一种鲜切马铃薯可食性涂膜保鲜剂的制备方法及应用与流程

本发明属于果蔬保鲜贮藏技术领域，具体涉及一种鲜切马铃薯可食性涂膜保鲜剂的制备方法及应用。

背景技术：

鲜切果蔬又名半处理果蔬或轻度加工果蔬，是指新鲜果蔬原料经清洗、去皮、休整、切割、保鲜、包装而制成的方便果蔬制品。鲜切果蔬可减少城市垃圾，提高附加值，节约时间，不但符合消费者对自然、新鲜、卫生、方便、快捷、环保及健康食品的需要，还可以满足食品快餐业、零售业供给的特殊需要。但最小加工处理会破坏鲜切果蔬细胞的完整结构，使果实组织结构严重受损，伤害信号立即对呼吸、酚类、乙烯等代谢产生明显的影响，导致果蔬褐变、产生异味、失重变软等；同时大量切分处理还使果实表面暴露及汁液外流，促进了微生物的侵染和生长繁殖。因此，鲜切果蔬品质的保鲜难度较大，与未处理的果蔬相比，货架期普遍缩短，已成为影响该产业进一步快速发展的制约因素。

目前，鲜切果蔬的保鲜方法主要有低温保鲜、气调贮藏及化学保鲜法，前两种保鲜方法成本较高。而化学保鲜通常是用亚硫酸盐、叔丁基羟基茴香醚、丁羟甲苯和没食子酸丙酯等，虽然用于延长鲜切果蔬货架期有较好的效果，但易发生药物残留和损害风味品质等缺陷。且大量的研究表明这些合成的保鲜剂在长期高剂量的摄入后会致癌。因此，安全、环保、无毒副作用的天然保鲜剂的需求日益显著。

可食性涂膜是以天然可食性物质为材料，添加可食性的增塑剂、交联剂等，通过不同分子间相互作用形成的具有多孔网状结构的薄膜。涂膜包装可以有效延缓鲜切果蔬的水分散失，阻止鲜切果蔬跟氧气的接触，减少微生物的污染，抑制呼吸，延缓乙烯生成及降低代谢速度，从而延长鲜切果蔬的货架期。目前可食性涂膜的生产成本高，保鲜效果不好。

技术实现要素：

针对上述不足，本发明提供一种鲜切马铃薯可食性涂膜保鲜剂的制备方法及应用，该可食性涂膜保鲜剂生产成本较低，保鲜效果好。

本发明涉及的鲜切马铃薯可食性涂膜保鲜剂的制备步骤如下：

(1)壳聚糖加入70℃的超纯水中，搅拌至完全溶解成透明澄清的溶液后冷却至室温，再依次加入氯化钙、抗坏血酸、柠檬酸搅拌溶解均匀，加入适量的甘油即得壳聚糖可食性涂膜液。

(2)将肉桂精油作为抑菌剂加入到上述壳聚糖可食性涂膜液中搅拌均匀，再将得到的溶液用超声波清洗仪超声，超声脱气后即得到本发明的鲜切马铃薯可食性涂膜保鲜剂。

进一步的，各原料在超纯水中的比例如下：壳聚糖2％(w/v)，氯化钙1％(w/v)，抗坏血酸1％(w/v)，柠檬酸1％(w/v)，甘油1.5％(v/v)，肉桂精油0.2-0.6％(v/v)。

进一步的，超声条件为12500rpm超声3min。

本发明同时保护一种可食性涂膜保鲜剂在鲜切马铃薯中的应用，具体步骤如下：将鲜切后的马铃薯浸泡于可食性涂膜保鲜剂中，浸泡2min后取出沥干水分，放入托盘中，用pvc保鲜膜包装，置于4℃中贮藏。

原理：本发明中所含的肉桂精油属樟树科植物中的一种。广泛用于食用调味香料、制药等领域，具有明显的抗菌活性。肉桂精油的主要成分为肉桂醛(80％以上)，另外还含有肉桂酯、水杨醛、丁香酚、香兰素等成分，通常为黄色或琥珀色的液体，不仅具有强烈的芳香味，而且具有强烈的抑菌及其防腐效果。其中，肉桂醛为主要抑菌成分，因肉桂醛有挥发性，遇光和热不稳定性在一定程度上限制它的应用。

壳聚糖因具有独特的分子结构，是天然多糖中唯一大量存在的碱性多糖，它无毒、无味、生物相容性良好，可降解，具有抑菌性及良好的成膜性，因此可作为可食性涂膜的主要材料。壳聚糖可食性涂膜可以降低鲜切果蔬水分的散失，对气体具有良好的阻隔性能，可有效防止果肉中的多酚物质与氧气的接触，抑制果蔬的呼吸强度，同时减少微生物侵染机会，从而延缓鲜切果蔬在贮藏期的褐变、衰老及腐败变质，保持鲜切果蔬的质量和稳定性。

有益效果：

本发明制备的鲜切马铃薯可食性涂膜保鲜剂采用壳聚糖与肉桂精油复合的方式制得，具有协同增效的作用，与单独采用壳聚糖涂膜处理相比，壳聚糖复合肉桂精油处理可更好的防止鲜切马铃薯酶促褐变，较好维持鲜切马铃薯的感官品质及抑制微生物的生长繁殖，从而更有效的提高鲜切马铃薯的货架期。

采用本发明制作的可食性涂膜保鲜剂中还添加了具有抗氧化作用的抗坏血酸及柠檬酸，可有效降低鲜切马铃薯褐变程度，良好的维持鲜切马铃薯色泽。

采用本发明制作的可食性涂膜保鲜剂制作工艺简单，不添加任何防腐剂，符合国家食品安全的要求，对人体有益无害，并且配方简单、成本低，符合当前鲜切果蔬保鲜剂发展的方向，具有良好的开发应用潜力。

附图说明

图1为实施例1-3中鲜切马铃薯贮藏过程中亮度l^*值的变化图；

图2为实施例1-3中鲜切马铃薯贮藏过程中红绿a^*值的变化图；

图3为实施例1-3中鲜切马铃薯贮藏过程中失重率变化图；

图4为实施例1-3中鲜切马铃薯贮藏过程中细菌总数的变化图；

图5为实施例1-3中鲜切马铃薯贮藏过程中大肠菌群的变化图

图6为实施例1-3中鲜切马铃薯贮藏过程中乳酸菌总数的变化图；

图7为实施例1-3中鲜切马铃薯贮藏过程中霉菌和酵母菌的变化图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，如无特别说明，本发明涉及的原料就可以由市场购得。

实施例1

(1)将2g壳聚糖加入100ml的超纯水中，70℃恒温水浴加热到搅拌至完全溶解成透明澄清的溶液后,冷却至室温，再依次加入1g氯化钙、1g抗坏血酸及1g柠檬酸搅拌溶解均匀，加入1.5ml甘油即得壳聚糖可食性涂膜液。

(2)将200μl肉桂精油作为抑菌剂加入到上述壳聚糖可食性涂膜液中搅拌均匀，再将得到的溶液用超声波清洗仪12500rpm超声3min，超声脱气后即得到本发明的鲜切马铃薯保鲜剂。

实施例2

(1)将2g壳聚糖加入100ml的超纯水中，70℃恒温水浴加热到搅拌至完全溶解成透明澄清的溶液后,冷却至室温，再依次加入1g氯化钙、1g抗坏血酸及1g柠檬酸搅拌溶解均匀，加入1.5ml甘油即得壳聚糖可食性涂膜液。

(2)将400μl肉桂精油作为抑菌剂加入到上述壳聚糖可食性涂膜液中搅拌均匀，再将得到的溶液用超声波清洗仪12500rpm超声3min，超声脱气后即得到本发明的鲜切马铃薯保鲜剂。

实施例3

(1)将2g壳聚糖加入100ml的超纯水中，70℃恒温水浴加热到搅拌至完全溶解成透明澄清的溶液后,冷却至室温，再依次加入1g氯化钙、1g抗坏血酸及1g柠檬酸搅拌溶解均匀，加入1.5ml甘油即得壳聚糖可食性涂膜液。

(2)将600μl肉桂精油作为抑菌剂加入到上述壳聚糖可食性涂膜液中搅拌均匀，再将得到的溶液用超声波清洗仪12500rpm超声3min，超声脱气后即得到本发明的鲜切马铃薯保鲜剂。

所述的鲜切马铃薯可食性涂膜保鲜剂的应用方法：新鲜马铃薯，要求大小均一，成熟度基本一致，表面无机械撞伤，无病虫害。将马铃薯先用自来水、去离子水清洗，再去皮，切成1×1×1cm的方块，备用。将准备好的鲜切马铃薯块分别浸泡在实施例1-3制作好的壳聚糖可食性涂膜溶液中，搅拌2min后沥干。对照组实验条件为将鲜切马铃薯放在未添加精油的涂膜液中浸泡2min，其他贮藏条件相同。空白组实验条件为将鲜切马铃薯放在去离子水中浸泡2min，其他贮藏条件相同。每个处理均做三个平行。各个处理组的样品在室温下沥干水分，分别置于托盘中，用pvc保鲜膜包装。包装后的样品于4℃冷库中贮藏16d。分别于0、4、8、12和16d取出后进行各指标测定。通过测定贮藏前后鲜切马铃薯的色度、失重率、细菌总数、大肠菌群、乳酸菌、霉菌和酵母菌的变化情况来判断保鲜效果。

保鲜结果分析：

图1-7分别为采用实施例1-3处理以后，鲜切马铃薯贮藏过程中亮度l^*值、红绿a^*值变化图、失重率变化图、细菌总数变化图、大肠菌群变化图、乳酸菌变化图、霉菌和酵母菌变化图。图中，空白为去离子水处理，ec为未添加精油的涂膜处理，ec+cin(0.2％)为实施例1制作的可食性涂膜保鲜剂处理，ec+cin(0.4％)为实施例2制作的可食性涂膜保鲜剂处理，ec+cin(0.6％)为实施例3制作的可食性涂膜保鲜剂处理。

由图1可知，贮藏16d时，各个处理组的样品随着贮藏期的延长l^*值均有显著下降的趋势。其中未添加精油涂膜处理组的l^*值比空白处理组的要高。说明涂膜处理具有抗褐变的效果，除了因为壳聚糖本身能隔绝氧气(褐变的主要因素之一)，除外，膜的另外一些成分，氯化钙、柠檬水及维生素c也具有抗褐变的效果。实施例1处理组的抗褐变度效果较好，l^*值下降最为缓慢，贮藏至16天后共下降了9.063，说明添加低浓度精油涂膜处理具有更好的抗褐变作用。而实施例2处理组和实施例3处理组在贮藏期间的l^*值显著降低。说明高浓度的肉桂精油会破坏鲜切马铃薯的组织结构，使其褐变更严重。由图2可知，各个处理组随着贮藏时间的延长，a^*值都在不同程度上增加，表示样品的褐变程度在加剧。其中，实施例2处理组最好保持了鲜切马铃薯的红绿值。较空白处理组相比，用本发明的保鲜剂处理的马铃薯红绿a^*值上升较缓慢。说明保鲜剂可以显著降低鲜切马铃薯褐变。由图3可得，实施例1处理组、实施例2处理组和实施例3处理组的鲜切马铃薯失重率分别是空白组的0.79倍、1.09倍和1.45倍，说明添加低浓度精油的保鲜剂可以较好维持鲜切马铃薯的失重。由图4可知，随着贮藏时间的增加，各个处理组的细菌总数的数量也相应增加。与空白处理组相比，实施例1处理组对细菌总数的抑菌效果最好，未添加精油涂膜处理组次之。说明添加低浓度肉桂精油的涂膜保鲜剂能显著降低细菌总数的生长。由图5可得，空白处理组随着贮藏时间的延长，大肠菌群的生长趋势有显著的增高。且空白处理组的大肠菌群数明显高于其他处理组，说明保鲜剂可有助于抑制大肠菌群的生长，其中大肠菌群数减少最明显的是实施例1处理组。由图6可得，空白处理组的鲜切马铃薯上乳酸菌落数随着贮藏时间的延长有缓慢的增加，而经过保鲜剂处理的鲜切马铃薯在贮藏前8d内的乳酸菌落数均低于15logcfu/g(数据记为0)。空白处理组的乳酸菌落数显著高于其他处理组。其中，实施例1处理组的抑菌效果最好。由图7可得，随着贮藏期的增加，不同种处理的霉菌和酵母菌的曲线都呈上升的趋势。其中，空白处理组的曲线比其他处理组要高，且显著高于实施例1处理组。说明添加精油涂膜处理能有效的抑制部分霉菌及酵母菌的生长。

综上可知，本发明制作的马铃薯可食性涂膜保鲜剂对鲜切马铃薯的保鲜效果较好，能更好的保持商品价值。其中，添加低浓度肉桂精油的保鲜剂处理鲜切马铃薯具有更好的保鲜效果，可使其货架期延长至8d，而添加高浓度的植物精油可能会对鲜切马铃薯存在潜在的危害，破坏马铃薯的组织结构，使其汁液外流，呼吸加强，从而导致品质劣变。

上述实施例只是用于对本发明的举例和说明，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围内。