一種羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑及其製備方法
2023-10-26 21:29:57
專利名稱：一種羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑及其製備方法
一種羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑及其製備方法。
背景技術：
中國果蔬產量居世界領先地位，年均生產水果約I億噸，蔬菜3. 5億噸。但是，由於受到保鮮技術的制約，流通過程中果蔬年損耗率高達25-30%，約合800億元人民幣。所以，新型保鮮技術、保鮮產品的研發在我國迫在眉睫。國內外果蔬保鮮主要採用物理和化學方法，每種方法中各自依託不同的保鮮原理，又衍生出很多新的保鮮技術，但普遍存在耗資大、費用高、效果差、時間短等弊端。與化學保鮮劑及其他高成本保鮮措施相比，天然保鮮劑一方面具有經濟、高效的優點，另一方面更好地符合了消費者對農產品衛生安全的要求。在日趨活躍的天然保鮮劑研究中，殼聚糖 及其衍生物等，不僅具有安全、無毒、抑菌、可食用、易於生物降解等多種特性，而且能在果蔬表面形成一層聚合物薄膜，使果實內形成一個低O2、高CO2濃度的環境，進而通過抑制呼吸作用而發揮保鮮功能。目前，日本採用將殼聚糖與乳酸鈣或醋酸鈣溶液加熱處理製成一種具有高殺菌活性、安全無毒的水溶性保鮮劑。將該保鮮劑Ig與130g大米加280ml水混合蒸發後，於28°C條件下存放18d，米飯無長黴變質現象；加拿大學者用N，0-羧甲基殼聚糖製成一種叫做NutriSar°C的水果保鮮劑。美國學者則用N-羧甲基殼聚糖製成肉食防腐劑，其用量為萬分之五，即可防止牛肉在冷藏一周內不發生腐敗變質；此防腐劑還可用於防止魚、禽、蛋以及日用食品的酸敗和變味。我國山東青島市利中用殼質公司(何永進.新型瓜果蔬菜保鮮劑研製成功.食品文摘，2002，7 :18)，研製出了一種無公害天然生物保鮮劑，主要成分為殼聚糖及其衍生物，具有廣譜抗菌性，可有效防止瓜果蔬菜腐爛變質，滿足果蔬以採摘、貯藏、運輸到銷售全過程的保鮮要求，對人體無任何副作用。實驗表明，使用該保鮮劑好果率達99%。王明力等(納米SiO2殼聚糖複合膜保鮮草莓的研究 現代食品科技，2011，1，11-15)研製了納米SiOx改性殼聚糖用於黃瓜等的塗膜保鮮，取得較好效果。
公開日為2009年9月23日，公開號為CN101536709A的中國專利公開了一種殼聚糖複合塗膜保鮮劑，它是由殼聚糖0. 8 4. 0g、甘油0. 8 4. Og和改性納米Ti02，溶於甘油中，所得溶液分散在IOOmL乙酸水溶液中，攪拌，加入殼聚糖，繼續攪拌，超聲波脫氣後即得殼聚糖複合塗膜保鮮劑。
公開日為2010年10月20日，公開號為CN101861891A的中國專利公開了一種野
木瓜殼聚糖納米複合塗膜保鮮劑的製備方法，其包括殼聚糖塗膜，在殼聚糖塗膜中添加銳鈦型納米氧化鈦顆粒，使其形成殼聚糖納米複合塗膜保鮮劑。但殼聚糖保鮮劑的水溶性與抗菌活性並不是非常優越，這就限制其在保鮮劑領域的應用。而羧甲基殼聚糖作為一種新型的天然保鮮劑為人們所重視，以羧甲基殼聚糖為基質的保鮮劑比殼聚糖保鮮劑更優越，前者因為其獨特的水溶性和抗菌活性，使得它的使用更便捷，保鮮範圍更廣泛，效果更理想。
公開日為2008年02月13日，公開號為CN101120679A的中國專利公開了羧甲基殼聚糖水果保鮮塗膜劑及其製備方法，所述保鮮塗膜劑為羧甲基殼聚糖0. 5% 4. 0%，甘油0. 1% 1.0%，吐溫80為0.3% 2.4%，DL-a-醋酸生育酚0. I 1.0%，水為92 99 %。將水放在水浴中加熱至恆溫，加入羧甲基殼聚糖，攪拌至完全溶解，隨後加入甘油、吐溫攪拌溶解，在加入DL- a -醋酸生育酚攪拌至完全溶解，放入室溫自然冷卻，隨後進行過濾，濾去為溶解物質，在真空下脫氣，室溫靜置過夜，再次真空脫氣，室溫下靜置，即獲得羧甲基殼聚糖水果保鮮塗膜劑。
公開日為2010年05月05日，公開號為CN101700059A的中國專利公開了一種虎
掌菌菌絲體保鮮劑及其製備方法，其生產工藝流程為虎掌菌菌絲體經乾燥、粉碎、超聲波處理、酶解、過濾後，得到虎掌菌菌絲體提取液，再用瓊脂、羧甲基殼聚糖、檸檬酸、檸檬酸鈉調配，既得虎掌菌菌絲體保鮮劑。 上述採用羧甲基殼聚糖(CMCS)作為保鮮劑雖然保鮮效果優異，但是工藝與配方過於複雜，成本高、生產耗時長。
發明內容本發明要解決的技術問題之一，在於提供一種羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑，其保鮮效果優越，同時無毒。本發明是這樣解決上述技術問題之一的一種羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑，所述保鮮劑的組分包括納米SiO2或納米ZnO中的一種、羧甲基殼聚糖、甘油以及水。進一步地，所述保鮮劑組分的質量百分比為羧甲基殼聚糖1.0% -2.0%，甘油
0.4% -1.0%納米SiO2 0. 02% -0.06%餘量為水；或羧甲基殼聚糖1.5% _2.5%，甘油
0.4% -I. 0%，納米 ZnO 0. 02% -0. 06%，餘量為水。進一步地，所述納米SiO2為DSl型SiO2。進一步地，所述甘油至少為食用級甘油。本發明要解決的技術問題之二，在於提供一種羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑的製備方法，其工藝簡單，生產耗時短，並且成本低，另外製得的產品保鮮效果優越，同時無毒。本發明是這樣解決上述技術問題之二的一種羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑的製備方法，將納米SiO2或納米ZnO加入至水中，超聲分散均勻後，加入羧甲基殼聚糖，待羧甲基殼聚糖充分溶解後加入甘油攪拌均勻，製得羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑。本發明具有如下優點(I)本發明所述的羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑對氣體(02、CO2)的封阻力增強，能夠更有效的降低儲藏中果蔬呼吸作用，保持果蔬表面色澤。(2)本發明採用羧甲基殼聚糖，由於其具有水溶性，且無色無味，不需要添加稀酸溶解，所以克服了殼聚糖保鮮水果帶來的異味。(3)因為納米粒子的加入，增強了塗膜中抗菌分子連接強度，提高了膜的強度和韌性，並使抗菌功能一直存在於納米膜中，具有較長時間的抗菌保鮮效果，從而可用於果蔬的長期貯藏和品質保持。(4)本發明由於主材是可食用羧甲基殼聚糖，故產品安全、無毒、甚至可食，符合人們對食品安全日益增長的需求。
具體實施方式下面結合實施例對本發明作進一步的說明。本發明涉及一種羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑及其製備方法，其中所述保鮮劑的組分包括納米SiO2或納米ZnO中的一種、羧甲基殼聚糖、甘油以及水。所述保鮮劑組分的質量百分比為羧甲基殼聚糖1.0%-2.0%，甘油0.4%-1.0%納米SiO2 0. 02% -0.06%餘量為水；或羧甲基殼聚糖1.5% 2.5%，甘油0.4% -1.0%，納 米 ZnO 0. 02 % -0. 06 %，餘量為水。所述納米SiO2為DSl型SiO2。所述甘油至少為食用級甘油。所述製備方法包括將納米SiO2或納米ZnO加入至水中，超聲分散均勻後，加入羧甲基殼聚糖，待羧甲基殼聚糖充分溶解後加入甘油攪拌均勻，製得羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑。本發明製得羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑即可直接噴塗使用，也可製備成膜使用。以下為本發明的幾個實施例實施例一準確稱取0. 02g納米SiO2加入到水中，超聲分散均勻後，加入I. Og羧甲基殼聚糖，充分溶解後加入0. 4g甘油攪拌均勻，定容至IOOmL,製得羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑。再將其超聲脫氣10分鐘，分兩次進行，每次5分鐘；定量在水平玻璃板上流延成膜，於常溫下晾乾，即製得羧甲基殼聚糖納米生物保鮮膜。生菜是一種難貯的蔬菜，通常只有2-3天的貨架壽命。使用上述羧甲基殼聚糖納米生物保鮮膜包裝生菜或直接將上述羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑均勻噴塗在生菜上置於室溫下貯藏，時間可達7天以上，色澤正常，葉片鮮嫩，無明顯失水萎蔫，無腐爛葉。實施例二 準確稱取0. 04g納米SiO2加入到水中，超聲分散均勻後，加入I. 5g羧甲基殼聚糖，充分溶解後加入0. 5g甘油攪拌均勻,定容至IOOmL,製得羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑。再將其超聲脫氣10分鐘，分兩次進行，每次5分鐘；定量在水平玻璃板上流延成膜，於常溫下晾乾，即製得羧甲基殼聚糖納米生物保鮮膜。草莓，營養價值高，含豐富維生素C，貨架期2天。用上述羧甲基殼聚糖納米生物保鮮膜保鮮草莓或直接將上述羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑均勻噴塗在草莓上，在常溫條件下，貯藏4天後果實依然結實飽滿，而無保鮮膜包裹的對照組草莓在貯藏4天後已經有不同程度黴變，腐爛程度較深，重度軟化，已失去食用價值。實施例三準確稱取0. 06g納米SiO2加入到水中，超聲分散均勻後，加入2. Og羧甲基殼聚糖，充分溶解後加入I. Og甘油攪拌均勻，定容至IOOmL,製得羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑。再將其超聲脫氣10分鐘，分兩次進行，每次5分鐘；定量在水平玻璃板上流延成膜，於常溫下晾乾，即製得羧甲基殼聚糖納米生物保鮮膜。龍眼是熱帶名貴水果，具有較高的保健和藥用價值。但是龍眼在室溫條件下，貨架期一般3天以內，7天左右即全部變質腐爛。使用上述羧甲基殼聚糖納米生物保鮮膜包裝龍眼或直接將上述羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑均勻噴塗在龍眼上置於室溫下貯存，時間達5天以上，果殼仍柔軟而有彈性，果肉新鮮，呈白色，味道鮮美。實施例四準確稱取0. 02g納米ZnO加入到水中，超聲分散均勻後，加入I. 5g羧甲基殼聚糖，充分溶解後加入0. 4g甘油攪拌均勻，其餘步驟同上述各實施例。用上述羧甲基殼聚糖納米生物保鮮膜保鮮草莓或直接將上述羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑均勻噴塗在草莓上，在常溫條件下，貯藏4天後果實依然結實飽滿，而無保鮮膜包裹的對照組草莓在貯藏4天後已經有不同程度黴變，腐爛程度較深，重度軟化，已失去食用價值。實施例五準確稱取0. 04g納米ZnO加入到水中，超聲分散均勻後，加入2. Og羧甲基殼聚糖，充分溶解後加入0. 5g甘油攪拌均勻，其餘步驟同上述各實施例。 用上述羧甲基殼聚糖納米生物保鮮膜保鮮冬棗或直接將上述羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑均勻噴塗在冬棗上，常溫條件下貯藏8天後色澤稍稍變暗，果實依然飽滿。而無保鮮膜包裹的對照組冬棗色暗，有皺褶，肉變軟。實施例六準確稱取0. 06g納米ZnO加入到水中，超聲分散均勻後,加入2. 5g羧甲基殼聚糖，充分溶解後加入I. Og甘油攪拌均勻，其餘步驟同上述各實施例。用實施例六所得羧甲基殼聚糖納米生物保鮮膜保鮮鮮切楊桃或直接將上述羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑均勻噴塗在鮮切楊桃上，在常溫條件下，貯藏4天後果實依然鮮豔飽滿，有效的保持了楊桃的色澤和質地，延長了其貨架期；而無保鮮膜的對照組已經皺縮黴變，無食用價值。用其保鮮鮮切蘋果，常溫貯藏4天後，果實只有輕微皺縮，果實外緣有輕微褐變，但無保鮮膜的對照組已經完全發生褐變。上述各實施例所述常溫為20 35°C。總之，本發明具有以下特點(I)本發明所述的羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑對氣體(02、CO2)的封阻力增強，能夠更有效的降低儲藏中果蔬呼吸作用，保持果蔬表面色澤。(2)本發明採用羧甲基殼聚糖，由於其具有水溶性，且無色無味，不需要添加稀酸溶解，所以克服了殼聚糖保鮮水果帶來的異味。(3)因為納米粒子的加入，增強了塗膜中抗菌分子連接強度，提高了膜的強度和韌性，並使抗菌功能一直存在於納米膜中，具有較長時間的抗菌保鮮效果，從而可用於果蔬的長期貯藏和品質保持。(4)本發明由於主材是可食用羧甲基殼聚糖，故產品安全、無毒、甚至可食，符合人們對食品安全日益增長的需求。雖然以上描述了本發明的具體實施方式
，但是熟悉本技術領域的技術人員應當理解，我們所描述的具體的實施例只是說明性的，而不是用於對本發明的範圍的限定，熟悉本領域的技術人員在依照本發明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應當涵蓋在本發明的權利要求所保護的範圍內。
權利要求
1.一種羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑，其特徵在於所述保鮮劑的組分包括納米SiO2或納米ZnO中的一種、羧甲基殼聚糖、甘油以及水。
2.根據權利要求I所述的一種羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑，其特徵在於所述保鮮劑組分的質量百分比為羧甲基殼聚糖1.0% -2.0%，甘油0.4% -1.0%納米SiO2O. 02% -0. 06%餘量為水；或羧甲基殼聚糖I. 5% 2. 5%，甘油0. 4% -I. 0%，納米ZnO0.02% -0. 06%，餘量為水。
3.根據權利要求I或2所述的一種羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑，其特徵在於所述納米SiO2為DSl型Si02。
4.根據權利要求I或2所述的一種羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑，其特徵在於所述甘油至少為食用級甘油。
5.一種如權利要求I 4任意一項所述的羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑的製備方法，其特徵在於將納米SiO2或納米ZnO加入至水中，超聲分散均勻後，加入羧甲基殼聚糖，待羧甲基殼聚糖充分溶解後加入甘油攪拌均勻，製得羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑。
全文摘要
本發明提供一種羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑及其製備方法，所述保鮮劑的組分包括納米SiO2或納米ZnO中的一種、羧甲基殼聚糖、甘油以及水；所述方法包括將納米SiO2或納米ZnO加入至水中，超聲分散均勻後，加入羧甲基殼聚糖，待羧甲基殼聚糖充分溶解後加入甘油攪拌均勻，製得羧甲基殼聚糖納米生物保鮮劑。本發明工藝簡單，生產耗時短，並且成本低，另外製得的產品保鮮效果優越，同時無毒，符合人們對食品安全日益增長的需求。
文檔編號A23B7/154GK102715233SQ201210218888
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月28日 優先權日2012年6月28日 公開號201210218888.發明者呂佳美悅, 牛榮麗 申請人:華僑大學