯磺酸对壳聚糖进行改性处理，制备得到的改性壳聚糖能在鲜花保鲜中发挥防腐烂、延缓衰老的作用，同时，结合原料中所使用的吐温80、苯甲酸钠使用，喷施花卉保鲜剂后，在鲜花表面成膜效果更好，显著抑制了果实的呼吸作用及成熟衰老进程，共同提升保鲜效果，具有良好的应用前景。
具体实施方式
以下将结合具体实施方案来说明本发明。需要说明的是，下面的实施例为本发明的示例，仅用来说明本发明，而不用来限制本发明。在不偏离本发明主旨或范围的情况下，可进行本发明构思内的其他组合和各种改良。在以下实施例中，所使用到的化合物及相关试剂均可从市场购得，其中，壳聚糖购自西安明朗生物科技有限公司，吐温80购自天津红太阳化工有限公司，聚乳酸二元醇购自易生科技有限公司，碳化二亚胺购自上海朗亿功能材料有限公司。
实施例1
一种花卉保鲜剂，所述花卉保鲜剂包括以下重量份的原料：聚乳酸基水性聚氨酯15份、吐温80 8份、改性壳聚糖15份、苯甲酸钠12份、氨基磺酸5份和水90份。
所述花卉保鲜剂的制备方法为：
按原料配比在水中加入聚乳酸基水性聚氨酯、氨基磺酸，搅拌均匀，再依次加入吐温80、改性壳聚糖、苯甲酸钠，并再次充分搅拌，放置2h，即得花卉保鲜剂。
其中，所述聚乳酸基水性聚氨酯的制备方法包括以下步骤：
(1)将0.1mol聚乳酸二元醇、0.4mol异佛尔酮二异氰酸酯混合，在90℃下反应1h，加入0.1mol双羟甲基丙酸和0.1mol二月桂酸二丁基锡，继续反应2h；
(2)降温至75℃，加入1,4-丁二醇扩链2h，期间加入N-甲基吡咯烷酮降黏；
(3)降温至40℃，加入0.1mol三乙胺中和反应1h，在室温下加入去离子水，控制固含量30％，在2000r/min转速下乳化30min，即得聚乳酸基水性聚氨酯。
其中，所述改性壳聚糖的制备方法为：
(1)将10g壳聚糖溶解于500g 0.1mol/L的醋酸溶液中，制备壳聚糖溶液，将10g柠檬酸溶于1000g水中，制备成柠檬酸溶液，备用；
(2)取50g柠檬酸溶液中加入8g碳化二亚胺活化60min，然后加入50g壳聚糖溶液，室温下反应24h，用无水乙醇沉淀、洗涤、抽滤，得到初步改性壳聚糖；
(3)取1g氯磺酸加入10gN,N-二甲基甲酰胺中混合均匀，然后加入3g初步改性壳聚糖，升温至70℃，反应3h，反应结束后，用水稀释，过滤，将滤液用透析袋透析，即得改性壳聚糖。
实施例2
一种花卉保鲜剂，所述花卉保鲜剂包括以下重量份的原料：聚乳酸基水性聚氨酯10份、吐温80 5份、改性壳聚糖15份、苯甲酸钠12份、氨基磺酸5份和水90份。
所述花卉保鲜剂的制备方法为：
按原料配比在水中加入聚乳酸基水性聚氨酯、氨基磺酸，搅拌均匀，再依次加入吐温80、改性壳聚糖、苯甲酸钠，并再次充分搅拌，放置2h，即得花卉保鲜剂。
其中，所述聚乳酸基水性聚氨酯的制备方法包括以下步骤：
(1)将0.1mol聚乳酸二元醇、0.4mol异佛尔酮二异氰酸酯混合，在90℃下反应1h，加入0.1mol双羟甲基丙酸和0.1mol二月桂酸二丁基锡，继续反应2h；
(2)降温至75℃，加入1,4-丁二醇扩链2h，期间加入N-甲基吡咯烷酮降黏；
(3)降温至40℃，加入0.1mol三乙胺中和反应1h，在室温下加入去离子水，控制固含量30％，在2000r/min转速下乳化30min，即得聚乳酸基水性聚氨酯。
其中，所述改性壳聚糖的制备方法为：
(1)将10g壳聚糖溶解于500g0.1mol/L的醋酸溶液中，制备壳聚糖溶液，将10g柠檬酸溶于1000g水中，制备成柠檬酸溶液，备用；
(2)取50g柠檬酸溶液中加入8g碳化二亚胺活化60min，然后加入50g壳聚糖溶液，室温下反应24h，用无水乙醇沉淀、洗涤、抽滤，得到初步改性壳聚糖；
(3)取1g氯磺酸加入10gN,N-二甲基甲酰胺中混合均匀，然后加入3g初步改性壳聚糖，升温至70℃，反应2h，反应结束后，用水稀释，过滤，将滤液用透析袋透析，即得改性壳聚糖。
实施例3
一种花卉保鲜剂，所述花卉保鲜剂包括以下重量份的原料：聚乳酸基水性聚氨酯10份、吐温80 5份、改性壳聚糖10份、苯甲酸钠8份、氨基磺酸3份和水90份。
所述花卉保鲜剂的制备方法为：
按原料配比在水中加入聚乳酸基水性聚氨酯、氨基磺酸，搅拌均匀，再依次加入吐温80、改性壳聚糖、苯甲酸钠，并再次充分搅拌，放置2h，即得花卉保鲜剂。
其中，所述聚乳酸基水性聚氨酯的制备方法包括以下步骤：
(1)将0.1mol聚乳酸二元醇、0.4mol异佛尔酮二异氰酸酯混合，在90℃下反应1h，加入0.1mol双羟甲基丙酸和0.1mol二月桂酸二丁基锡，继续反应2h；
(2)降温至75℃，加入1,4-丁二醇扩链2h，期间加入N-甲基吡咯烷酮降黏；
(3)降温至40℃，加入0.1mol三乙胺中和反应1h，在室温下加入去离子水，控制固含量30％，在2000r/min转速下乳化30min，即得聚乳酸基水性聚氨酯。
其中，所述改性壳聚糖的制备方法为：
(1)将10g壳聚糖溶解于500g0.1mol/L的醋酸溶液中，制备壳聚糖溶液，将10g柠檬酸溶于1000g水中，制备成柠檬酸溶液，备用；
(2)取50g柠檬酸溶液中加入8g碳化二亚胺活化60min，然后加入50g壳聚糖溶液，室温下反应24h，用无水乙醇沉淀、洗涤、抽滤，得到初步改性壳聚糖；
(3)取1g氯磺酸加入10gN,N-二甲基甲酰胺中混合均匀，然后加入3g初步改性壳聚糖，升温至70℃，反应3h，反应结束后，用水稀释，过滤，将滤液用透析袋透析，即得改性壳聚糖。
实施例4
与实施例1的区别在于：改性壳聚糖的制备不进行步骤(3)的操作。
对比例1
与实施例1的区别在于：不添加聚乳酸基水性聚氨酯。
对比例2
与实施例1的区别在于：不添加改性壳聚糖。
对比例3
与实施例1的区别在于：将所使用的改性壳聚糖替换为壳聚糖。
对比例4
与实施例1的区别在于：不添加聚乳酸基水性聚氨酯与改性壳聚糖。
取各实施例、对比例制备的花卉保鲜剂10ml，稀释200倍，在月季花采收后当天进行喷施，将各组月季花置于实验环境(温度25±1℃，湿度70％)中，定时测定鲜重变化，观察腐烂级别。其中，鲜重变化率＝(当天花枝鲜重-初始花枝鲜重)/初始花枝鲜重×100％，腐烂级别：0级为无腐烂；1级为0～1/3面积腐烂；2级为1/3～2/3面积腐烂；3级为2/3～3/3面积腐烂，结果见表1。
表1
取各实施例、对比例处理后的鲜花观察瓶插寿命：从瓶插之日起至花朵出现萎蔫、垂头或者落瓣等现象所持续的天数，结果见表2。
表2
| 编号 | 瓶插寿命(天) |
| 实施例1 | 12 |
| 实施例2 | 11 |
| 实施例3 | 11 |
| 实施例4 | 11 |
| 对比例1 | 8 |
| 对比例2 | 7 |
| 对比例3 | 9 |
| 对比例4 | 6 |
通过表1、2的各实施例与对比例测试结果比较可知，本发明提供的花卉保鲜剂在制备中使用聚乳酸基水性聚氨酯，有效抑制了鲜花的腐烂与衰老，通过添加改性壳聚糖，壳聚糖经改性后，能发挥防腐烂、延缓衰老的效果，使得花卉保鲜剂喷施后的成膜效果更好，能抑制呼吸作用来延缓成熟衰老进程，在鲜花保鲜中具有良好的应用前景。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种花卉保鲜剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚乳酸基水性聚氨酯10-15份、吐温80 5-8份、改性壳聚糖10-15份、苯甲酸钠8-12份、分散剂3-5份和水70-90份。
2.根据权利要求1所述的花卉保鲜剂，其特征在于，所述分散剂选自氨基酸或氨基磺酸。
3.根据权利要求1所述的花卉保鲜剂，其特征在于，所述聚乳酸基水性聚氨酯的制备方法包括以下步骤：
（1）将聚乳酸二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯混合，在80-90℃下反应1-2h，加入亲水扩链剂双羟甲基丙酸和催化剂二月桂酸二丁基锡，继续反应2-3h；
（2）降温至65-75℃，加入1,4-丁二醇扩链反应1-2 h，期间加入N-甲基吡咯烷酮降黏；
（3）降温至30-40℃，加入三乙胺中和反应0.5-1h，在室温下加入去离子水，控制固含量为30-40%，在1600-2000r/min 转速下乳化30-60 min，即得聚乳酸基水性聚氨酯。
4.根据权利要求3所述的花卉保鲜剂，其特征在于，步骤（1）中所述聚乳酸二元醇与异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为1：3-5；双羟甲基丙酸的摩尔量为聚乳酸二元醇1-2倍。
5.根据权利要求3所述的花卉保鲜剂，其特征在于，步骤（2）中所述1,4-丁二醇的摩尔量为聚乳酸二元醇的0.5-1.5倍；步骤（3）中所述三乙胺的摩尔量为聚乳酸二元醇的0.5-1.5倍。
6.根据权利要求1所述的花卉保鲜剂，其特征在于，所述改性壳聚糖的制备方法为：
（1）将壳聚糖溶解于0.1-0.2mol/L的醋酸溶液中，制备成壳聚糖溶液，将柠檬酸溶于水中，制备成柠檬酸溶液，备用；
（2）在柠檬酸溶液中加入碳化二亚胺活化30-60min，然后加入壳聚糖溶液，室温下反应12-24h，用无水乙醇沉淀、洗涤、抽滤，得到初步改性壳聚糖；
（3）将氯磺酸加入N,N-二甲基甲酰胺，搅拌均匀，然后加入初步改性壳聚糖，升温至65-75℃，反应2-3h，反应结束后，用水稀释，过滤，将滤液用透析袋透析，即得改性壳聚糖。
7.根据权利要求6所述的花卉保鲜剂，其特征在于，步骤（1）中所述壳聚糖溶液的浓度为2-3wt%，所述柠檬酸溶液的浓度为1-2wt%。
8.根据权利要求6所述的花卉保鲜剂，其特征在于，步骤（2）中所述柠檬酸溶液与壳聚糖溶液的质量比为1：1-2；步骤（3）中所述初步改性壳聚糖与氯磺酸的质量比为1：1-3。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述花卉保鲜剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按原料配比在水中加入聚乳酸基水性聚氨酯、分散剂，搅拌均匀，再依次加入吐温80、改性壳聚糖、苯甲酸钠，并再次充分搅拌，放置1-2h，即得花卉保鲜剂。
10.一种如权利要求1-8任意一项所述花卉保鲜剂的制备方法，其特征在于，所述应用方法为：在鲜花采摘后用水将花卉保鲜剂稀释200-500倍进行喷施。
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