一種揮發性天然固體果蔬保鮮劑及其製備方法
2023-10-05 18:51:14
專利名稱：一種揮發性天然固體果蔬保鮮劑及其製備方法
技術領域：
本發明屬人類生活需要類有關食品製備或處理的技術領域，具體地說是一種採用具有防腐作用的天然香辛料混合精油與乙烯受體抑制劑(1-MCP)製成微膠囊化顆粒狀揮發性天然固體果蔬保鮮劑的製備方法。
技術背景 目前果蔬保鮮的形式有機械冷藏、氣調貯藏、塗膜保鮮及化學保鮮等。機械冷藏和氣調貯藏需要的固定投資大，處理量受規模限制極大，不便於運輸保鮮；塗膜保鮮技術有塗布、噴塗及保鮮溶液浸泡等形式，塗布和噴塗操作繁瑣，形成的膜不均勻，保鮮溶液浸泡雖然克服了塗布、噴塗的缺點，但容易導致二次汙染，直接影響保鮮效果；化學保鮮劑保鮮雖然具有較好的保鮮防腐效果，但很多化學合成物質對人體健康有一定的不利影響，甚至出現致癌、致畸、致突變毒性，存在安全隱患；天然果蔬保鮮劑的開發與研究是果蔬保鮮的發展趨勢，揮發性固體保鮮劑可有效避免塗膜保鮮存在的不足。英國的森柏保鮮劑是由植物油和糖組成的天然果蔬保鮮劑，其活性成分是「蔗糖酯」，使用時需配製成溶液浸塗；發明專利《一種固態水果保鮮劑及其製備方法》(申請號/專利號200810027923)是利用蓄冷劑、或蓄冷劑和抑菌劑的混合液被吸附於高吸水性樹脂中而製成；發明專利《一種利用膠囊技術製備天然果蔬保鮮劑的方法》(申請號/專利號200710190418)是利用殼聚糖和魔芋多糖作為微膠囊壁材、植物油作為微膠囊芯材製備成為液態微膠囊果蔬保鮮劑，而利用天然植物香辛料精油作為微膠囊芯材、麥芽糊精作為微膠囊壁材製備成揮發性天然固體果蔬保鮮劑未見報導。
發明內容
本發明的目的在於研製一種具有操作簡便、無殘留、高效、安全等特點，對人體無任何損害的綠色揮發性天然固體果蔬保鮮劑。
本發明主要利用天然香辛料混合精油具有良好的抑菌效果及乙烯受體抑制劑(1-MCP)具有良好抑制果蔬呼吸作用的原理，通過其揮發出具有抑菌效果的香辛料混合精油成分及乙烯受體抑制劑(1-MCP)與果蔬表面接觸，抑制果蔬表面腐敗菌生長及果蔬的呼吸作用，從而實現降低果蔬運輸、貯藏期間的腐爛率及生理消耗，達到果蔬保鮮的目的。
本發明採用微膠囊技術，將混合精油與1-MCP進行包埋，有效控制混合精油與1-MCP的揮發速度，使其與果蔬表面充分接觸並發生作用；通過添加山梨酸鉀增強保鮮劑的防腐能力，添加司盤60和吐溫20兩種乳化劑具有良好的親油親水平衡值，提高麥芽糊精對混合精油與1-MCP的包埋率，添加CaCl2增強果蔬硬度達到保脆效果，因此通過保鮮處理後的果蔬可以在室溫下貯藏。
本發明是採用米粉和麥芽糊精作為壁材、天然香辛料混合精油作為芯材，由主體原料和輔料按一定重量份配比加工製成 主體原料配比為米粉4～6，麥芽糊精2～4，天然香辛料混合精油1～3； 輔料包括防腐劑、粘合劑、保脆劑、乳化劑和乙烯受體抑制劑，其添加量佔主體原料總重的百分數為防腐劑1％～2％、粘合劑2％～3％、保脆劑1％～3％、乳化劑1～3％、乙烯受體抑制劑0.5％～1％。
天然香辛料混合精油的成分和體積份配比為 丁香精油3，花椒精油2，大蒜精油2，生薑精油1 本發明輔料所添加的防腐劑是山梨酸鉀、粘合劑是阿拉伯膠、保脆劑是CaCl2、乳化劑是司盤60和吐溫20，其中司盤60與吐溫20的重量比為2∶1和乙烯受體抑制劑是1-甲基環丙烯(1-MCP)。
揮發性天然固體果蔬保鮮劑的的製備方法，依下列步驟進行 (1)麥芽糊精的製備麥芽糊精在本發明中作為主要壁材用麥芽糊精重量1～3倍的水溶解麥芽糊精，加熱到30～40℃，攪拌溶解，得麥芽糊精液。
(2)微膠囊化在麥芽糊精液中加入主體原料總重1％～2％的防腐劑、2％～3％的粘合劑、1％～3％的保脆劑和1％～3％的乳化劑，攪拌均勻，然後按主體原料配比添加天然香辛料混合精油，攪拌1～2h，使麥芽糊精、防腐劑、粘合劑、保脆劑、乳化劑及天然香辛料混合精油充分混勻，並使天然香辛料混合精油包埋在麥芽糊精液，得微膠囊乳濁液，這一過程稱微膠囊化。
(3)混合粉劑製備按主體原料配比稱重米粉，在米粉中加入主體原料總重0.5％～1％的乙烯受體抑制劑(1-MCP)，按逐步稀釋法將米粉和乙烯受體抑制劑混勻均勻，得混合粉劑。
(4)拌和將微膠囊乳濁液置於和面機中，先加入1/3的混合粉劑，攪拌0.5～1.0h，然後邊攪拌邊逐步添加混合粉劑，直至添加完剩餘混合粉劑並拌和均勻，形成溼潤固體狀麵團。
(5)成型將溼潤固體狀麵團先揉成直徑為2～3cm大小的條狀面棒，按2～3cm長度切塊，揉成直徑為2～3cm球狀顆粒。
(6)吸乾將溼潤狀保鮮丸粒置於其重量的2～3倍幹米粉中滾揉0.5～1.0h，讓幹米粉充分吸收保鮮丸粒的水份，使保鮮丸粒的水份含量在15％左右，得乾燥丸粒。
(7)包裝將乾燥丸粒進行真空包裝，真空度0.085MPa～0.095MPa。
本發明所指添加的山梨酸鉀具有增強保鮮劑防腐的作用，阿拉伯膠具有成型及固化作用，CaCl2具有較好的保脆作用，同時有利於抑制果蔬的失重，司盤60和吐溫20按比例混合使用具有良好的親油親水平衡值，提高微膠囊的包埋效果，1-MCP能抑制乙烯合成受體的形成，有效延緩果蔬的呼吸作用及衰老。
本發明利用麥芽糊精作為微膠囊主要壁材、阿拉伯膠和米粉為微膠囊輔助壁材、天然香辛料混合精油作為微膠囊芯材，先用麥芽糊精包埋天然香辛料混合精油，然後逐步添加混合粉劑吸收微膠囊乳濁液的水份，從而省去濃縮和乾燥工序，避免了因濃縮或乾燥導致的有效成分損失。
本發明固體保鮮劑採用山梨酸鉀作為防腐劑且控制產品水分含量在15％以下，通過真空包裝後可在室溫下保存1年。
本發明固體保鮮劑使用時，先將果蔬放置相對密閉的室內(或塑料棚內)，然後按每噸果蔬5～10粒保鮮丸均勻放置在果蔬底部，密閉2～3天，使揮發氣體與果蔬充分接觸；也可採用在果蔬底部安置通風管道，將固體保鮮劑固定在通風管道的入口或中部，採取強力通風使揮發氣體與果蔬充分接觸，達到保鮮效果。本辦法尤其適用於果蔬在運輸途中，借自然風力使揮發氣體與果蔬充分接觸，解決果蔬在運輸途中的腐爛問題。
本發明與現有技術相比有下列特點 (1)本發明產品狀態為丸狀固體，真空包裝後可在室溫保存1年，通過揮發出香辛料混合精油和1-MCP分別與果蔬表面接觸實現果蔬保鮮，操作十分簡便，並且不需要特殊的環境條件。
(2)本保鮮劑的主體成分是米粉和麥芽糊精，原料廣泛，成本低廉。
(3)採用丁香、花椒、大蒜、生薑四種精油作為保鮮劑的抑菌劑，採用1-甲基環丙烯(1-MCP)抑制乙烯生成，從而控制果蔬腐爛及呼吸強度，達到保鮮果蔬的目的。
(4)採用微膠囊技術，包埋香辛料精油及1-MCP，有效控制香辛料精油及1-MCP的揮發速度，使其有效成分逐步揮發，提高有效成分的利用率。
(5)採用司盤60和吐溫20作為乳化劑，可提高麥芽糊精對香辛料精油的包埋率。
(6)本辦法不但可以在室內保鮮果蔬，而且在運輸途中也具有很好的效果，有效解決了果蔬運輸保鮮的技術難題。
(7)本產品使用的原料全是安全無毒的天然材料，使用後無殘留，不會對人體產生負面影響。
(8)本發明產品中水分不是通過加熱乾燥去除，而是採用混合粉劑幹米粉來吸收其水分。
說明書附圖為本發明製備方法的工藝流程圖，從圖可知，本發明工藝依次為下列步驟(1)麥芽糊精的製備麥芽糊精加水製得麥芽糊精液；(2)微膠囊化在麥芽糊精液中加入防腐劑、粘合劑、保脆劑、乳化劑和天然香辛料混合精油製得微膠囊乳濁液；(3)混合粉劑製備在米粉中加入乙烯受體抑制劑1-MCP得混合粉劑；(4)拌合混合粉劑與微膠囊乳濁液混合；(5)成型；(6)吸乾(7)包裝。
具體實施例方式 新鮮果蔬由於其含水量高很高，採後容易發生褪色、褐變、纖維粗化等現象，從而影響了其的外觀和口感，降低了食用價值和經濟價值。由於病原生物侵染涉及到食品安全、腐爛損失(包括腐敗變質、蟲害)等問題。因此果蔬的保鮮問題一直成為人們和社會所關注的焦點。由於果蔬產量巨大，無法實現冷鏈流通。常溫保鮮運輸將成為果蔬運輸的主要方式，市場需求極大。但貴州省地處偏遠，交通相對不便，致使貴州豐富的果蔬資源不能充分有效的發揮，不能有效的轉資源為經濟效益。故試驗過程中以貴州地方黃瓜和番茄為主要處理對象進行研究。
實施例1、結合工藝流程圖對流程中的每一步驟工藝條件進行試驗，分別取工藝參數取值表的高、中、低三列值進行試驗(如下表)，實施例1取(中列)值，實施例2取(高列)值，實施例3取(低列)值。
工藝參數取值表
實施例1試驗時，各步驟都統一取工藝參數取值表中的中列數值。具體操作如下 (1)麥芽糊精的製備稱取麥芽糊精3kg，用6kg水溶解麥芽糊精，加熱到35℃，攪拌溶解，得麥芽糊精液。
(2)微膠囊化按配方配比製備天然香辛料混合精油備用，稱取天然香辛料混合精油2kg及防腐劑150g、粘合劑250g、保脆劑和乳化劑各200g，先輔料加入麥芽糊精液中，攪拌均勻，然後添加天然香辛料混合精油，攪拌1.5h，使麥芽糊精、防腐劑、粘合劑、保脆劑、乳化劑及天然香辛料混合精油充分混勻，並使麥芽糊精液有效包埋天然香辛料混合精油，得微膠囊乳濁液. (3)混合粉劑製備在5kg米粉中75g乙烯受體抑制劑(1-MCP)，按逐步稀釋法將米粉和乙烯受體抑制劑混勻均勻，得混合粉劑。
(4)拌和將微膠囊乳濁液置於和面機中，先加入1/3的混合粉劑，攪拌0.75h，然後邊攪拌邊逐步添加混合粉劑，直至添加完剩餘混合粉劑並拌和均勻，形成溼潤固體狀麵團。
(5)成型將溼潤固體狀麵團先揉成直徑為2.5cm左右的條狀面棒，按2.5cm左右長度切塊，揉成直徑為2.5cm左右的球狀顆粒，得溼潤狀保鮮丸粒。
(6)吸乾將溼潤狀保鮮丸粒置於其重量2.5倍的幹米粉中滾揉0.75h，讓幹米粉充分吸收保鮮丸粒的水份，使保鮮丸粒的水份含量在15％左右，得乾燥丸粒。
(7)包裝將乾燥丸粒進行真空包裝，真空度0.09MPa。
用本發明產品保鮮番茄和黃瓜，在常溫下放置半個月後，好果率在90％以上，未進行保鮮處理的番茄和黃瓜(對照樣)在常溫下7天全部腐爛。
實施例2，具體操作同實施例1，只是工藝條件都取工藝參數取值表中的(高列)的數值， 實驗結果對照樣與實施例1相同，保鮮樣好果率達93％以上，但成本比實施例1高。
實施例3，具體操作同實施例1，只是工藝條件都取工藝參數取值表中的低列數值。
實驗結果對照樣與實施例1相同，保鮮樣好果率達85％以上。
實施例4、具體操作及工藝參數同實施例1，只是採用的保鮮劑是在室溫下保存1年的產品，實驗結果對照樣與實施例1相同，保鮮樣好果率達85％以上。
本發明所添加的天然香辛料混合精油可以是其中任意二種或三種原料按比例混合，總量為主體原料的10～30％，仍然具有較好的保鮮效果。
本發明產品保鮮果蔬時，要求果蔬的成熟度為70％～80％，在晴天下午9～10點或下午5～7點採摘，對於有果柄的果蔬儘量帶柄採摘，並且在採摘或運輸過程中儘量避免機械傷。
本發明所用原料均是安全、可食的天然產品，獲得產品衛生指標完全符合食品衛生要求，能夠保持新鮮果蔬特有的色、香、味、脆等天然風味和品質。
用本發明獲得的固體保鮮劑可在常溫下保存1年以上。
說明書中時間h代表小時，s代表秒，kg表示公斤，g表示克。
權利要求
1、一種揮發性天然固體果蔬保鮮劑，其特徵是採用米粉和麥芽糊精作為壁材、天然香辛料混合精油作為芯材，由主體原料和輔料按一定重量份配比加工製成
主體原料配比為米粉4～6，麥芽糊精2～4，天然香辛料混合精油1～3；
輔料包括防腐劑、粘合劑、保脆劑、乳化劑和乙烯受體抑制劑，其添加量佔主體原料總重的百分數為防腐劑1％～2％、粘合劑2％～3％、保脆劑1％～3％、乳化劑1～3％、乙烯受體抑制劑0.5％～1％。
2、根據權利要求1所述的一種揮發性天然固體果蔬保鮮劑，其特徵是主體原料和輔料按如下重量份配比加工製成
主體原料米粉5，麥芽糊精3，天然香辛料混合精油2
輔料佔主體原料總重的百分數為防腐劑1.5％、粘合劑2.5％、保脆劑2％、乳化劑2％、乙烯受體抑制劑0.75％。
3、根據權利要求1或2所述的一種揮發性天然固體果蔬保鮮劑，其特徵是天然香辛料混合精油的成分和體積份配比為
丁香精油3，花椒精油2，大蒜精油2，生薑精油1。
4、根據權利要求1或2所述的一種揮發性天然固體果蔬保鮮劑，其特徵是輔料所添加的防腐劑是山梨酸鉀、粘合劑是阿拉伯膠、保脆劑是CaCl2、乳化劑是司盤60和吐溫20，(司盤60與吐溫20的重量比為2∶1)和乙烯受體抑制劑是1-甲基環丙烯(1-MCP)。
5、根據權利要求3所述的一種揮發性天然固體果蔬保鮮劑，其特徵是輔料所添加的防腐劑是山梨酸鉀、粘合劑是阿拉伯膠、保脆劑是CaCl2、乳化劑是司盤60和吐溫20，(司盤60與吐溫20的重量比為2∶1)和乙烯受體抑制劑是1-甲基環丙烯(1-MCP)。
6、根據權利要求1或2所述的一種揮發性天然固體果蔬保鮮劑的製備方法，其特徵是依下列步驟進行
(1)麥芽糊精的製備麥芽糊精在本發明中作為主要壁材用麥芽糊精重量1～3倍的水溶解麥芽糊精，加熱到30～40℃，攪拌溶解，得麥芽糊精液。
(2)微膠囊化在麥芽糊精液中加入主體原料總重1％～2％的防腐劑、2％～3％的粘合劑、1％～3％的保脆劑和1％～3％的乳化劑，攪拌均勻，然後按主體原料配比添加天然香辛料混合精油，攪拌1～2h，使麥芽糊精、防腐劑、粘合劑、保脆劑、乳化劑及天然香辛料混合精油充分混勻，並使天然香辛料混合精油包埋在麥芽糊精液，得微膠囊乳濁液，這一過程稱微膠囊化。
(3)混合粉劑製備按主體原料配比稱量米
在米粉中加入主體原料總重0.5％～1％的乙烯受體抑制劑(1-MCP)，按逐步稀釋法將米粉和乙烯受體抑制劑混勻均勻，得混合粉劑。
(4)拌和將微膠囊乳濁液置於和面機中，先加入1/3的混合粉劑，攪拌0.5～1.0h，然後邊攪拌邊逐步添加混合粉劑，直至添加完剩餘混合粉劑並拌和均勻，形成溼潤固體狀麵團。
(5)成型將溼潤固體狀麵團先揉成直徑為2～3cm大小的條狀面棒，按2～3cm長度切塊，揉成直徑為2～3cm球狀顆粒。
(6)吸乾將溼潤狀保鮮丸粒置於其重量的2～3倍幹米粉中滾揉0.5～1.0h，讓幹米粉充分吸收保鮮丸粒的水份，使保鮮丸粒的水份含量在15％左右，得乾燥丸粒。
(7)包裝將乾燥丸粒進行真空包裝，真空度0.085MPa～0.095MPa。
7、根據權利要求6所述的一種揮發性天然固體果蔬保鮮劑的製備方法，其特徵是其工藝步驟的工藝條件為
(1)麥芽糊精的製備按配方配比稱取麥芽糊精，用麥芽糊精重量2倍的水溶解麥芽糊精，加熱到35℃，攪拌溶解，得麥芽糊精液。
(2)微膠囊化按配方配比製備天然香辛料混合精油備用，按配方配比稱取輔料備用，在麥芽糊精液中加入主體原料總重1.5％的防腐劑、2.5％的粘合劑、2％的保脆劑和2％的乳化劑，攪拌均勻，然後添加天然香辛料混合精油，攪拌1.5h，使麥芽糊精、防腐劑、粘合劑、保脆劑、乳化劑及天然香辛料混合精油充分混勻，並使天然香辛料混合精油包埋在麥芽糊精液，得微膠囊乳濁液.
(3)混合粉劑製備按主體原料配方配比稱量米粉在米粉中加入主體原料總重0.75％的乙烯受體抑制劑(1-MCP)，按逐步稀釋法將米粉和乙烯受體抑制劑混勻均勻，得混合粉劑。
(4)拌和將微膠囊乳濁液置於和面機中，先加入1/3的混合粉劑，攪拌0.75h，然後邊攪拌邊逐步添加混合粉劑，直至添加完剩餘混合粉劑並拌和均勻，形成溼潤固體狀麵團。
(5)成型將溼潤固體狀麵團先揉成直徑為2.5cm左右的條狀面棒，按2.5cm左右長度切塊，揉成直徑為2.5cm左右的球狀顆粒，得溼潤狀保鮮丸粒。
(6)吸乾將溼潤狀保鮮丸粒置於其重量2.5倍的幹米粉中滾揉0.75h，讓幹米粉充分吸收保鮮丸粒的水份，使保鮮丸粒的水份含量在15％左右，得乾燥丸粒。
(7)包裝將乾燥丸粒進行真空包裝，真空度0.09MPa。
8、根據權利要求6或7所述的逐步稀釋法是指用乙烯受體抑制劑(1-MCP)先與其3倍重量的米粉充分混勻，得第一級混合粉，再用第一級混合粉與第一級混合粉3倍重量的米粉充分混勻，得第二級混合粉，依次類推，直至將乙烯受體抑制劑(1-MCP)與所有米粉混合均勻。
9、根據權力要求書1或2所述添加的天然香辛料混合精油還可以是其中任意二種或三種原料按比例混合，總量為主體原料的10％～30％，仍然具有較好的保鮮效果。
全文摘要
本發明一種揮發性天然固體果蔬保鮮劑及其製備方法，是用來粉和麥芽糊精作為壁材、天然香辛混合精油作為芯材，由主體原料和輔料按一定重量份配比加工製成，主體原料配料為米粉、麥芽糊精和天然香辛料混合精油，輔料包括防腐劑、粘合劑、保脆劑、乳化劑和乙烯受體抑制劑，本發明主要優點是通過揮發出香辛料混合精油和1-MCP分別與果蔬表面接觸實現果蔬保鮮；採用微膠囊技術，包埋香辛料精油及1-MCP，有效控制香辛料精油及1-MCP的揮發速度，提高有效成份利用率，解決果蔬在運輸過程中的保鮮技術難題，產品安全、無毒、純天然材料，本發明加工工藝見摘要附圖。
文檔編號A23B7/14GK101606550SQ20091010268
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月21日 優先權日2009年7月21日
發明者譚書明, 露 俞, 代亨燕, 程豔薇, 劉春梅, 慶 安 申請人:貴州大學