本发明涉及水果保鲜
技术领域：
，尤其是一种壳聚糖基水果涂膜保鲜剂及其制备方法。
背景技术：
：目前，对于水果保鲜的研究比较多，具体包括有涂抹、浸泡、喷涂等方法进行保鲜处理，其目的均是使得在水果表面形成一层半透性薄膜，实现对水果呼吸作用、水分蒸发、抵御病菌浸染，进而延长水果的贮藏周期。壳聚糖，其具有抗菌活性，并且可再生的天然高分子化合物，具有良好的成膜性、抗菌性和生物相容性等优点，其能够经过上述的涂抹、浸泡、喷涂等方法对水果进行保鲜，成为果蔬保鲜中常用的原材料之一。可是，壳聚糖目前在果蔬保鲜剂使用方面，还存在很大的局限性，其主要原因在于壳聚糖分子间和分子内的氢键导致其水溶性较差，使得在使用过程中，需要将其采用弱酸性的溶液进行溶解，如醋酸等，而弱酸性性的溶液常常具有刺激性气味，使得溶解壳聚糖之后，用于果蔬保鲜，往往因为涂覆或者溶解处理过程中不恰当，导致局部弱酸性溶液浓度较大，会对果蔬表面保护层侵蚀，加速褐变和/或者腐烂。鉴于此，本研究者针对壳聚糖用于保鲜剂对果蔬保鲜处理过程的研究，将壳聚糖进行均相改性，并结合改性淀粉与丙烯酸聚合成共聚物后，配制成保鲜剂，为壳聚糖用于果蔬保鲜剂提供了一种新思路。技术实现要素：为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种壳聚糖基水果涂膜保鲜剂及其制备方法。本发明创造的目的之一是提供壳聚糖基水果涂膜保鲜剂，该保鲜剂由壳聚糖水杨酸盐与淀粉-丙烯酸共聚物水凝胶组成。优选对上述两种组分单独存放，现配现用。在配制过程中，对于淀粉-丙烯酸共聚物水凝胶优选为1-50g/l的溶液。配合比优选是壳聚糖水杨酸盐与淀粉-丙烯酸共聚物水凝胶按照质量比为1:1-5混合而成。在配制过程中，优选是将壳聚糖水杨酸盐加入到淀粉-丙烯酸共聚物水凝胶中。对于淀粉-丙烯酸共聚物，优选是将淀粉采用辐射场进行辐射处理；优选300-400w，辐射15-20min。上述辐射场优选是微波辐射场或者紫外线辐射场。也可以是其他射线辐射场进行辐射处理。上述的淀粉-丙烯酸共聚物是将淀粉与丙烯酸按照摩尔比为1:1-5放入烧杯中，搅拌聚合反应，加入氢氧化钠，中和至中性，而得。上述的壳聚糖水杨酸盐，优选是将壳聚糖加入到1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐中，在油浴温度为40℃下，搅拌溶解至壳聚糖完全不能溶解，停止壳聚糖加入，并按照壳聚糖与水杨酸摩尔比为1:1-6称取水杨酸，加入，继续搅拌2-3h，冷却至室温，加入无水乙醇析出沉淀，过滤，洗涤，经过在50℃下真空干燥2-3h，即得。本发明创造的目的之二是提供壳聚糖基水果涂膜保鲜剂制备方法，包括如下步骤：(1)采用水杨酸对壳聚糖进行均相改性，制备壳聚糖水杨酸盐；(2)采用辐射场对淀粉辐射改性，与丙烯酸聚合反应，制备淀粉-丙烯酸共聚物；(3)将淀粉-丙烯酸共聚物配制成淀粉-丙烯酸共聚物水凝胶；(4)将壳聚糖水杨酸盐加入到淀粉-丙烯酸共聚物水凝胶中，搅拌均匀，即得。上述制备方法，优选在使用该保鲜剂时，进行第四步骤的配制。上述保鲜剂能够适应于各种果蔬品种的保鲜处理，尤其适用于火龙果、芒果等类水果的涂膜保鲜处理。该壳聚糖基水果保鲜剂以及上述方法制备的保鲜剂，其在应用于水果保鲜处理后，其能够相比单独使用壳聚糖的抑菌效果较优，成膜性能较优，而且避免了溶于弱酸性溶于中进行处理的缺陷，提高了壳聚糖对果蔬保鲜的效果。具体实施方式下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。一种壳聚糖基水果涂膜保鲜剂，由壳聚糖水杨酸盐与淀粉-丙烯酸共聚物水凝胶组成。改善了抑菌效果和成膜性能，延长了水果贮藏周期。在某些具体应用实施例中，对于该保鲜剂采用现配现用，能够显著的延长果蔬的贮藏周期。在某些实施例中，对于淀粉-丙烯酸共聚物水凝胶是将淀粉-丙烯酸共聚物配制成1-50g/l的溶液。在某些实施例中，对于壳聚糖水杨酸盐与淀粉-丙烯酸共聚物水凝胶按照质量比为1:1-5混合而成。在某些实施例中，该保鲜剂，是将壳聚糖水杨酸盐加入到淀粉-丙烯酸共聚物水凝胶中。在某些实施例中，淀粉-丙烯酸共聚物是将淀粉在辐射场中辐射处理后，将淀粉与丙烯酸按照摩尔比为1:1-5放入烧杯中，搅拌聚合反应，加入氢氧化钠，中和至中性，而得。在某些实施例中，辐射场为微波辐射场或者紫外线辐射场。在某些实施例中，在300-400w，辐射15-20min。在某些实施例中，壳聚糖水杨酸盐是将壳聚糖加入到1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐中，在油浴温度为40℃下，搅拌溶解至壳聚糖完全不能溶解，停止壳聚糖加入，并按照壳聚糖与水杨酸摩尔比为1:1-6称取水杨酸，加入，继续搅拌2-3h，冷却至室温，加入无水乙醇析出沉淀，过滤，洗涤，经过在50℃下真空干燥2-3h，即得。在某些实施例中，壳聚糖基水果涂膜保鲜剂制备方法，包括如下步骤：(1)采用水杨酸对壳聚糖进行均相改性，制备壳聚糖水杨酸盐；(2)采用辐射场对淀粉辐射改性，与丙烯酸聚合反应，制备淀粉-丙烯酸共聚物；(3)将淀粉-丙烯酸共聚物配制成淀粉-丙烯酸共聚物水凝胶；(4)将壳聚糖水杨酸盐加入到淀粉-丙烯酸共聚物水凝胶中，搅拌均匀，即得。在某些实施例中，对于上述制备方法中的步骤(4)是在使用时再进行配制。实施例1保鲜剂：取1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([amim]cl)20ml，倒入500ml烧杯中，置于40℃的油浴中，向烧杯中加入壳聚糖，搅拌溶解，直至壳聚糖不再溶解，停止壳聚糖的加入，并对壳聚糖计量；按照壳聚糖与水杨酸的摩尔比为1:1准确称取水杨酸，加入到烧杯中，继续搅拌2h，冷却至室温，向其中加入无水乙醇，使得沉淀析出，过滤，洗涤，洗涤次数控制将沉淀中的水杨酸和1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([amim]cl)清洗干净，再采用50℃在真空环境下干燥2h，得到壳聚糖水杨酸盐。将淀粉与丙烯酸按照摩尔比为1:1混合放入烧杯中，搅拌，使得其发生聚合反应，待反应结束后，加入适量的氢氧化钠，调整产物为中性，得到淀粉-丙烯酸共聚物。将淀粉-丙烯酸共聚物制备成水凝胶，浓度为1g/l。在使用时，将壳聚糖水杨酸盐加入到淀粉-丙烯酸共聚物水凝胶中，搅拌均匀，混合比以质量比计为1:1，即得。实施例2保鲜剂：取1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([amim]cl)20ml，倒入500ml烧杯中，置于40℃的油浴中，向烧杯中加入壳聚糖，搅拌溶解，直至壳聚糖不再溶解，停止壳聚糖的加入，并对壳聚糖计量；按照壳聚糖与水杨酸的摩尔比为1:6准确称取水杨酸，加入到烧杯中，继续搅拌3h，冷却至室温，向其中加入无水乙醇，使得沉淀析出，过滤，洗涤，洗涤次数控制将沉淀中的水杨酸和1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([amim]cl)清洗干净，再采用50℃在真空环境下干燥3h，得到壳聚糖水杨酸盐。将食用级淀粉放入紫外线辐射场中辐射处理，300-400w，处理时间为15-20min。将淀粉与丙烯酸按照摩尔比为1:5混合放入烧杯中，搅拌，使得其发生聚合反应，待反应结束后，加入适量的氢氧化钠，调整产物为中性，得到淀粉-丙烯酸共聚物。将淀粉-丙烯酸共聚物制备成水凝胶，浓度为50g/l。在使用时，将壳聚糖水杨酸盐加入到淀粉-丙烯酸共聚物水凝胶中，搅拌均匀，混合比以质量比计为1:2，即得。实施例3保鲜剂：取1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([amim]cl)20ml，倒入500ml烧杯中，置于40℃的油浴中，向烧杯中加入壳聚糖，搅拌溶解，直至壳聚糖不再溶解，停止壳聚糖的加入，并对壳聚糖计量；按照壳聚糖与水杨酸的摩尔比为1:3准确称取水杨酸，加入到烧杯中，继续搅拌2.45h，冷却至室温，向其中加入无水乙醇，使得沉淀析出，过滤，洗涤，洗涤次数控制将沉淀中的水杨酸和1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([amim]cl)清洗干净，再采用50℃在真空环境下干燥2.85h，得到壳聚糖水杨酸盐。将食用级淀粉放入微波辐射场中辐射处理，300-400w，处理15-20min。将淀粉与丙烯酸按照摩尔比为1:3混合放入烧杯中，搅拌，使得其发生聚合反应，待反应结束后，加入适量的氢氧化钠，调整产物为中性，得到淀粉-丙烯酸共聚物。将淀粉-丙烯酸共聚物制备成水凝胶，浓度为25g/l。将壳聚糖水杨酸盐加入到淀粉-丙烯酸共聚物水凝胶中，搅拌均匀，混合比以质量比计为1:3，即得。实施例4保鲜剂：取1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([amim]cl)20ml，倒入500ml烧杯中，置于40℃的油浴中，向烧杯中加入壳聚糖，搅拌溶解，直至壳聚糖不再溶解，停止壳聚糖的加入，并对壳聚糖计量；按照壳聚糖与水杨酸的摩尔比为1:5准确称取水杨酸，加入到烧杯中，继续搅拌2h，冷却至室温，向其中加入无水乙醇，使得沉淀析出，过滤，洗涤，洗涤次数控制将沉淀中的水杨酸和1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([amim]cl)清洗干净，再采用50℃在真空环境下干燥3h，得到壳聚糖水杨酸盐。将食用级淀粉放入微波辐射场中辐射处理，300-400w，处理15-20min。将淀粉与丙烯酸按照摩尔比为1:2混合放入烧杯中，搅拌，使得其发生聚合反应，待反应结束后，加入适量的氢氧化钠，调整产物为中性，得到淀粉-丙烯酸共聚物。将淀粉-丙烯酸共聚物制备成水凝胶，浓度为30g/l。在使用时，将壳聚糖水杨酸盐加入到淀粉-丙烯酸共聚物水凝胶中，搅拌均匀，混合比以质量比计为1:5，即得。本发明创造中的水凝胶制备是按照现有技术中的水凝胶制备方法进行制备，如将淀粉-丙烯酸共聚物作为溶质，水作为溶剂，溶解在水中，使得其形成水凝胶，具体制备工艺参照现有技术中的水凝胶制备，即可。对于本发明创造中未进行详细阐述的内容，均可参照现有技术以及本领域技术人员的常规技术手段进行确定，如氢氧化钠的加入量，可根据反应结束后，反应物料中ph值进行调整确定，即可。除此之外，本研究者经过以下试验对本发明创造进行了研究和分析：将实施例1-4制备的保鲜剂用于火龙果浸泡后，于4℃储藏15天，测定其对微生物数量的影响，参见表1；测定呼吸速率、水分含量、可溶性固形物含量，参见表2；并观察腐烂现象测定其储藏周期以及温度，参见表3。以单独的壳聚糖与浓度为5％的醋酸溶液混合溶解后的溶液为对照组1。以将实施例1-4中的壳聚糖水杨酸盐直接采用水溶解成溶液为对照组2-5。表1微生物数量影响嗜温菌log10cfug-1嗜冷菌log10cfug-1酵母菌与霉菌log10cfug-1实施例13.4213.6753.545实施例23.5683.4983.664实施例34.1563.9873.912实施例43.4853.5743.546对照15.0414.9523.614对照24.9575.0124.981对照34.9354.9455.031对照45.0125.0615.012对照55.0085.1135.162由表1可以得出，能够有效的改善水果表面的微生物数量，其成膜性能较优，保鲜效果良好。表2由上表2数据显示可以看出，能够明显的抑制水果发生呼吸氧化反应，降低水分散失，延长了贮存周期。表3由上表3显示可以看出，本发明创造能够延长火龙果的储藏周期，使得其较长时间不会变质腐烂。除了上述对火龙果进行处理外，本研究者还将其对芒果、柑橘、柚子、猕猴桃等进行处理，其能够有效的降低营养成分的损失，延长保质期。而且还适应于胡萝卜、茄子等蔬菜的保鲜处理。当前第1页12