一种纳米级果蔬天然生物保鲜剂的制备技术及其应用方法

摘要

本发明提供一种适用于水果和蔬菜的纳米级天然生物保鲜剂制备技术及其应用方法。将魔芋葡甘聚糖、乳酸链球菌素、植酸、海藻酸钠和草酸按质量比例（10-30）:（2-10）:（3-15）:（5-30）:(1-20)混合，此混合物以1：（10-1000）的质量体积比（克/升）溶解于自来水或去离子水，获得初配溶液。初配溶液经孔径截留分子量为5000-200000道尔顿（Da）的超滤膜过滤，获得超滤液。超滤液经高压微射流纳米分散处理（压力：5-250MPa，流速：15-5000ml/min），收集处理液，将其真空冷冻干燥或喷雾干燥制得粉剂，即纳米级果蔬天然生物保鲜剂。将此纳米级天然生物保鲜剂按一定比例溶解于自来水，浸渍或喷施水果、蔬菜，进行果蔬保鲜处理。该纳米级天然保鲜剂具有安全、高效、易清洗、稳定性高、应用方法简单及成本低等特点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种保鲜剂的制备技术，特别涉及一种适用于水果、蔬菜的纳米级天然生物保鲜剂的制备技术及应用方法，本发明属于农产品贮藏及加工领域。

背景技术

水果、蔬菜等鲜生食品在加工、运输、储藏等过程中极易受细菌、霉菌和酵母菌等微生物的侵染以及自身的生理代谢而发生腐败、变质。我国果蔬产业每年因腐烂变质而引起的经济损失十分巨大。因此，果蔬的贮藏、运输、货架期售卖等环节的保鲜措施尤为重要，除了采用冷藏、充气等物理保鲜技术外，保鲜剂处理更具有高效、廉价的优点，通常单独使用或兼用。果蔬保鲜剂可分为两大类，即化学合成保鲜剂和天然生物保鲜剂。化学保鲜剂保鲜方法是用无机、有机或人工合成的化学物质抑制微生物生长、调节果蔬的呼吸代谢作用等，长期以来主要采用此类保鲜剂对果蔬进行保鲜处理如二氧化硫、1-甲基环丙烯、二溴四氯乙烷和三唑类杀菌剂等。在使用过程中发现，很多化学保鲜剂虽有较好的效果，但对人体健康、环境有一定影响。随着食品安全和环保意识的不断增强，人们开始寻求更安全、高效的保鲜剂，由此，近年来开始兴起的生物保鲜技术已引起广泛的关注。通过研究筛选具有良好的抑菌、抗氧化以及调节果实生理代谢等功能的植物、动物提取物及微生物代谢产物等天然活性物质，可以开发成安全、高效的水果、蔬菜等农产品的天然生物保鲜剂。

发明内容

本发明提供一种天然生物保鲜剂的制备技术及其应用方法，即采用多种天然生物活性物质经配伍筛选使其对多种水果、蔬菜具有保鲜功能，并制备为纳米级剂型。 

    本发明所采取的技术方案包括下述步骤:

（1）将魔芋葡甘聚糖、乳酸链球菌素、植酸、海藻酸钠和草酸按照质量比例（10-30）:（2-10）:（3-15）:（5-30）: (1-20)混合，此混合物以1：（10-1000）的质量体积比（克/升）溶解于自来水或去离子水，获得初配溶液。

（2）将步骤（1）的初配溶液充分混匀，经孔径截留分子量为5000-200000道尔顿（Da）的超滤膜过滤，获得超滤液。

（3）将步骤（2）中超滤液灌注于高压微射流纳米分散机，进行纳米分散处理，收集处理液。

（4）步骤（3）中所述高压微射流纳米分散处理的压力为5-250MPa，流速为15-5000ml/min。 

（5）将步骤（3）所述处理液进行真空冷冻干燥或喷雾干燥制得粉剂，为纳米级果蔬天然生物保鲜剂。

（6）将此纳米级天然生物保鲜剂以质量体积比（克/升）为1:（200-5000）溶解于自来水中获得保鲜液，喷施于水果或蔬菜表面，或将水果、蔬菜浸泡于保鲜液中3-5分钟。每10升保鲜液处理100-1000公斤水果或蔬菜，保鲜时间延长80%-400%，保鲜率达到90%以上。

本发明步骤（1）中所述魔芋葡甘聚糖、乳酸链球菌素、植酸、海藻酸钠和草酸均为市售食品级产品。

本发明的有益效果及重要意义在于：纳米级天然生物保鲜剂制备技术成本低、绿色环保，保鲜效力高，对人体安全，本保鲜剂应用方法简单，适用果蔬品类多，纳米级物质形态使其溶解性（分散性）好、稳定性高，附着于果蔬表面易清洗，从而提高水果、蔬菜等农产品的品质和市场竞争力，具有广泛的应用前景。

 

具体实施方式

 

实施例1：

将魔芋葡甘聚糖、乳酸链球菌素、植酸、海藻酸钠和草酸按照质量比例16:8:13:25:2混合，此混合物以1：600的质量体积比（克/升）溶解于自来水，充分混匀，经截留分子量为8000Da超滤膜过滤，获得超滤液。将超滤液灌注于高压微射流纳米分散机，进行纳米分散处理，处理压力为160MPa，流速为18ml/min。处理液进行真空冷冻干燥得粉剂剂型的纳米级果蔬天然生物保鲜剂。将此纳米级天然生物保鲜剂以质量体积比（克/升）为1: 800溶解于自来水中获得保鲜液，喷施于桃表面，每10L保鲜液处理桃110公斤，保鲜时间延长150%，保鲜率达到92%。

 

实施例2：

将魔芋葡甘聚糖、乳酸链球菌素、植酸、海藻酸钠和草酸按照质量比例10:3:8:15:8混合，此混合物以1：50的质量体积比（克/升）溶解于去离子水，充分混匀，经截留分子量为5000Da超滤膜过滤，获得超滤液。将超滤液灌注于高压微射流纳米分散机，进行纳米分散处理，处理压力为60MPa，流速为120ml/min。处理液进行真空冷冻干燥得粉剂剂型的纳米级果蔬天然生物保鲜剂。将此纳米级天然生物保鲜剂以质量体积比（克/升）为1: 400溶解于自来水中获得保鲜液，喷施于香蕉表面，每10L保鲜液处理香蕉200公斤，保鲜时间延长380%，保鲜率达到90%。

 

实施例3：

将魔芋葡甘聚糖、乳酸链球菌素、植酸、海藻酸钠和草酸按照质量比例15:5:7:21:15混合，，此混合物以1：200的质量体积比（克/升）溶解于自来水，充分混匀，经截留分子量为50000Da超滤膜过滤，获得超滤液。将超滤液灌注于高压微射流纳米分散机，进行纳米分散处理，处理压力为110MPa，流速为1000ml/min。处理液进行真空冷冻干燥得粉剂剂型的纳米级果蔬天然生物保鲜剂。将此纳米级天然生物保鲜剂以质量体积比（克/升）为1: 2000溶解于自来水中获得保鲜液，喷施于荔枝表面，每10L保鲜液处理荔枝140公斤，保鲜时间延长250%，保鲜率达到96%。

 

实施例4：

将魔芋葡甘聚糖、乳酸链球菌素、植酸、海藻酸钠和草酸按照质量比例26:4:10:19:9混合，此混合物以1：1000的质量体积比（克/升）溶解于自来水，充分混匀，经截留分子量为150000Da超滤膜过滤，获得超滤液。将超滤液灌注于高压微射流纳米分散机，进行纳米分散处理，处理压力为230MPa，流速为2000ml/min。处理液进行真空冷冻干燥得粉剂剂型的纳米级果蔬天然生物保鲜剂。将此纳米级天然生物保鲜剂以质量体积比（克/升）为1: 4000溶解于自来水中获得保鲜液，喷施于黄瓜表面，每10L保鲜液处理黄瓜300公斤，黄瓜保鲜时间延长290%，保鲜率达到95%。