本发明公开了一种果蔬保鲜剂，属于农产品贮存与保险技术领域。
背景技术
果蔬是食品中重要的一部分，其富含的维生素、矿物质等营养物质是人体营养成分的主要来源，是人们生活的必需品。由于果蔬具有良好的生物活性，采摘后易受环境因素及自身作用的影响导致腐烂变质。一般来说，果蔬的保存期较短，这不仅造成了大量浪费，而且存在着一定食品安全隐患，所以在维持果蔬生命活动的前提下，延长其衰老过程，在保证果蔬色香味新鲜的前提下，延长其货架期，提高果蔬的价值，已成为相关科研人员的研究内容。为使果蔬达到良好的保鲜目的，需对空气中的氧气、二氧化碳、水分等易引起腐烂变质的因素进行阻隔。目前市面上常见的阻隔性果蔬包装材料为聚乙烯、聚丙烯及聚酯等普通塑料，但这些材料难以降解，使用后作为垃圾会污染环境并浪费土地资源，另外，普通塑料包装材料也会涉及到有害物质迁移的问题，影响消费者的食用安全，因此，一些可食用且还可起到保鲜作用的涂膜保鲜包装及其涂膜保鲜技术的研究逐渐得到了人们的重视。
果蔬保鲜剂以包裹或喷涂等形式，以减少食品表面与空气的接触，降低果蔬的氧化及酶促褐变的速度，减少外界微生物对食品的污染，降低水分传递的速度，减少果蔬失水及吸潮，抑制果蔬的呼吸强度，达到果蔬保鲜的目的。还会有抑制或杀灭微生物、抗氧化保鲜等效果。涂膜保鲜包装具有保鲜效果好、能提高商品价值、操作简单及便于实现自动化生产等优点。
因此，提高传统果蔬保鲜剂的保鲜效果使其具备优异的抑菌性及抗腐蚀性，成为其推广与应用亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题是：针对传统的果蔬保鲜剂的抑菌性及抗腐蚀性难以进一步提高的缺点，提供了一种果蔬保鲜剂。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种果蔬保鲜剂，是由以下重量份数的原料组成：
明胶20～30份
水100～110份
改性添加剂5～12份
双醛淀粉1～4份
混合钠基膨润土2～5份
表面活性剂1～3份
所述改性添加剂的制备方法为：
将巴氏芽孢杆菌与水按质量比1：20～1：25混合，并加入水质量0.10～0.12被的尿素和水质量0.1～0.2倍的硝酸钙，搅拌混合后，静置培养，旋蒸浓缩，得处理剂；将硝酸铁与尿素按质量比5：1～6：1混合，并加入硝酸铁质量80～100倍的水，搅拌混合后，得混合物，将混合物密闭反应后陈化，过滤，得滤饼，将滤饼水洗至洗涤液为中性后，干燥，得预处理滤饼，将预处理滤饼与处理剂混合，并煅烧，得改性添加剂；
所述混合钠基膨润土的制备方法为：
将钠基膨润土与蜂蜡按质量比1：5～1：8混合，并加入钠基膨润土质量0.3～0.4倍的硅烷偶联剂，搅拌混合后，冷冻粉碎，得预处理钠基膨润土，将预处理钠基膨润土与单甘油酯按质量比3：1～5：1混合，得混合钠基膨润土。
所述果蔬保鲜剂的制备方法为按原料组成称量各组分，将明胶与水混合，并加入改性添加剂和表面活性剂，超声分散，得坯料液，将坯料液与混合钠基膨润土混合，并加入双醛淀粉，搅拌混合后，得果蔬保鲜剂。
所述表面活性剂为聚甘油酯，十二烷基苯磺酸钠或吐温-80中任意一种。
所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550，硅烷偶联剂kh-560或硅烷偶联剂kh-570中任意一种。
本发明的有益效果是：
（1）本发明在制备果蔬保鲜剂时加入改性添加剂，首先，改性添加剂中加入了处理剂，处理剂中含有硝酸铵和碳酸钙，可在纳米氧化铁的制备过程中分解，从而防止纳米氧化铁在制备过程中团聚，进而使纳米氧化铁可均匀分布于产品中，并且碳酸钙分解后产生的氧化钙，在加入产品中后，可在产品中形成氢氧化钙，从而使产品具有一定碱性，进而使产品的抗菌性提高，提高产品的保鲜效果，其次，加入的纳米氧化铁可提高光催化反应中对光的利用率，在可见光的催化下反应生成羟基自由基具有很强的氧化能力，可与大多数有机物反应使其降解直至转化生成二氧化碳和水，从而减少产品使用后产品表面细菌的附着，提高保鲜效果，并且产生的二氧化碳可使氢氧化钙生成碳酸钙，从而使产品在使用后，在果蔬表面形成致密的保护膜，减少果蔬与氧气的接触，进而使产品的保鲜效果提高；
（2）本发明在制备果蔬保鲜剂时加入混合钠基膨润土，一方面，混合钠基膨润土中含有的钠基膨润土可在遇水后发生膨胀，从而可使产品在使用后所形成的膜的致密度提高，进而提高产品的保鲜效果，另一方面混合钠基膨润土中的蜂蜡和单甘油酯，不仅可作为密封材料，使产品所成膜致密化，而且可被氧化铁消耗，形成水和二氧化碳，使产品周围的氧气浓度减少，从而进一步提高产品的保鲜效果。
具体实施方式
将巴氏芽孢杆菌与水按质量比1：20～1：25混合于烧杯中，并向烧杯中加入水质量0.10～0.12被的尿素和水质量0.1～0.2倍的硝酸钙，于温度为30～38℃，转速为200～300r/min的条件下搅拌混合20～30min后，于温度为30～36℃的条件下静置培养3～5天后，将烧杯内物料于温度为45～55℃，转速为120～150r/min，压力位500～600kpa的条件下旋蒸浓缩3～8h后，得处理剂；将硝酸铁与尿素按质量比5：1～6：1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入硝酸铁质量80～100倍的水，于温度为50～60℃，转速为250～350r/min的条件下搅拌混合15～30min后，得混合物，将混合物于温度为105～135℃，转速为220～300r/min的条件下密闭反应2～3h，并于室温条件下陈化2～3h后，过滤，得滤饼，将滤饼水洗至洗涤液为中性后，于温度为105～115℃的条件下干燥10～15h后，得预处理滤饼，将预处理滤饼与处理剂混合，于温度为30～45℃，转速为300～500r/min的条件下，搅拌混合10～15min后，得改性添加剂坯料，将改性添加剂坯料于温度为400～600℃的条件下煅烧1～2h后，得改性添加剂；将钠基膨润土与蜂蜡按质量比1：5～1：8混合，并向钠基膨润土与蜂蜡的混合物中加入钠基膨润土质量0.3～0.4倍的硅烷偶联剂，于温度为60～80℃，转速为200～400r/min的条件下搅拌混合30～40min后，冷冻粉碎，得预处理钠基膨润土，将预处理钠基膨润土与单甘油酯按质量比3：1～5：1混合，于温度为45～60℃，转速为200～400r/min的条件下，搅拌混合30～50min后，得混合钠基膨润土，按重量份数计，依次称取20～30份明胶，100～110份水，5～12份改性添加剂，1～4份双醛淀粉，2～5份混合钠基膨润土和1～3份表面活性剂，将明胶与水混合，并向明胶与水的混合物中加入改性添加剂和表面活性剂，于频率为44～60khz的条件下超声分散15～30min后，得坯料液，将坯料液与混合钠基膨润土混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入双醛淀粉，于温度为40～45℃，转速为300～400r/min的条件下搅拌混合15～45min后，得果蔬保鲜剂。所述表面活性剂为聚甘油酯，十二烷基苯磺酸钠或吐温-80中任意一种。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550，硅烷偶联剂kh-560或硅烷偶联剂kh-570中任意一种。
实例1
将巴氏芽孢杆菌与水按质量比1：25混合于烧杯中，并向烧杯中加入水质量0.12被的尿素和水质量0.2倍的硝酸钙，于温度为38℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合30min后，于温度为36℃的条件下静置培养5天后，将烧杯内物料于温度为55℃，转速为150r/min，压力位600kpa的条件下旋蒸浓缩8h后，得处理剂；将硝酸铁与尿素按质量比6：1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入硝酸铁质量100倍的水，于温度为60℃，转速为350r/min的条件下搅拌混合30min后，得混合物，将混合物于温度为135℃，转速为300r/min的条件下密闭反应3h，并于室温条件下陈化3h后，过滤，得滤饼，将滤饼水洗至洗涤液为中性后，于温度为115℃的条件下干燥15h后，得预处理滤饼，将预处理滤饼与处理剂混合，于温度为45℃，转速为500r/min的条件下，搅拌混合15min后，得改性添加剂坯料，将改性添加剂坯料于温度为600℃的条件下煅烧2h后，得改性添加剂；将钠基膨润土与蜂蜡按质量比1：8混合，并向钠基膨润土与蜂蜡的混合物中加入钠基膨润土质量0.4倍的硅烷偶联剂，于温度为80℃，转速为400r/min的条件下搅拌混合40min后，冷冻粉碎，得预处理钠基膨润土，将预处理钠基膨润土与单甘油酯按质量比5：1混合，于温度为60℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合50min后，得混合钠基膨润土，按重量份数计，依次称取30份明胶，110份水，12份改性添加剂，4份双醛淀粉，5份混合钠基膨润土和3份表面活性剂，将明胶与水混合，并向明胶与水的混合物中加入改性添加剂和表面活性剂，于频率为60khz的条件下超声分散30min后，得坯料液，将坯料液与混合钠基膨润土混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入双醛淀粉，于温度为45℃，转速为400r/min的条件下搅拌混合45min后，得果蔬保鲜剂。所述表面活性剂为聚甘油酯。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550。
实例2
将巴氏芽孢杆菌与水按质量比1：25混合于烧杯中，并向烧杯中加入水质量0.12被的尿素和水质量0.2倍的硝酸钙，于温度为38℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合30min后，于温度为36℃的条件下静置培养5天后，将烧杯内物料于温度为55℃，转速为150r/min，压力位600kpa的条件下旋蒸浓缩8h后，得处理剂；将钠基膨润土与蜂蜡按质量比1：8混合，并向钠基膨润土与蜂蜡的混合物中加入钠基膨润土质量0.4倍的硅烷偶联剂，于温度为80℃，转速为400r/min的条件下搅拌混合40min后，冷冻粉碎，得预处理钠基膨润土，将预处理钠基膨润土与单甘油酯按质量比5：1混合，于温度为60℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合50min后，得混合钠基膨润土，按重量份数计，依次称取30份明胶，110份水，4份双醛淀粉，5份混合钠基膨润土和3份表面活性剂，将明胶与水混合，并向明胶与水的混合物中加入表面活性剂，于频率为60khz的条件下超声分散30min后，得坯料液，将坯料液与混合钠基膨润土混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入双醛淀粉，于温度为45℃，转速为400r/min的条件下搅拌混合45min后，得果蔬保鲜剂。所述表面活性剂为聚甘油酯。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550。
实例3
将硝酸铁与尿素按质量比6：1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入硝酸铁质量100倍的水，于温度为60℃，转速为350r/min的条件下搅拌混合30min后，得混合物，将混合物于温度为135℃，转速为300r/min的条件下密闭反应3h，并于室温条件下陈化3h后，过滤，得滤饼，将滤饼水洗至洗涤液为中性后，于温度为115℃的条件下干燥15h后，得预处理滤饼，将预处理滤饼于温度为45℃，转速为500r/min的条件下，搅拌混合15min后，得改性添加剂坯料，将改性添加剂坯料于温度为600℃的条件下煅烧2h后，得改性添加剂；将钠基膨润土与蜂蜡按质量比1：8混合，并向钠基膨润土与蜂蜡的混合物中加入钠基膨润土质量0.4倍的硅烷偶联剂，于温度为80℃，转速为400r/min的条件下搅拌混合40min后，冷冻粉碎，得预处理钠基膨润土，将预处理钠基膨润土与单甘油酯按质量比5：1混合，于温度为60℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合50min后，得混合钠基膨润土，按重量份数计，依次称取30份明胶，110份水，12份改性添加剂，4份双醛淀粉，5份混合钠基膨润土和3份表面活性剂，将明胶与水混合，并向明胶与水的混合物中加入改性添加剂和表面活性剂，于频率为60khz的条件下超声分散30min后，得坯料液，将坯料液与混合钠基膨润土混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入双醛淀粉，于温度为45℃，转速为400r/min的条件下搅拌混合45min后，得果蔬保鲜剂。所述表面活性剂为聚甘油酯。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550。
实例4
将巴氏芽孢杆菌与水按质量比1：25混合于烧杯中，并向烧杯中加入水质量0.12被的尿素和水质量0.2倍的硝酸钙，于温度为38℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合30min后，于温度为36℃的条件下静置培养5天后，将烧杯内物料于温度为55℃，转速为150r/min，压力位600kpa的条件下旋蒸浓缩8h后，得处理剂；将硝酸铁与尿素按质量比6：1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入硝酸铁质量100倍的水，于温度为60℃，转速为350r/min的条件下搅拌混合30min后，得混合物，将混合物于温度为135℃，转速为300r/min的条件下密闭反应3h，并于室温条件下陈化3h后，过滤，得滤饼，将滤饼水洗至洗涤液为中性后，于温度为115℃的条件下干燥15h后，得预处理滤饼，将预处理滤饼与处理剂混合，于温度为45℃，转速为500r/min的条件下，搅拌混合15min后，得改性添加剂坯料，将改性添加剂坯料于温度为600℃的条件下煅烧2h后，得改性添加剂；将钠基膨润土放入广口烧瓶中，钠基膨润土与硅烷偶联剂按质量比5：2混合于温度为80℃，转速为400r/min的条件下搅拌混合40min后，得预处理钠基膨润土，将预处理钠基膨润土与单甘油酯按质量比5：1混合，于温度为60℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合50min后，得混合钠基膨润土，按重量份数计，依次称取30份明胶，110份水，12份改性添加剂，4份双醛淀粉，5份混合钠基膨润土和3份表面活性剂，将明胶与水混合，并向明胶与水的混合物中加入改性添加剂和表面活性剂，于频率为60khz的条件下超声分散30min后，得坯料液，将坯料液与混合钠基膨润土混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入双醛淀粉，于温度为45℃，转速为400r/min的条件下搅拌混合45min后，得果蔬保鲜剂。所述表面活性剂为聚甘油酯。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550。
对比例：武汉某生物科技有限公司生产的果蔬保鲜剂。
将实例1至实例4所得的果蔬保鲜剂及对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：
1.抑菌性：将菌种活化后，接种到mh琼脂培养基中，37℃培养24h。挑取活化后的菌落，以0.5麦氏比浊标准进行校正，用无菌生理盐水将细菌浓度制成1.5×108cfu/ml菌悬液。用接种环取菌液0.1ml，均匀涂布于mh琼脂平皿上，用无菌镊子分别夹取灭菌纸片，贴在含菌平皿上，用微量移液器分别移取各涂膜液0.01ml于灭菌纸片上，每平皿等距离放置4片，每个试件作3个重复样品，并以庆大霉素作对照，盖上平皿，37℃培养24h后取出，测量抑菌圈直径（mm），取其平均值，即为该涂膜剂对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌结果；
2.防腐性：先对猕猴桃进行分级，再根据不同级别猕猴桃的数量计算腐烂指数，0级为无腐烂、无伤害的新鲜猕猴桃，1级为烂斑小于1/4猕猴桃面积的果实，2级为烂斑大于1/4但小于1/2猕猴桃面积的果实，3级为烂斑大于1/2但小于3/4猕猴桃面积的果实，4级为烂斑大于3/4猕猴桃面积的果实。腐烂指数=σ级别数×该级别猕猴桃个数/检测猕猴桃总数。
抑菌性具体检测结果如表1所示：
表1抑菌性能检测结果
防腐性具体检测结果如表2所示
表2防腐性具体检测结果
由表1和表2检测结果可知，本发明技术方案制备的果蔬保鲜剂具有优异的抑菌性及抗腐蚀性的特点，在农产品贮存与保险技术行业的发展中具有广阔的前景。