水果保鲜粉剂及其制备方法与流程

本发明属于水果保鲜技术领域，具体涉及一种水果保鲜粉剂及其制备方法。

背景技术：

水果生产具有很强的季节性和地域性，为了满足消费者对水果的需求，有必要提升水果的保鲜技术，延长新鲜水果的货架期。然而，新鲜的水果在采收后仍含有较高水分，容易腐烂变质，尤其是水分用量较高的水果，如草莓等，因此延长储运保鲜时间成为新鲜水果保值增值的关键。

目前，市场上常用的水果保鲜粉剂为新高脂膜粉剂，具体是高级脂肪酸与多种化合物复配成的一种可湿性粉剂。一方面，新高脂膜粉剂本身不具有杀菌作用，保鲜效果有限，另一方面，它是高级脂肪酸与多种化合物复配而成，成本较高，另外，新高脂膜使用时较烦琐，需先配成母液，如母液放置过久将会滋生细菌从而失去保鲜效果。

甲壳素是一种天然高分子化合物，分子量可达100万以上，分子量越高吸附能力越强；纯甲壳素外观是一种无毒无味的白色或灰白色半透明的固体；甲壳素来源广泛，主要存在于虾、蟹、蛹及昆虫等动物外壳以及菌类、藻类植物的细胞壁中。甲壳素或甲壳素衍生物具有良好的吸湿性、成膜性、透气胜、降解性、生物相容性、无毒副作用以及不污染环境的优良性质，有研究者指出了其在苹果、梨、葡萄等水果，以及番茄、青椒、黄瓜等蔬菜的保鲜实验中有良好的效果。

但是，现有含甲壳素或甲壳素衍生物的保鲜剂均为水剂，容易水解成聚合度在即以下的、即二十糖以下的叫寡糖或低聚糖，水解到最后，得到的是n-乙酰氨基葡萄糖。由于在实验室中，甲壳素水解得到低聚糖也有很好的杀菌效果，甚至略高于甲壳素及较高分子量的甲壳素衍生物。但是在水果保鲜实践中，申请人发现，现有的含甲壳素或甲壳素衍生物的水果保鲜剂，很少能够单独使用，保鲜效果均很差，保鲜效果远远低于含咪鲜胺的水果保鲜粉剂。

申请人发现，现有的含甲壳素或甲壳素衍生物的水果保鲜剂，在存贮中，随着时间变长，存在体系有越来越稀的问题，尤其是，存储半年后，有体系粘稠度明显下降的现象。另外，本发明的申请人还发现，需保鲜的水果在正常保鲜过程中还存在容易味道变淡的问题。

α-羟基酸(alphahydroxyacid，简称aha)，是从水果中提取的各种有机酸，是存在于多种天然水果或酸奶中的有效成分。包含葡萄酸、苹果酸、柑橘酸及乳酸等共37种，因大多数由水果中提炼，故又称果酸。其中以自甘蔗中提炼的甘醇酸运用最广。α-羟基酸按照分子结构的不同可区分为：甘醇酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、杏仁酸等37种。

因此，现在甲壳素或甲壳素衍生物配制的水果保鲜粉剂为本领域技术人员所需，且需要具有很好的保鲜效果。

技术实现要素：

本发明提供一种水果保鲜粉剂，选用的配方组分包括甲壳素及其衍生物，选用的甲壳素及其衍生物的表观粘度不低于25mpa·s，并制作成为粉剂，使得制得的水果保鲜粉剂在储存中，不发生明显的降解，因此使用时，最终能够在水果表面形成有一种微孔薄膜，组成微孔薄膜的甲壳素或甲壳素衍生物具有较高的分子量，使得微孔薄膜具有一定的厚度并具有良好的柔韧性。本发明制得的水果保鲜粉剂，兑水后使用，由于使用时甲壳素或甲壳素衍生物有较高的分子量，具体表现为水溶液有较高的粘度，从而能在水果上有更多的附着量，形成有一种微孔薄膜有一定的厚度，具有良好的柔韧性，从而有效的降低水果的腐烂率、保持水果品质，提高水果的商品率，延长保鲜期。

本发明的一个方面的目的是这样实现的：

一种水果保鲜粉剂，所述水果保鲜粉剂的配方组分包括甲壳素及其衍生物、有机酸，所述甲壳素及其衍生物与所述有机酸的重量比为(1-100)：1，所述甲壳素及其衍生物的表观粘度不低于25mpa·s，所述有机酸所述选自抗坏血酸、富马酸、山梨酸、水杨酸、α-羟基酸中的一种或数种。

优选地，所述甲壳素及其衍生物选自甲壳素、脱乙酰化壳聚糖、羧甲基甲壳素、羧甲基壳聚糖、羟丙基壳聚糖中的一种或数种。

优选地，所述配方组分还包括助膜剂，所述助膜剂选自羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠、明胶、果胶、黄原胶中的一种或数种。

优选地，所述配方组分还包括表面活性剂，所述表面活性剂选自烷基磺酸钠、烷基琥珀酸钠、烷基苯磺酸钠、卵磷脂及其衍生物中的一种或数种。

优选地，所述α-羟基酸选自羟基乙酸、l-乳酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、杏仁酸及其的衍生物中的一种或数种。

本发明的又一个方面的目的是这样实现的：

一种水果保鲜粉剂的制备方法，包括以下步骤：

1)原料准备步骤：按照配比称取所述水果保鲜粉剂的配方组分，所述配方组分包括甲壳素及其衍生物和有机酸，将所述配方组分中的非呈粉末状的固体物料粉碎至粉末状；

2)混合粉碎步骤：将所述配方组分混合均匀后，机械粉碎成粉末状，即得所述水果保鲜粉剂。

本发明的有益效果：

本发明的水果保鲜粉剂采用甲壳素及其衍生物作为成膜物质，并克服技术偏见，本发明的水果保鲜粉剂不以水为分散介质，使得在水果表面形成具有阻隔性的薄膜，一方面由于形成薄膜的甲壳素或甲壳素衍生物有更高的分子量，甲壳素或甲壳素衍生物在水果上的附着力更高，也能在水果上有更多的附着量，使得薄膜成膜均匀、保鲜作用更有效，另一方面，由于本发明的水果保鲜粉剂为固体制剂，不以水为分散介质，产品在储存中更稳定，从而有更长的货架期，保鲜效果更为稳定。

另外，基于保鲜剂可能影响水果的口味，以及水果在正常保鲜过程中容易味道变淡的缺陷，本发明选用的有机酸中有果酸(alphahydroxyacid，α-羟基酸，简称aha)，共37种，根据需保鲜的水果不同选用相应的果酸，从而使得提供水水果保鲜粉剂更有针对性。

附图说明

图1为本发明的一种水果保鲜粉剂的制备方法的流程图。

具体实施方式

以下通过优选实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围并不局限于此。

本发明实施例所用原材料均为市售。

本发明所述甲壳素及其衍生物的表观粘度，为使用常用的是ndj-1型旋转粘度计，将1g甲壳素衍生物样品溶于100ml1％乙酸溶液中，配成1％甲壳素衍生物溶液，注入1号转子中，转速为60r/min，在25℃测定，粘度以毫帕秒(mpa·s)(厘泊)表示。

实施例1

一种水果保鲜粉剂，所述水果保鲜粉剂的配方组分包括甲壳素及其衍生物、有机酸，所述甲壳素及其衍生物与所述有机酸的重量比为(1-100)：1，所述甲壳素及其衍生物的表观粘度不低于25mpa·s，所述有机酸所述选自抗坏血酸、富马酸、山梨酸、水杨酸、α-羟基酸中的一种或数；

实施例1选用的有机酸选自抗坏血酸、富马酸、山梨酸、水杨酸、α-羟基酸中的一种或数种，所述有机酸与甲壳素及其衍生物的重量比为1：(1-100)，具体为山梨酸4wt％，抗坏血酸4wt％。

实施例1选用的甲壳素及其素衍生物为甲壳素、脱乙酰化壳聚糖、羧甲基甲壳素、羧甲基壳聚糖与羟丙基壳聚糖中的一种或者多种，具体为甲壳素92wt％。

本实施例的水果保鲜粉剂的制备方法，包括以下步骤：

1)原料准备步骤：按照配比称取所述水果保鲜粉剂的配方组分，所述配方组分包括甲壳素或甲壳素衍生物和有机酸，将所述配方组分中的非呈粉末状的固体物料粉碎至粉末状；本实施例选用的甲壳素为纯甲壳素，外观是一种无毒无味的灰白色半透明的大片状固体，称取选用的甲壳素920g，采用机械粉碎法粉碎成粉末状，至300目-400目细度，得到甲壳素粉末；选用的山梨酸白色结晶粉末，颗粒较大，称取选用的山梨酸40g，采用机械粉碎法粉碎成粉末状，至300目-400目细度，得到山梨酸粉末；选用的抗坏血酸呈片状晶体，称取选用的抗坏血酸40g，采用机械粉碎法粉碎成粉末状，至300目-400目细度，得到抗坏血酸粉末；也可以将称取的山梨酸和抗坏血酸混合后，一起粉碎；

2)混合粉碎步骤：将所述配方组分混合均匀后，机械粉碎成粉末状，即得所述水果保鲜粉剂；具体是，将步骤1)得到的甲壳素粉末、山梨酸粉末和抗坏血酸粉末混合均匀后，再次进行机械粉碎，得到本实施例的水果保鲜粉剂。

本发明的水果保鲜粉剂的制备方法的特点在于，与现有技术的将配方组分的原料混合均匀相比，本发明采用二次粉碎的方法，第一次为将固体配方组分粉粹成粉末状，第二次为水果保鲜粉剂的所有配方组分混合均匀后，再次粉碎。一方面，由于水果保鲜粉剂的配方组分中可能有液体，不易将配方组分的原料混合均匀，可能限制选用配方组分的原料的范围；另一方面，通过两次粉碎，得到水果保鲜粉剂混合更为均匀，颗粒的细度更为均一，粒度也更小。还可以根据具体情况，两次粉碎采用不同的方式，例如，第一次粉碎采用机械粉碎，第二次粉碎采用气流粉碎，第一次粉碎为第二次粉碎的预备步骤，从而适用不同的工艺，得到更为优质的产品。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于，实施例2的还有助膜剂，作用在于，增加甲壳素或甲壳素衍生物在水果上形成的薄膜的完整性和柔韧性。

一种水果保鲜粉剂，所述水果保鲜粉剂的配方组分包括甲壳素及其衍生物、有机酸，所述甲壳素及其衍生物与所述有机酸的重量比为(1-100)：1，所述甲壳素及其衍生物的表观粘度不低于25mpa·s，所述有机酸所述选自抗坏血酸、富马酸、山梨酸、水杨酸、α-羟基酸中的一种或数种；所述配方组分还包括助膜剂，所述助膜剂选自羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠、明胶、果胶、黄原胶中的一种或数种。

实施例2选用的甲壳素及其衍生物为甲壳素、脱乙酰化壳聚糖、羧甲基甲壳素、羧甲基壳聚糖与羟丙基壳聚糖中的一种或者多种，具体为脱乙酰化壳聚糖。

实施例2的选用的脱乙酰化壳聚糖的表观粘度不低于25mpa·s，具体为表观粘度为150mpa·s的脱乙酰化壳聚糖，用量为75wt％。

实施例2选用的有机酸选自抗坏血酸、富马酸、山梨酸、水杨酸、α-羟基酸中的一种或数种，有机酸与甲壳素及其衍生物的重量比为1：(1-100)，具体为富马酸4wt％，苹果酸6wt％。

实施例2选用的助膜剂选自羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠、明胶、果胶、黄原胶中的一种或数种，具体为羟丙基纤维素15wt％。

本实施例的水果保鲜粉剂的制备方法，包括以下步骤：

1)原料准备步骤：按照配比称取所述水果保鲜粉剂的配方组分，所述配方组分包括甲壳素或甲壳素衍生物和有机酸，将所述配方组分中的非呈粉末状的固体物料粉碎至粉末状；本实施例选用的脱乙酰化壳聚糖，外观是一种无毒无味的灰白色粉末状固体，称取选用的脱乙酰化壳聚糖750g，采用机械粉碎法粉碎成粉末状，至300目-400目细度，得到脱乙酰化壳聚糖细粉末；选用的富马酸无色结晶固体，颗粒较大，称取选用的富马酸40g，采用机械粉碎法粉碎成粉末状，至300目-400目细度，得到富马酸粉末；选用苹果酸的为白色结晶体，称取选用的苹果酸60g，采用机械粉碎法粉碎成粉末状，至300目-400目细度，得到苹果酸粉末；选用羟丙基纤维素为浅黄色粉末，称取选用的羟丙基纤维素150g；

2)混合粉碎步骤：将所述配方组分混合均匀后，机械粉碎成粉末状，即得所述水果保鲜粉剂；具体为，将步骤1)得到的脱乙酰化壳聚糖细粉末、富马酸粉末和苹果酸粉末混合均匀后，再次进行机械粉碎，得到本实施例的水果保鲜粉剂。

实施例3

实施例3与实施例1和实施例2的区别在于，实施例3的还有表面活性剂剂，作用在于，降低本发明的制剂体系的表面张力，一方面使本发明的水果保鲜粉剂具有很好的润湿性，便于使用，另一方面，增加甲壳素或甲壳素衍生物在水果表面上附着，使形成的薄膜的完整性，更加光滑。

一种水果保鲜粉剂，所述水果保鲜粉剂的配方组分包括甲壳素及其衍生物、有机酸，所述甲壳素及其衍生物与所述有机酸的重量比为(1-100)：1，所述甲壳素及其衍生物的表观粘度不低于25mpa·s，所述有机酸所述选自抗坏血酸、富马酸、山梨酸、水杨酸、α-羟基酸中的一种或数种；所述配方组分还包括助膜剂，所述助膜剂选自羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠、明胶、果胶、黄原胶中的一种或数种；所述配方组分还包括表面活性剂，所述表面活性剂选自烷基磺酸钠、烷基琥珀酸钠、烷基苯磺酸钠、卵磷脂及其衍生物中的一种或数种。

实施例3选用的甲壳素及其衍生物为甲壳素、脱乙酰化壳聚糖、羧甲基甲壳素、羧甲基壳聚糖与羟丙基壳聚糖中的一种或者数种，具体为羧甲基壳聚糖。

实施例3的选用的羧甲基壳聚糖的表观粘度不低于25mpa·s，具体为表观粘度为1000mpa·s的羧甲基壳聚糖，用量为40wt％。

实施例3选用的有机酸选自抗坏血酸、富马酸、山梨酸、水杨酸、α-羟基酸，有机酸与甲壳素及其衍生物的重量比为1：(1-100)，具体为水杨酸2wt％，柠檬酸3wt％。

实施例3选用的表面活性剂选自烷基磺酸钠、烷基琥珀酸钠、烷基苯磺酸钠、卵磷脂及其衍生物，具体为烷基琥珀酸钠5wt％。

实施例3选用的助膜剂选自羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠、明胶、果胶、黄原胶，具体为羟甲基纤维素40wt％。

本实施例的水果保鲜粉剂的制备方法，包括以下步骤：

1)原料准备步骤：按照配比称取所述水果保鲜粉剂的配方组分，所述配方组分包括甲壳素或甲壳素衍生物和有机酸，将所述配方组分中的非呈粉末状的固体物料粉碎至粉末状；本实施例选用的羧甲基壳聚糖，外观是一种无毒无味的淡黄色粉末状固体，称取选用的羧甲基壳聚糖400g，采用机械粉碎法粉碎成粉末状，至300目-400目细度，得到羧甲基壳聚糖细粉末；选用的水杨酸无色结晶固体，颗粒较大，称取选用的水杨酸20g，采用机械粉碎法粉碎成粉末状，至300目-400目细度，得到水杨酸粉末；选用柠檬酸的无色结晶体，称取选用的柠檬酸30g，采用机械粉碎法粉碎成粉末状，至300目-400目细度，得到柠檬酸粉末；选用羟甲基纤维素为浅黄色粉末，称取选用的羟甲基纤维素400g；烷基琥珀酸钠为无色透明的粘稠液体；

2)混合粉碎步骤：将所述配方组分混合均匀后，机械粉碎成粉末状，即得所述水果保鲜粉剂；具体为，将步骤1)得到的羧甲基壳聚糖细粉末、羟甲基纤维素、水杨酸粉末和柠檬酸粉末混合后，加入烷基琥珀酸钠，分散混合均匀后，再次进行机械粉碎，得到本实施例的水果保鲜粉剂。

在甲壳素衍生物的生产上，常用旋转粘度计来测定甲壳素衍生物的粘度，这是表观粘度，其数值可大体反映出甲壳素衍生物相对分子质量的大小。对比例

对比例

为市售含甲壳素的水果保鲜剂，为5％甲壳素乙酸水剂产品，使用时距离商品包装袋上标注的生产日有3个月时间。

对比试验例1

实施例1-3的水果保鲜粉剂兑水成有效成分甲壳素或甲壳素衍生物为5％的水溶液，搅拌均匀后静置两小时后使用；取新鲜草莓各1kg分为5组，洗净后分别放入实施例1-3的水果保鲜粉剂中于15℃下浸渍1min，取出放到温度为25℃、相对湿度为50％的恒温恒湿箱中风干60min，最后放到室温下保藏15天。对照组洗净后的新鲜草莓直接放到温度为25℃、相对湿度为50％的恒温恒湿箱中风干60min，最后放到室温下保藏5天。最后对草莓的失重率、烂果率、外观及口感进行考察评价，结果见表1。

表1保鲜处理对水果的失重率、烂果率和感官评价的影响

由表1保鲜处理对水果的失重率、烂果率和感官评价的影响结果可以看到，使用本发明的水果保鲜粉剂比现有的产品有更好的保鲜效果，使用本发明的水果保鲜粉剂，15天内无草莓烂果产生，其原理就在于，申请人发现，表观粘度低于25mpa·s的甲壳素及其衍生物，虽然也有一定的成膜性，能在水果表面形成有一种微孔薄膜，但是由于不易附着在水果上，附着在水果表面上的量少，所形成微孔薄膜很薄，而且由于形成的的薄膜的甲壳素衍生物分子量小，形成的薄膜柔韧性差，具体表现为，喷施到水果上，保鲜期短；现有技术由于技术偏见，均将含甲壳素或甲壳素衍生物做成水剂，由于甲壳素或甲壳素衍生物的性质，在水中容易降解，从而在生产时或甲壳素衍生物或为大分子量物质，但是在使用时，水剂中的甲壳素或甲壳素衍生物均降解为小分子量物质，而本发明将甲壳素或甲壳素衍生物性质做成粉剂，选用的原料也是分子量较大的甲壳素或甲壳素衍生物，在使用时才兑水，从而能保证最终附着在水果表面的甲壳素或甲壳素衍生物有较大的分子量。

申请人还发现，与现有技术的水剂产品相比，本发明的水果保鲜粉剂常温储存1年后，甚至2年后，均有很好的成膜性，使用时差别不大，但是现有技术的产品，在1个月内，就出现体系稀化的现象，2个月后，制剂体系粘度就接近于水，5个月后，产品中甚至产生了霉菌，不能使用。

申请人还意外的发现，采用不同的有机酸，尤其是不同的果酸，还能解决水果在正常保鲜过程中容易味道变淡的问题，这是由于，一方面本发明的水果保鲜粉剂在水果表面上形成的膜较为致密，抑制水果的呼吸，另一方面，由于本发明开发了更有针对性的水果保鲜粉剂，如实施例2含有苹果酸，可以用于苹果保鲜，实施例3含有柠檬酸，可以用于柑橘保鲜，他们含有一定量的与水果相应的果酸，本发明选用的甲壳素及其衍生物是一种多糖，选用的果酸和甲壳素及其衍生物的结合作用，补充相应水果在呼吸中消耗掉的物质，从而达到保持水果味道的效果，并且还发现选用的果酸和甲壳素及其衍生物的结合作用有明显的增效作用，大于单独使用果酸和单独使用甲壳素及其衍生物保持水果味道效果的相加。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。