专利名称：一种能源作物低温自发气调包装的贮藏工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及生态化工及农业技术领域，特别涉及一种能源作物低温自发气调包装的贮藏工艺，可为高品位生物燃料的生产提供可持续的原料供应，也可为发展新型青贮饲料工艺体系提供一定的借鉴意义。
背景技术：
化石燃料推动了当代人类文明的发展，但随着它的日趋枯竭和生态环境的日渐恶化，严重威胁着人类的生存和国民经济的发展。生物能源作为一种可再生、清洁、绿色的能源，引起了世界各国的关注。能源作物作为未来生物能源的重要载体，因其广阔的利用前景，早已成为科研人员的研究热点。能源植物主要是指可以用来生产生物能源的植物，主要包括甜高粱、甜菜、甘蔗、木薯、红薯芒草和玉米等。甜高粱、甜菜等能源作物的收获不仅数量大而且时间集中，因加工设备等条件的限制，短时间内处理完毕比较困难，如果没有采用有效的贮藏方式，极易霉变，导致其中的糖分等物质大量损失，影响了生物能源生产过程中有效原料的供应。
关于能源作物的贮藏方法，研究人员已做过相关的报道，其中对甜高粱的报道比较多。如专利号为201110070844. X的专利公布了一种甜高粱茎杆田间堆垛贮藏方法，经过该方法贮藏，甜高粱茎杆的干基含糖量保存率可达84%以上，是一种经济有效的贮存方法。 如申请号为200810036153.6的专利公布了一种甜高粱茎杆干式长期贮藏方法，该方法需将甜高粱茎杆粉碎成颗粒，并拌入富马酸二甲酯或三氯异氢尿酸后，有效阻止了糖分的损失。上海交通大学的梅晓岩等用不同厚度的低密度聚乙烯薄膜(LDPE)进行了自发气调包装(Modified atmospherepackaging,简称MAP)|C藏试验，研究了甜高粱莖杆嫩？过程中不同C02、O2浓度的条件下，水分和糖分的保持情况。
以上的贮藏方法，或局限于一种物料如甜高粱茎杆，或需要特定的贮藏条件如北方的冬天天然的冷源，或需要添加化学试剂，或需要将物料粉碎，或存储周期很短等问题， 而不能很好的适用于品种繁多的能源作物的贮藏，不能为生物能源的生产提供有力的原料保障。鉴于此，有必要开发一种适用多品种能源作物、操作简单、成本低的贮存方法，为高品位生物能源和青贮饲料的生产提供充足的原料供应。本发明结合能源作物的特性和自发气调包装(MAP)工艺在新鲜果蔬贮藏过程中体现的优越性，提出了一种能源作物自发气调包装的贮藏工艺。发明内容
发明目的本发明的目的是为了解决甜高粱、甜菜等能源作物在贮藏过程中易霉变、糖分以极水分易流失等问题，提供了一种能源作物低温自发气调包装的贮藏工艺，为高品位的生物燃料和青贮饲料的生产提供充足的原料供应。
本发明的构思甜高粱、甜菜等能源作物的收获不仅数量大而且时间集中，加工设备等条件的限制导致了短时间内处理完毕比较困难。为避免原料的浪费和提高原料的利用率，有效的贮藏方式很重要。因自发气调包装(MAP)在新鲜果蔬贮藏过程中得到广泛的应用，结合新鲜果蔬与能源作物的特征共性，将自发气调包装(MAP)应用到能源作物的贮存可能是一种比较有效的贮藏方式。
本发明技术方案本发明的技术方案如下
(I)能源作物的采收选用的物料应为正常采收期的能源作物，且病虫害较少；
(2)原料的准备将步骤(I)中的采收后的能源作物根据其物料特性及其贮藏后的用途做相应的处理，如去叶、去鞘、去穗、去泥土后备用；
(3)自发气调包装过程将步骤(2)中的原料根据包装袋的大小，切割、整理成相应的尺寸，装袋，并充入N2或CO2或SO2等保护气体，封袋；
(4)贮藏将步骤(3)中包装好的物料放置于冷柜或冷藏室中冷藏以备用。
所述的能源作物指甜高粱、甜菜、甘蔗、木薯、红薯和玉米等，所述的能源作物经过去泥土后，整株或根据需要去叶、去鞘、去穗。
所述的自发气调包装的过程中，所装物料量是包装袋容量的1/4-2/3，所充保护气体指 N2、CO2、SO2 等。
所述的用于冷藏的冷柜或冷藏室需要提前消毒、保持干净，冷柜或冷藏室的温度控制在-10°c -70°c。
本发明具有以下特点和优势本发明首次将自发气调包装(MAP)工艺用于除甜高粱茎杆以外的多品种能源作物，可使能源作物获得较长时间的贮存效果，且该工艺简单，不需要添加化学试剂，为能源作物制取高品位的生物燃料或青贮饲料提供周年的原料，具有较强的操作性和可行性。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
甜高粱茎杆的贮藏
选用产自北京郊区的甜高粱茎杆，采收病虫害较少的植株50棵。将采收到的甜高粱茎杆做去叶、去鞘、去穗、去泥等处理，将甜高粱茎杆切割分段，每两节为一段，处理完毕后，装入20cm X 40cm的自封袋，所装物料量是包装袋容量的1/4，选用中颐格真空包装机充入N2，并进行密封。最后，将包装好的物料放置于-10°C的冷藏室中冷藏贮存以备用。
新鲜采收的甜高粱茎杆，随机选取两袋，经粉碎后，用80°C的热水浸提lh，再用 HPLC检测其糖含量，发现蔗糖、果糖、葡萄糖的含量分别为190mg/g DM，90mg/g DM, 120mg/ g DM ;存储16周后，随机选取两袋物料经上述同样的方法进行糖含量检测，发现物料的蔗糖、果糖、葡萄糖的含量分别为120mg/g DM, 130mg/g DM, 145mg/g DM，相比新鲜的物料，其蔗糖、果糖、葡萄糖的保留率分别在63. 16%，144. 4%，120. 8%，果糖和葡萄糖含量有所增加， 是因为贮藏过程中，蔗糖向果糖和葡萄糖转化，但总体糖分损失较少。
实施例2
玉米茎杆的贮藏
选用产自河北农村的玉米茎杆，采收病虫害较少的植株80棵。将采收到的玉米茎杆做去叶、去鞘、去穗、去泥等处理，将玉米茎杆切割分段，每两节一段，处理完毕后，装入15cmX45cm的自封袋，所装物料量是包装袋容量的1/2，选用中颐格真空包装机充N2,并进 行密封。最后，将包装好的物料放置于_20°C的冰柜中冷藏贮存以备用。
新鲜采收的玉米茎杆，随机选取两袋，经粉碎后，按比例添加25IU纤维素酶/g干 物料后用于酶解实验，酶解24h后，酶解率达35%，存储16周后，随机选取两袋物料按上述同 样的方法进行酶解实验，酶解率达25%，以上结果表明，与新鲜物料相比，物料中的纤维素等 组份有效成分损失较少。
实施例3
甘蔗的贮藏
选用产自广东农村的甘蔗，采收病虫害较少的植株40棵。将采收到的甘蔗茎 杆做去叶、去鞘、去穗、去泥等处理，将甘蔗茎杆切割分段，每四节一段，处理完毕后，装入 25cm X 60cm的自封袋，所装物料量是包装袋容量的1/3，选用中颐格真空包装机充入SO2,并 进行密封。最后，将包装好的物料放置于-50°C的冷藏室中贮藏以备用。
新鲜采收的甘蔗，随机选取两袋，经粉碎后，用DNS法测量甘蔗的总糖含量，总糖 含量为200mg/ml ;存储16周后，随机选取两袋物料经上述同样的方法进行总糖含量检测， 发现物料的总糖的含量为180mg/ml。相比新鲜的物料，其总糖的保留率分别为90%，糖分损 失较少。
实施例4
甜菜的贮藏
选用产自新疆农村的甜菜，采收病虫害较少的植株100棵。将采收到的甜菜做去 除烂叶、去泥等处理，处理完毕后，装入20CmX40Cm的自封袋，每袋5棵，所装物料量是包 装袋容量的2/3，选用中颐格真空包装机充CO2，并进行密封。最后，将包装好的物料放置 于-70°C的冰柜中贮藏以备用。
新鲜采收的甜菜，随机选取两袋，经粉碎后，用80°C的热水浸提lh，再用HPLC检测 其糖含量，发现甜菜中蔗糖的含量为180mg/g DM ;存储16周后，随机选取两袋物料经上述 同样的方法进行蔗糖的含量检测，发现物料蔗糖的含量为165mg/g DM。相比新鲜的物料，其 蔗糖的保留率分别在91. 7%，糖分损失较少。
权利要求
1.一种能源作物低温自发气调包装的贮藏工艺，其特征在于包括如下步骤 (1)能源作物的采收选用的物料应为正常采收期的能源作物，且病虫害较少； (2)原料的准备将步骤(I)中的采收后的能源作物根据其物料特性及其贮藏后的用途做相应的处理，如去叶、去鞘、去穗、去泥土后备用； (3)自发气调包装过程将步骤(2)中的原料根据包装袋的大小，切割、整理成相应的尺寸，装袋，并充入N2或CO2或SO2等保护气体，封袋； (4)贮藏将步骤(3)中包装好的物料放置于冷柜或冷藏室中贮藏以备用。
2.按照权利要求1所述的一种能源作物低温自发气调包装的贮藏工艺，其特征在于所述的能源作物指甜高粱、甜菜、甘蔗、木薯、红薯、芒草和玉米等。
3.按照权利要求1所述的一种能源作物低温自发气调包装的贮藏工艺，其特征在于所述的能源作物经过去泥土后，整株或根据需要去叶、去鞘、去穗。
4.按照权利要求1所述的一种能源作物低温自发气调包装的贮藏工艺，其特征在于所述的自发气调包装的过程中，所装物料量是包装袋容量的1/4-2/3，所充保护气体指N2、CO2、SO2 等。
5.按照权利要求1所述的一种能源作物低温自发气调包装的贮藏工艺，其特征在于所述的用于冷藏的冷柜或冷藏室需要提前消毒、保持干净，冷柜或冷藏室的温度控制在-1O0C -70。。。
全文摘要
一种能源作物低温自发气调包装的贮藏工艺，包括如下步骤(1)能源作物的采收选用的物料应为正常采收期的能源作物，且病虫害较少；(2)原料的准备将步骤(1)中的采收后的能源作物去泥土后，整株或根据其物料特性及其贮藏后的用途做相应的处理，如去叶、去鞘、去穗；(3)自发气调包装过程将步骤(2)中的原料根据包装袋的大小，切割、整理成相应的尺寸，装袋，并充气，封袋；(4)贮藏将步骤(3)中包装好的物料放置于冷柜或冷藏室中贮藏。该工艺使能源作物经长期贮藏后，糖分等保留率较高，且工艺简单、可操作性强。该工艺可为生物能源产业化可持续发展提供原料供应保障，同时可为发展新型青贮饲料工艺体系提供一定的借鉴意义。
文档编号A23B7/144GK102986852SQ20121052470
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者徐建, 彭华栋, 李成兰 申请人:中国科学院过程工程研究所