本发明属于水果保鲜技术领域，具体涉及一种甲壳素水果保鲜剂及其制备方法。
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，延长新鲜水果的上市周期。然而，新鲜的水果在采收后仍具有较高的生理活性，尤其是水分含量较高的水果更容易腐烂变质，因此延长储运保鲜时间成为新鲜水果保值增值的关键。
目前常用的水果保鲜技术主要有低温贮藏、气调保鲜、添加化学保鲜剂等手段。然而，这些技术在实际应用中均存在一定的局限性。冷链技术目前相对不成熟，在贮存、运输、销售过程中温度起伏变化更容易引起水果的腐烂变质，不利于长途运输；而气调保鲜需要气调箱或气体发生装置，对设备要求高，成本较高；化学保鲜剂会在果蔬表面形成残留，有潜在的食品安全问题。
甲壳素是一种天然高分子化合物，其来源广泛，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。地球上每年生物合成的甲壳素达数十亿，是产量仅次于纤维素的纯天然高分子化合物。甲壳素及其衍生物具有良好的吸湿性、成膜性、透气性、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，已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，单纯的甲壳素存在成本高、水溶性差、单一使用效果差、生产操作困难等缺陷。因此，甲壳素及其衍生物的复配保鲜剂成为果蔬保鲜领域研究的热点之一。
技术实现要素：
本发明提出一种甲壳素水果保鲜剂，该保鲜剂可以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，并延长保鲜期。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种甲壳素水果保鲜剂，按照重量百分数计算，包括以下组分：
甲壳素及其衍生物1.5～5％、鱼皮胶原蛋白0.5～1％、麦芽糊精0.02～0.1％、山梨酸3～8％、纳米二氧化钛0.01～0.04％、纳米氧化锌0.04～0.1％及吐温0.5～2％，余量为水。
优选地，所述甲壳素及其衍生物选自脱乙酰化壳聚糖、壳寡糖、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。
优选地，所述吐温为吐温80。
优选地，所述水为去离子水。
本发明的另外一个目的是提供一种甲壳素水果保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按照配比称取甲壳素及其衍生物、鱼皮胶原蛋白、麦芽糊精、山梨酸、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、吐温及水备用；
2)将麦芽糊精与山梨酸溶于水中，然后缓慢加热至50～60℃搅拌均匀后，加入甲壳素及其衍生物搅拌均匀并在50～60℃保温20min～40min，得到溶液a；
3)在水浴温度40～50℃条件下，将鱼皮胶原蛋白与吐温混合得到混合液；
4)将步骤3)的混合液加入到步骤2)的溶液a中，在50～60℃搅拌40min～60min，然后再加入纳米二氧化钛与纳米氧化锌继续在此温度下搅拌1h～2h，即可。
以下是本发明的详细描述：
本发明的技术方案中甲壳素及其衍生物具有成膜性，能够在水果表面形成透明的保护膜，限制果蔬与外界氧气和二氧化碳的气体交换，膜内部二氧化碳浓度高，降低果蔬呼吸强度和乙烯释放量。同时，该保护膜还能阻止水分蒸发，防止微生物侵染，从而有效的延长果蔬的保鲜期。由于甲壳素及其衍生物单一作为成膜物质进行保鲜的时候，其成膜性能不是十分理想特别是对乙烯等气体隔离。鱼皮胶原蛋白在麦芽糊精的协助作用下有利于其附着在水果表面促进甲壳素成膜，并且提高其成膜的稳定性，其能够与甲壳素及其衍生物形成立体网状结构，最后在水果表面形成具有阻隔性的薄膜，薄膜成膜均匀、保鲜作用均匀，且结构稳定，保鲜时间较传统保鲜剂的保鲜时效延长了2～4倍，对各种细菌、霉菌的抑制率均达到95％以上。
在组分上，本发明的技术方案中引入了纳米氧化锌和纳米二氧化钛。相比于其他纳米材料，这二者能够大大增加保鲜效果，且对荔枝、葡萄、冬枣、李子、西红柿等常用水果蔬菜均有保鲜作用，与不喷洒保鲜剂在同条件存储相比，保鲜能够延长6～7天。特别是纳米二氧化钛能够有效降低乙烯气体的释放，同时降低水果表皮的呼吸作用。
本发明的有益效果：
本发明的甲壳素水果保鲜剂采用甲壳素及其衍生物作为成膜物质，同时以鱼皮胶原蛋白协助，最后在水果表面形成具有阻隔性的薄膜，薄膜成膜均匀、保鲜作用均匀，且结构稳定，保鲜时间较传统保鲜剂的保鲜时效延长了2～4倍，对各种细菌、霉菌的抑制率均达到95％以上。
具体实施方式
实施例1
一种甲壳素水果保鲜剂，按照重量百分数计算，包括以下组分：
脱乙酰化壳聚糖3％、鱼皮胶原蛋白0.5％、麦芽糊精0.02％、山梨酸4％、纳米二氧化钛0.02％、纳米氧化锌0.04％及吐温800.5％，余量为去离子水。
制备方法：
1)按照配比称取脱乙酰化壳聚糖、鱼皮胶原蛋白、麦芽糊精、山梨酸、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、吐温80及去离子水备用；
2)将麦芽糊精与山梨酸溶于水中，然后缓慢加热至50℃搅拌均匀后，加入脱乙酰化壳聚糖搅拌均匀并在50℃保温40min，得到溶液a；
3)在水浴温度40℃条件下，将鱼皮胶原蛋白与吐温80混合得到混合液；
4)将步骤3)的混合液加入到步骤2)的溶液a中，在50℃搅拌60min，然后再加入纳米二氧化钛与纳米氧化锌继续在此温度下搅拌2h，即可。
实施例2
一种甲壳素水果保鲜剂，按照重量百分数计算，包括以下组分：
羧甲基甲壳素4％、鱼皮胶原蛋白0.8％、麦芽糊精0.05％、山梨酸3％、纳米二氧化钛0.02％、纳米氧化锌0.06％及吐温801％，余量为去离子水。
制备方法：
1)按照配比称取羧甲基甲壳素、鱼皮胶原蛋白、麦芽糊精、山梨酸、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、吐温80及去离子水备用；
2)将麦芽糊精与山梨酸溶于水中，然后缓慢加热至55℃搅拌均匀后，加入羧甲基甲壳素搅拌均匀并在55℃保温30min，得到溶液a；
3)在水浴温度45℃条件下，将鱼皮胶原蛋白与吐温混合得到混合液；
4)将步骤3)的混合液加入到步骤2)的溶液a中，在55℃搅拌50min，然后再加入纳米二氧化钛与纳米氧化锌继续在此温度下搅拌1.2h，即可。
实施例3
一种甲壳素水果保鲜剂，按照重量百分数计算，包括以下组分：
羧甲基甲壳素及羧甲基壳聚糖5％、鱼皮胶原蛋白1％、麦芽糊精0.1％、山梨酸8％、纳米二氧化钛0.04％、纳米氧化锌0.1％及吐温802％，余量为去离子水。
制备方法：
1)按照配比称取羧甲基甲壳素及羧甲基壳聚糖、鱼皮胶原蛋白、麦芽糊精、山梨酸、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、吐温80及去离子水备用；
2)将麦芽糊精与山梨酸溶于水中，然后缓慢加热至60℃搅拌均匀后，加入羧甲基甲壳素及羧甲基壳聚糖搅拌均匀并在60℃保温20min，得到溶液a；
3)在水浴温度50℃条件下，将鱼皮胶原蛋白与吐温混合得到混合液；
4)将步骤3)的混合液加入到步骤2)的溶液a中，在60℃搅拌40min，然后再加入纳米二氧化钛与纳米氧化锌继续在此温度下搅拌1h，即可。
实施例4
一种甲壳素水果保鲜剂，按照重量百分数计算，包括以下组分：
羟丙基壳聚糖1.5％、鱼皮胶原蛋白0.6％、麦芽糊精0.03％、山梨酸4％、纳米二氧化钛0.03％、纳米氧化锌0.05％及吐温800.7％，余量为去离子水。
制备方法：
1)按照配比称取羟丙基壳聚糖、鱼皮胶原蛋白、麦芽糊精、山梨酸、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、吐温80及去离子水备用；
2)将麦芽糊精与山梨酸溶于水中，然后缓慢加热至60℃搅拌均匀后，加入羟丙基壳聚糖搅拌均匀并在54℃保温25min，得到溶液a；
3)在水浴温度48℃条件下，将鱼皮胶原蛋白与吐温混合得到混合液；
4)将步骤3)的混合液加入到步骤2)的溶液a中，在60℃搅拌40min，然后再加入纳米二氧化钛与纳米氧化锌继续在此温度下搅拌1h，即可。
试验例
取新鲜蓝莓各1kg分为5组，洗净后分别放入实施例1-4的甲壳素水果保鲜剂中于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5天。对照组洗净后的新鲜蓝莓直接放到温度为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。最后对蓝莓的失重率、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
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。