技术领域
本发明属于食品加工中的保鲜技术领域，特别涉及了一种用于新鲜果蔬贮藏的控释型乙醇保鲜剂及其制备方法和应用。
背景技术
新鲜果蔬是日常所必须维生素、矿物质和膳食纤维的重要来源，具有独特的形、色、香、味，果品蔬菜需求量是世界上仅次于粮食的农产品。由于果蔬生产有季节性，要达到果蔬均衡上市，保证供应，首先要解决贮藏保鲜问题。目前我国果蔬产量和面积一直稳居世界首位，然而我国幅员辽阔，农产品因主要销售市场不在产地，果蔬保鲜贮运能力不足，采后商品化处理技术的落后，贮藏条件不当等原因造成的腐烂损失率占总产量的25%～30%，相比发达国家蔬菜水果产品5%的损失率，我国果蔬生产每年存在近亿吨的损耗。
造成果蔬贮藏期间损失的原因可以概括为自身生理活动影响和外界伤害两个方面。果蔬的水分含量高，机械损伤等各种因素均会直接或间接地影响果蔬采后生理活动，同时为病原微生物侵染提供有利条件，微生物侵染成为果蔬腐败变质最为重要原因之一。用于果蔬保鲜的手段除了冷藏保鲜外，还有气调贮藏、化学保鲜、辐照保鲜等，其中保鲜剂是一种简便有效的方式。目前，已有多种化学杀菌剂、生物活性调节剂及生物涂膜类等防腐保鲜剂在贮藏保鲜中推广使用，对提高贮藏效果具有明显的促进作用。例如SO2在果蔬贮藏与加工领域内可用作杀菌剂，在葡萄贮藏行业中已普遍应用，此外还有苯来特、噻苯唑、拖布津、甲基托布津、多菌灵、赤霉素等在果蔬保鲜抑菌方面有大量的使用。然而随着人们生活质量的提高，化学保鲜剂的残留等问题越来越引起人们的重视。在全球提倡绿色化的今天，高效安全保鲜剂因没有化学防腐保鲜剂所带来的环境污染、农药残留及抗药性等问题，日益受到人们的关注。
乙醇是众所周知的广谱杀菌剂，广泛用于食品贮藏中。其保鲜方法有直接添加、喷雾、吸附等。乙醇通过使微生物生长的水分活性下降，渗透压上升，并对微生物的细胞壁、细胞膜产生破坏，使构成细菌生命基础的蛋白质凝固，将腐败菌抑制或杀死，从而防止包装内食品发霉及腐败变质，达到保鲜目的。目前在果蔬保鲜方面，国内外已经有大量的研究证明了乙醇对果蔬具有良好的保鲜作用。国外研究者发现，鲜切甜樱桃经乙醇处理后，能延缓其果实软化、颜色变暗和酸度的下降，较好的保持樱桃的完整性，延长了其保质期。同样葡萄、芒果等经过乙醇处理，均能减缓采后生理衰老，控制微生物腐败。
目前实际生产中较好的方法是利用乙醇挥发产生蒸气充满包装空间，进行抑菌并保存果蔬。该方法乙醇用量较低，不会对贮藏的食品风味产生负面影响。但是由于乙醇是液体，在贮藏、运输等物流过程中容易倾洒，使用不便，作用时间短，极大的限制其在实际生产中的应用。
发明内容
本发明的目的提供一种以乙醇为主要成分的控释型乙醇保鲜剂，并提供了该保鲜剂的制备方法和应用。本发明可以将液体乙醇转化为固体来使用，同时该保鲜剂还具有控制释放的作用，可以长效持久的发挥抑制微生物作用，以提高乙醇在果蔬保鲜等领域的实际应用效果和范围。
为实现本发明的发明目的，发明人提供如下技术方案：
一种控释型乙醇保鲜剂，为硅藻土负载的凝胶乙醇，该控释型乙醇保鲜剂中的各组分按质量百分比计为：
凝胶乙醇 40-50%，
硅藻土 50-60%。
针对新鲜果蔬采后容易受微生物侵染腐败的问题，发明人为了解决液体乙醇不易使用的缺陷，利用乙醇与高级脂肪酸盐可以形成凝胶的性质，制备凝胶乙醇。室温下高级脂肪酸盐在乙醇中不易溶，在较高温度下可均匀分散在乙醇中，冷却后则形成凝胶体系，使乙醇分子被束缚在脂肪酸大分子网状空间骨架间隙中，呈不流动状而使乙醇凝固。通过添加不同含量脂肪酸盐，即可形成具有不同挥发速度的凝胶乙醇，起到控制释放的作用。硅藻土是海洋或湖泊中生长的硅藻类残骸在水底沉积，经自然环境作用逐渐形成的一种非金属矿物，其化学成分主要是SiO2。硅藻土的显著特性是轻质、多孔、高吸附能力、以及安全无毒等优异的物理化学性质，因此硅藻土作为吸附剂已经得到广泛的应用。通过硅藻土对凝胶乙醇的负载，使保鲜剂具有良好的分散性和抗压性，从而制备出本发明所述保鲜剂。
本发明将液体乙醇转化为固体，同时起到控制释放的作用。本发明保鲜剂具有延长乙醇作用时间，安全高效无毒，掩蔽不良气味，减少采后损失的特点，可以长效持久的发挥抑制微生物作用，提高了乙醇在果蔬保鲜等领域的实际应用效果和范围。
作为优选方案，根据本发明所述的一种控释型乙醇保鲜剂，其中，所述的凝胶乙醇由95%乙醇溶液和高级脂肪酸盐按质量比100:5～100:1的比例制得。本发明中采用的乙醇和高级脂肪酸均为食品级。
作为优选方案，根据本发明所述的一种控释型乙醇保鲜剂，其中，所述的高级脂肪酸盐为硬脂酸盐、软脂酸盐或油酸盐中的一种。
本发明还提供了上述的一种控释型乙醇保鲜剂的制备方法，按以下步骤进行：
（1）将95%乙醇溶液和高级脂肪酸盐按质量比为100:5～100:1的比例混合，加热回流搅拌，直至固体完全溶解得凝胶乙醇热溶液，备用，
（2）称取硅藻土并预热，然后按硅藻土和凝胶乙醇热溶液的质量比为5:5～6:4充分搅拌均匀，得白色固体保鲜剂。
作为优选，根据本发明所述的一种控释型乙醇保鲜剂的制备方法，其中，所述的步骤（2）中硅藻土于60℃下预热。
本发明还提供了上述的一种控释型乙醇保鲜剂在新鲜果蔬贮藏保鲜中的应用。本发明保鲜剂可用于新鲜果蔬物流贮藏过程中的微生物控制、品质保持。本发明中的新鲜果蔬包括并不限于杨梅和核桃等。
作为优选方案，根据本发明所述的控释型乙醇保鲜剂在新鲜果蔬贮藏保鲜中的应用，其中，所述的控释型乙醇保鲜剂的用量，以被保鲜果蔬质量计为0.5-5%。
作为优选方案，根据本发明所述的控释型乙醇保鲜剂在新鲜果蔬贮藏保鲜中的应用，其中，所述的应用按下述方法操作：
挑选成熟、健康果实，预冷后装入塑料框中，放入透气袋封装的或压片后的控释型乙醇保鲜剂，利用乙醇挥发性进行熏蒸保鲜，并将整框果实采用包装袋包装扎口，置于冷库中贮藏或运输销售。
本发明的有益效果是：
1、本发明的控释型乙醇保鲜剂采用食用乙醇为抑菌成分，安全无毒，与食品接触后不产生对人体有害物质，安全性好于目前使用的保鲜剂。
2、本发明针对液体乙醇具有广谱抑菌但不易使用的缺陷，利用乙醇与高级脂肪酸盐形成凝胶的性质，通过控制脂肪酸盐的添加量，得到具有不同挥发速度的凝胶乙醇，再将其负载到硅藻土中，制备出具有控释性能的乙醇保鲜剂。该保鲜剂将乙醇液态转化为固体，解决了液体乙醇使用不便的限制。还可以根据不同食品保鲜期的差异，针对性的选择不同释放速度的保鲜剂，使其发挥最佳保鲜效果。
3、本发明保鲜剂可在包装内缓慢产生乙醇蒸气，并维持较长时间，在性能、贮藏效果等方面具有良好表现，对需氧菌、厌氧菌、兼性厌氧菌都产生杀灭作用，相对充氮、抽真空、放脱氧剂只能抑制需氧菌生长应用范围更广，在果蔬、食品贮藏期内有效控制产品菌落总数和霉变具有显著效果。
4、本发明保鲜剂将凝胶乙醇负载到硅藻土中，可以采用压片、封装等使用方式，制作成本低，制备工艺简单易行，操作方便，适合工业化生产的应用，有很好的实用价值和经济效益。
附图说明
图1是本发明不同用量的控释型乙醇保鲜剂对灰霉抑制效果的图片。
具体实施方式
下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。若无特别指明，实施例采用的方法为本领域通用技术。
实施例1
一种控释型乙醇保鲜剂，为硅藻土负载的凝胶乙醇，该控释型乙醇保鲜剂中的各组分按质量百分比计为：
凝胶乙醇 50%，
硅藻土 50%。
制备方法按下述步骤进行：
（1）将0.5g硬酯酸钠加入到49.5g乙醇中，加热搅拌回流，直至固体完全溶解得凝胶乙醇热溶液，备用。
（2）称取50g硅藻土于温度60℃下预热，将凝胶乙醇热溶液加入硅藻土中充分搅拌均匀，得白色固体控释型乙醇保鲜剂。所得保鲜剂于低温密闭条件下存放。
实施例2
一种控释型乙醇保鲜剂，为硅藻土负载的凝胶乙醇，该控释型乙醇保鲜剂中的各组分按质量百分比计为：
凝胶乙醇 46%，
硅藻土 54%。
制备方法按下述步骤进行：
（1）将2g油酸钠加入到50g乙醇中，加热搅拌回流，直至固体完全溶解得凝胶乙醇热溶液，备用。
（2）称取60g硅藻土于温度60℃下预热，将凝胶乙醇热溶液加入硅藻土中充分搅拌均匀，得白色固体控释型乙醇保鲜剂。所得保鲜剂于低温密闭条件下存放。
实施例3
一种控释型乙醇保鲜剂，为硅藻土负载的凝胶乙醇，该控释型乙醇保鲜剂中的各组分按质量百分比计为：
凝胶乙醇 42%，
硅藻土 58%。
制备方法按下述步骤进行：
（1）将1g软脂酸钠加入到50g乙醇中，加热搅拌回流，直至固体完全溶解得凝胶乙醇热溶液，备用。
（2）称取70g硅藻土于温度60℃下预热，将凝胶乙醇热溶液加入硅藻土中充分搅拌均匀，得白色固体控释型乙醇保鲜剂。所得保鲜剂于低温密闭条件下存放。
实验例部分
实验例 1：乙醇保鲜剂的抑菌试验
测试方法：以灰霉为试验对象。用直径为6mm无菌打孔器在均匀长满灰霉菌丝的平板上打取菌块接种到平板中央。分别称取实施例1中制备的控释型乙醇保鲜剂0.5g，0.8g，1.0g，1.2g，1.5g，加入到培养皿盖中央，将平板倒置，以不添加保鲜剂为对照，置(28±0.5)℃的生化培养箱内培养3d，待对照组培养皿中的菌丝体充分生长，观测处理组和对照组菌落，结果见图1。证明本发明的控释型乙醇保鲜剂对灰霉有明显的抑制效果。
实验例2 本发明控释型乙醇鲜剂在杨梅贮藏中的应用
试验材料：东魁杨梅，购于浙江仙居。
试验处理为：
每组东魁杨梅500g，挑选成熟、健康果实，预冷后装入塑料框中，分别加入实施例2中控释型乙醇保鲜剂10g，以及直接加入乙醇5g，未加保鲜剂的为对照组，将整框杨梅采用PE膜包装扎口，置于4℃条件下贮藏。三种处理相比，贮藏18天后霉变率分别为：实施例组为9.8%、乙醇组为11.2%和未加保鲜剂组为29.5%。证明本发明的控释型乙醇保鲜剂对杨梅具有较好的保鲜效果且本发明保鲜剂与单单添加乙醇相比具有控释效果。
实验例3 本发明控释型乙醇鲜剂在鲜核桃贮藏中的应用
试验材料：鲜核桃购于新疆阿克苏核桃林场。
试验处理为：
挑选成熟且完整的新鲜核桃1000g，预冷后装入塑料篮中，分别加入实施例3中释型乙醇保鲜剂20g，未加保鲜剂的为对照组，套袋后将整核桃置于4℃条件下贮藏。两种处理相比，贮藏30天后霉变率分别为7.4%和15.3%，证明本发明的控释型乙醇保鲜剂对鲜核桃具有较好的保鲜效果。
尽管发明人已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域一个熟练的技术人员来说，对上述实施例作出修改和/或变通或者采用等同的替代方案是显然的，都不能脱离本发明精神的实质，本发明中出现的术语用于对本发明技术方案的阐述和理解，并不能构成对本发明的限制。