技术领域
本发明属于食品保鲜技术领域,具体地说是一种微胶囊水果蔬菜 花卉保鲜剂及其制备方法。
背景技术
随着我国经济体制改革深入,人民群众对生活质量的要求越来越 高。老百姓希望一年四季都能吃到新鲜美味的水果蔬菜,用鲜花装扮 自己的生活环境,水果蔬菜鲜花的保鲜的问题应运而生,一些落后的 保鲜技术难以适应市场的要求。
微胶囊技术是一种用成膜材料把固体或液体物料包覆形成微小 粒子的技术。所谓微胶囊,一般指以薄膜状聚合物壁壳包裹气态、液 态或固态芯材的微型容器,直径为1~1000μm。由于形成微胶囊后具 有许多独特的性质和功能,已经引起了国内外科技工作者的极大兴 趣。这种近50年才发展起来的新型技术已经造纸、纺织等行业得到 了广泛的实际应用并展现出良好的发展前景。由于微胶囊技术及其产 品独特的特点,国际上将其列为21世纪重点发展的高新技术之一。
发明内容
本发明的目的在于将微胶囊技术应用于保鲜剂行业,给出一种微 胶囊水果蔬菜花卉保鲜剂及工艺简单的制备方法,降低保鲜技术的成 本,提高保鲜质量,为水果、蔬菜、花卉的保鲜提供一种新的保鲜剂 及方法。
本发明给出的微胶囊水果蔬菜花卉保鲜剂包括壁壳和芯材,其特 征在于所说的芯材为1-甲基环丙稀气体。本发明给出的微胶囊水果 蔬菜花卉保鲜剂中,芯材1-甲基环丙稀气体的重量百分比为:0.5-3.5 %;壁壳中各组份的重量百分比为:高分子物质3A分子筛20%-30 %,变性淀粉60%-65%,氯化铵1%-2%,碳酸氢钠3%-18%。
本发明给出的微胶囊水果蔬菜花卉保鲜剂是通过下述方法制备 的,具体包括以下步骤:
1)按照如下配比,向反应器中加入封包物:高分子物质3A分子 筛10%-15%,变性淀粉30%-50%,0.1%氯化铵水溶液5%-10%, 0.1%碳酸氢钠水溶液25%-55%,反应器内温度控制在40-53℃, pH值8-10,
2)将反应器抽真空,然后通入氮气,以免封包过程中1-甲基环 丙烯气体氧化,再将1-甲基环丙烯气体通入反应器,
3)在搅拌状态下封包5-7小时,当材芯1-甲基环丙烯通入封 包混合液时,即被封包形成微胶囊,
4)将封包后带有微胶囊沉淀的混合液滤出,沉淀物自然干燥48 小时,即得到白色粉状微胶囊水果蔬菜花卉保鲜剂产品。
本发明给出的产品具有保鲜剂有效成份含量高、不易氧化、使用 方便、能耗低、保鲜度高、成本低、易于保管储运等优点,为水果、 蔬菜、花卉的保鲜提供了一种新的保鲜剂及保鲜方法,可明显降低现 有保鲜技术的的成本,提高保鲜质量,是广大水果商、果菜农、蔬菜 商增产增收的好帮手,储存运输商增加果蔬货架期、提高果疏价值的 好助手,是亿万消费者实现安全绿色环保的良剂。
本发明给出的微胶囊保鲜剂制备方法,工艺简单、易于实施,常 压制备、安全可靠,产率高、成本低,有较高的社会效益和经济效益。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
与公知的微胶囊一样,本发明的微胶囊也是由芯材和壁壳组成 的,本发明的芯材是一种水果蔬菜花卉保鲜剂,其有效成份为1-甲基 环丙稀气体,在常温条件下以气体状态存在,瓶装,无异味,沸点约 为35℃。芯材1-甲基环丙稀气体在微胶囊保鲜剂中的重量百分比为 0.5-3.5%。壁壳的主要成分为3A分子筛和变性淀粉,其组成配比 为:高分子物质3A分子筛20%-30%,变性淀粉60%-65%,氯化 铵1%-2%,碳酸氢钠3%-18%;
根据以上配比,本发明可以选用如下具体实施例:
实施例1 实施例2
3A分子筛 20%, 3A分子筛 30%,
变性淀粉 65%, 变性淀粉 60%,
氯化铵 2%, 氯化铵 1%,
碳酸氢钠 13%; 碳酸氢钠 9%;
实施例3 实施例4
3A分子筛 25%, 3A分子筛 30%,
变性淀粉 63%, 变性淀粉 62%,
氯化铵 2%, 氯化铵 1%,
碳酸氢钠 10%; 碳酸氢钠 7%;
实施例5 实施例6
3A分子筛 30%, 3A分子筛 20%,
变性淀粉 65%, 变性淀粉 61%,
氯化铵 2%, 氯化铵 1%,
碳酸氢钠 3%; 碳酸氢钠 18%;
为了得到上述微胶囊水果蔬菜花卉保鲜剂产品,可以采用公知的 微胶囊制造的物理或物理化学方法,例如喷雾干燥法、喷雾冷却法、 挤压法、静电结合法、包络结合法、单凝聚法、复凝聚法、水相分离 法,将芯材封包在壁壳内。本专利给出了一种物理化学法——复凝聚 法,对1-甲基环丙稀气体进行封包,其机理是用两种带有反电荷的 物质作包埋物,将1-甲基环丙稀气体分散其中,改变pH值、温度, 加入电解质,使两种壁材由于电荷间的作用溶解度下降而凝聚成微胶 囊析出,并将1-甲基环丙稀气体封包成微胶囊,得到一种全新的微 胶囊水果蔬菜花卉保鲜剂。
现对本发明微胶囊保鲜剂的制备方法详细描述如下:
1)按照如下配比,向反应器中加入封包物:高分子物质3A分子 筛10%-15%,变性淀粉30%-50%,0.1%氯化铵水溶液5%-10%, 0.1%碳酸氢钠水溶液25%-55%,反应器内温度控制在40-53℃, 例如,40、43、46、49、53℃都是可以选取的温度,pH值8-10,例 如,可通过调节氯化铵、碳酸氢钠的加入量控制pH值在8-10之间。
根据以上配比,本发明可以选用如下具体实施例:
实施例1 实施例2
3A分子筛 10%, 3A分子筛 15%,
变性淀粉 50%, 变性淀粉 30%,
氯化铵水溶液 10%, 氯化铵水溶液 5%,
碳酸氢钠水溶液 30%; 碳酸氢钠水溶液 50%;
实施例3 实施例4
3A分子筛 12%, 3A分子筛 15%,
变性淀粉 45%, 变性淀粉 40%,
氯化铵水溶液 10%, 氯化铵水溶液 5%,
碳酸氢钠水溶液 33%; 碳酸氢钠水溶液 40%;
实施例5 实施例6
3A分子筛 15%, 3A分子筛 10%,
变性淀粉 50%, 变性淀粉 30%,
氯化铵水溶液 10%, 氯化铵水溶液 5%,
碳酸氢钠水溶液 25%; 碳酸氢钠水溶液55%;
2)将反应器抽真空,例如,可用真空泵抽真空,然后通入氮气, 例如,可用氮气袋或带减压阀的氮气瓶通入氮气,以免封包过程中 1-甲基环丙烯气体氧化,再将1-甲基环丙烯的气体通入反应器,
3)在搅拌状态下,例如,可用电磁搅拌器搅拌,封包5-7小时, 当材芯1-甲基环丙烯通入封包混合液时,即被封包形成微胶囊,
本发明的制备装置要满足以下要求:1.气密性良好,2.干燥, 无氧环境,3.氮气作保护气,保证反应器压力为一个大气压。例如, 可采用公知的常温、常压不锈钢反应器,或三口烧瓶,或四口烧瓶(如 250ml四口烧瓶)作为吸收1-甲基环丙烯的主要装置。反应器尾气可 通入盛有石油醚的容器,吸收过量未被封包的1-甲基环丙烯气体, 以保持整个系统压力平衡,防止系统产生高压。
4)将封包后带有微胶囊沉淀的混合液滤出,沉淀物自然干燥48 小时,即得到白色粉状微胶囊水果蔬菜花卉保鲜剂产品。
按照上述不同配方制备时,采用气相色谱一质谱联合分析,对得 到的微胶囊保鲜剂进行检测,芯材1-甲基环丙稀气体在微胶囊保鲜剂 中的重量百分比为:0.5-3.5%。
微胶囊保鲜剂应保存于密封干燥的塑料或玻璃瓶内,用时称重使 用。使用时,按微胶囊保鲜剂使用重量16-18倍加入40-53℃温水, 将壁壳溶化,使保鲜剂释放。微胶囊保鲜剂产品溶化释放后,换算为 空气中的浓度ppb(十亿分之一)的简单方法为:含量为0.22%的微 胶囊保鲜剂1克在1m3空间内产生1000ppb有效剂量,含量为0.66 %的微胶囊保鲜剂1克在1m3空间内产生3000ppb,以此类推。
微胶囊保鲜剂的使用方法如下:果蔬采后去除伤病残,放置封闭 处或容器(密封库、密封塑料帐或其他密封容器)内,按微胶囊保鲜 剂使用重量16-18倍加入40-53℃温水,将壁壳溶化,使保鲜剂释 放,15℃以上密封处理6-8小时,15℃以下12-16小时,取出残液解 除密封。运输或储藏,在0-2℃条件下可维持210天左右有效。切记 果菜采摘后应快速封存处理效果明显,如延时处理时间越晚效果越不 明显。忌超过呼吸跃变期使用。
大量试验表明,使用微胶囊水果蔬菜花卉保鲜剂有以下优点:
1.使用方便、操作容易。只要密封空间,无论大小,根据容积装 满,即可用微胶囊保鲜剂处理。
2.功效显著、适用范围广。在苹果、梨、猕猴桃、香蕉、山楂 等多种呼吸跃变型水果中应用均有明显效果。
3.成本低廉。在苹果、梨等呼吸量大的水果上每斤使用成本2-4 分钱(根据储藏时间长短、应用浓度和处理空间及装果密度而定), 香蕉、猕猴桃使用成本每斤1-2分钱。
4.长期储存节省能源,提高品质。只要处理及时储存效果可提高 一个档次,普通冷库能达到气调效果,土窑、大帐库能达到普通库的 效果,而且储存温度可放宽1-2℃,节省能源20-30%。
5.常温使用延长货架期。苹果、梨20-30天,猕猴桃、香蕉等 7-15天,冷库储存可达210天,土窑160天。
对花卉的保鲜方法与蔬菜、水果的基本相似。在花卉的采摘期可 有效保护花卉(防止腐烂,凋零)。