一种玫瑰多酚保鲜涂膜液及其制备方法和应用

1.本发明属于食品领域，具体涉及一种玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒-阿拉伯胶复合涂膜的制备方法和应用。


背景技术：

2.玫瑰花是蔷薇科植物玫瑰的干燥花蕾，又称刺玫花、笔头花、穿心玫瑰等。玫瑰花具有绿化、美化、观赏性、食用性、药用性和营养性等特点，所以我国各地均种植玫瑰花，玫瑰花种植产业的一大特色就是栽种范围广泛，品种众多，但是也面临着加工利用率小，综合利用率低等问题。因而，可以通过对玫瑰花进行多方面的应用来增大玫瑰花的附加值，为企业带来更高的经济效益。为了进一步增大玫瑰花的开发利用以及增强其市场价值，对玫瑰花的食用价值和药用价值的探索显得尤其重要，目前许多人都将关注重点放在玫瑰花生物活性物质及功效的研究上，以期从中分离提取出具有功能活性的物质成分来增加玫瑰花的高值化应用。所以需要对玫瑰花中的功能性因子、加工处理工艺等方面作进一步的研究和探索。
3.玫瑰多酚是玫瑰花中的主要活性成分之一，具有抗氧化、清除自由基等功能，在延长食品保质期中具有良好的效果，但是因为其分子结构中含有大量的羟基，所以其化学性质不太稳定，而且非常容易受外界环境的影响，在光照下很容易失活，在空气也容易被氧化成醌类物质。因而可以通过把多酚和化学性质比较稳定的高分子聚合物cs结合在一起制备成多酚-壳聚糖纳米粒，既可以增强多酚的生物利用率和稳定性，还可以提高其应用价值，在食品保鲜领域具有广泛的应用前景。
4.本发明首次应用玫瑰多酚、壳聚糖纳米粒和阿拉伯胶制备涂膜，并将其应用于香蕉的保鲜中，能明显延长香蕉的保鲜时间。


技术实现要素：

5.本发明的第一个目的是提供一种玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒-阿拉伯胶涂膜的制备方法，本发明的第二个目的是提供所述玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒-阿拉伯胶涂膜在水果保鲜，尤其是香蕉保鲜中的应用。
6.本发明提供了一种玫瑰多酚保鲜涂膜液，由玫瑰多酚、壳聚糖和阿拉伯胶组成。
7.本发明还提供了上述的玫瑰多酚保鲜涂膜液的制备方法，包括以下步骤：
8.步骤1：将壳聚糖粉末完全溶解于乙酸溶液中，制成壳聚糖乙酸溶液；
9.步骤2：向步骤1得到的壳聚糖乙酸溶液中加入玫瑰多酚溶液，搅拌均匀；
10.步骤3：制备三聚磷酸钠溶液，按比例将三聚磷酸钠溶液边搅拌边逐滴加入到步骤2的混合溶液中；
11.步骤4：将步骤3中的溶液搅拌得到玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒混悬液；
12.步骤5：制备阿拉伯胶溶液。本发明中阿拉伯胶起到成膜剂和增稠的作用。
13.步骤6：将步骤(3)中制得的玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒混悬液与步骤(5)中制得的阿
拉伯胶溶液按照体积比3-1:1比例混合均匀即为玫瑰多酚-壳聚糖微粒-阿拉伯胶涂膜液。优选的玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒混悬液与阿拉伯胶溶液与体积比为为3：1，2.5：1，2：1，1.5：1，1：1。
14.优选的是，步骤1中，乙酸溶液的体积分数为0.1-2％，所述壳聚糖乙酸溶液为2mg/ml。优选的，乙酸溶液的体积分数为0.1、0.3、0.6、0.9、1.2、1.6、1.8、2％
15.上述任一项优选的是，步骤2中，所述玫瑰多酚溶液浓度为1-5mg/ml。优选的玫瑰多酚溶液浓度为 1、1、4、1.9、2.4、2.6、2.9、3.3、3.5、3.8、4.2、4.7、5mg/ml。
16.上述任一项优选的是，步骤3中，将三聚磷酸钠用去离子水溶解，制成所述三聚磷酸钠溶液，所述三聚磷酸钠溶液质量浓度为2mg/ml。
17.上述任一项优选的是，步骤3中，壳聚糖和三聚磷酸钠的质量比为1-5:1。壳聚糖和三聚磷酸钠的质量比优选为1：1、2：1、3：1、4：1、5：1。
18.上述任一项优选的是，步骤4中，将步骤3中的溶液在磁力搅拌器上继续搅拌15-30min，即得玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒混悬液。
19.上述任一项优选的是，步骤5中，取5g-20g阿拉伯胶溶解在100ml去离子水中，在40℃-60℃条件下剧烈搅拌2-3h，制得阿拉伯胶溶液。
20.上述任一项优选的是，一种玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒-阿拉伯胶涂膜的制备方法，步骤为：
21.(1)将壳聚糖粉末完全溶解于体积分数为0.1-2％的乙酸溶液中，制成浓度为2mg/ml的壳聚糖乙酸溶液；
22.(2)向壳聚糖乙酸溶液中加入1-5mg/ml的玫瑰多酚溶液，搅拌均匀；
23.(3)将三聚磷酸钠用去离子水溶解，制成质量浓度为2mg/ml的三聚磷酸钠溶液，按照壳聚糖和三聚磷酸钠的质量比为1-5:1的比例将三聚磷酸钠溶液边搅拌边逐滴加入到步骤(2)的混合溶液中。
24.(4)将步骤(3)中的溶液在磁力搅拌器上继续搅拌15-30min，即得玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒混悬液。
25.(5)取5g-20g阿拉伯胶溶解在100ml去离子水中，在40℃-60℃条件下剧烈搅拌2-3h，制得阿拉伯胶溶液。
26.(6)将步骤(3)中制得的玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒混悬液与步骤(5)中制得的阿拉伯胶溶液按照体积比3-1:1比例混合均匀即为玫瑰多酚-壳聚糖微粒-阿拉伯胶涂膜液(rp-cm-ga)。
27.进一步优选地，步骤(1)所述乙酸溶液体积分数为0.5％。
28.进一步优选地，步骤(2)所述玫瑰多酚溶液质量分数为3mg/ml。
29.进一步优选地，步骤(3)所述壳聚糖和三聚磷酸钠质量比为2:1。
30.进一步优选地，步骤(5)所述阿拉伯胶质量为10g。
31.进一步优选地，步骤(6)所述玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒混悬液与阿拉伯胶溶液体积比为1:1。
32.本发明还提供了上述任一项所述的玫瑰多酚保鲜涂膜液在水果保鲜中的应用。
33.本发明还提供了上述任一项所述的玫瑰多酚保鲜涂膜液的制备方法在水果保鲜中的应用。
34.将上述制备的涂膜液应用于水果保鲜尤其是香蕉的保鲜中，可以明显延缓果实的衰老，延长果实的保鲜时间。
附图说明
35.图1本发明优选实施例2中涂膜保鲜对香蕉果实外观的影响。
具体实施方式
36.本发明通过以下实施例进行更加清晰、完整的描述，但所描述的实例仅是本发明一部分实施例，并非全部。所述实施例为帮助理解本发明，不应依此来局限本发明的保护范围。
37.实施例1
38.实施例1玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒-阿拉伯胶涂膜液的制备
39.(1)将壳聚糖完全溶解于体积分数为0.5％的乙酸溶液中，制成浓度为2mg/ml的壳聚糖乙酸溶液；
40.(2)向壳聚糖乙酸溶液中加入2mg/ml的玫瑰多酚溶液，搅拌均匀；
41.(3)将三聚磷酸钠用去离子水溶解，制成质量浓度为2mg/ml的三聚磷酸钠溶液，按照壳聚糖和三聚磷酸钠的质量比为2:1的比例将三聚磷酸钠溶液边搅拌边逐滴加入到步骤(2)的混合溶液中。
42.(4)将步骤(3)中的溶液在磁力搅拌器上继续搅拌20min，即得玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒混悬液。
43.(5)取10g阿拉伯胶溶解在100ml去离子水中，在40℃条件下剧烈搅拌2-3h，制得阿拉伯胶溶液。
44.(6)将步骤(3)中制得的玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒混悬液与步骤(5)中制得的阿拉伯胶溶液按照体积比1:1比例混合均匀即为玫瑰多酚-壳聚糖微粒-阿拉伯胶涂膜液(rp-cm-ga)。
45.实施例2
46.玫瑰多酚-壳聚糖微粒-阿拉伯胶涂膜液在香蕉保鲜中的应用
47.实验用实施例1制备的玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒-阿拉伯胶涂膜液。
48.(1)香蕉的保鲜处理：选择无明显损伤，成熟度和大小相似的香蕉，首先将香蕉用0.01％naclo溶液清洗5min。再将其随机分为2组，分别用蒸馏水(对照组)、玫瑰多酚-壳聚糖微粒-阿拉伯胶涂膜液(实验组)浸泡1min，直至在香蕉表面形成均匀的涂膜，取出后自然晾干。将处理后的香蕉在室温下储存，在第1、3、5、7、9天测定其理化性质。
49.(2)外观变化情况：每隔1d分别对2组香蕉果实进行拍照记录，观察香蕉的新鲜度、色泽和腐烂程度。
50.实验结果：消费者在购买水果时主要关注水果的外观(大小、形状、颜色、有无损伤和斑点)以及成熟度。而判断香蕉的成熟以及衰老主要是观察香蕉外观从绿色到黄色再到棕褐色的颜色变化。香蕉变黄是由于叶绿素被叶绿素酶降解，形成黄叶素和胡萝卜素等黄色色素。棕褐色的形成是由于小分子聚合成大分子以及苯酚和多酚氧化酶的反应而形成的棕色色素。图1是在室温条件下，贮藏期内对照组和实验组香蕉外观的变化。可以看出，贮藏
至第3d，对照组香蕉表皮开始出现深棕色斑点且随着贮藏时间的增加，增褐色斑点面积逐渐扩大，到第9d时，对照组香蕉表面颜色发生了极大变化，基本已经全部变成棕褐色，cm-ga组绝大部分变成棕褐；在实验组中，贮藏至第5d时香蕉柄部才开始出现病症，到第9d时，香蕉表面仅有较少部分变成棕褐色。这是由于保鲜涂膜具有防止水分流失的能力，减缓了香蕉的呼吸速率，从而降低了叶绿素的降解速率，香蕉的衰老速度有所降低。由此表明，玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒-阿拉伯胶保鲜涂膜能在一定程度上能延缓香蕉的衰老，延长贮藏时间。
51.(3)亮度：使用色度计(cr-400)通过测定l*以确定果皮的亮度，范围从0(暗/不透明)到100(白色)。
52.实验结果：香蕉为跃变型水果，是指在收获后果实释放大量乙烯，成熟和衰老过程继续发生，表现为香蕉果皮由浅黄色变成深黄色、棕褐色最终变黑。采用色度仪测定香蕉果皮的明暗度，亮度值随着贮藏时间的增加逐渐下降，亮度值越小表明颜色越深越暗。到第9d时对照组、实验组的亮度值分别为26.47、 38.40，表明玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒-阿拉伯胶保鲜涂膜在一定程度上可以延缓香蕉的衰老。
53.(4)失重率测定：在贮藏过程中，每隔1d对香蕉进行称重，按照下式计算失重率：
[0054][0055]
式中，w为失重率(％)，m0为初始重量(g)，m
t
为测定时间的重量(g)。
[0056]
实验结果：在贮藏期间内，香蕉失重率逐渐升高，经过9天的贮藏，对照组的失重率为30.29％，实验组的失重率为20.28％，实验组的失重率低，表明在香蕉果实上应用保鲜涂膜可以起到阻隔水分、二氧化碳和氧气渗透的作用，从而降低香蕉果实的水分流失、代谢反应和呼吸过程，表明玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒-阿拉伯胶保鲜涂膜能减缓香蕉的重量损失。
[0057]
(5)mda含量的测定：称取1g果肉置于研钵中，加入10％三氯乙酸溶液5ml，研磨成匀浆后，4000 r/min离心10min获得提取液；吸取1ml提取液，加入0.6％的硫代巴比妥酸溶液1ml，混合均匀，置于沸水中反应20min，然后迅速冷却，离心后取上清液，置于分光光度计中测定a
532
、a
600
和a
450
的数值。并按照下式计算mda含量：
[0058][0059]
式中，c为水果中mda含量(μmol/g)，v1为提取液总体积(ml)，v2为测定用上清液体积(ml)， m为称取的水果质量(g)。
[0060]
实验结果：丙二醛(mda)是膜脂过氧化最重要的产物之一，能反映植物膜脂过氧化的程度，mda含量越高，说明植物细胞膜质过氧化程度高，细胞膜受到的伤害越严重。因此通常以mda含量来衡量植物的衰老程度。在贮藏至第9d时，对照组的mda含量为4.88μmol/g，实验组的mda含量为3.07μmol/g，低于对照组。表明玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒-阿拉伯胶涂膜可以抑制mda产生，延缓香蕉的衰老。
[0061]
(6)酸度的测定：参照gb 12456-2021食品安全国家标准食品中总酸的测定。
[0062]
实验结果：香蕉中主要的有机酸是苹果酸，因此苹果酸的值可以作为评价香蕉保鲜涂膜效果的指标。香蕉呼吸过程的主要标志是消耗了香蕉中的苹果酸，酸度值越低，表明香蕉的呼吸作用越强，因此酸度的变化与香蕉的衰老有关。在贮藏期间内，香蕉果实总酸含
量逐渐下降。贮藏至第9d时，对照组和实验组与第1天相比，总酸含量下降率分为57.30％和45.36％。表明玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒-阿拉伯胶涂膜可以抑制总酸含量的下降，进而延缓香蕉的衰老，延长贮藏时间。
[0063]
实施例3
[0064]
实施例3提供了一种
[0065]
(1)将壳聚糖完全溶解于体积分数为0.5％的乙酸溶液中，制成浓度为2mg/ml的壳聚糖乙酸溶液；
[0066]
(2)向壳聚糖乙酸溶液中加入2mg/ml的玫瑰多酚溶液，搅拌均匀；
[0067]
(3)将三聚磷酸钠用去离子水溶解，制成质量浓度为2mg/ml的三聚磷酸钠溶液，按照壳聚糖和三聚磷酸钠的质量比为4:1的比例将三聚磷酸钠溶液边搅拌边逐滴加入到步骤(2)的混合溶液中。
[0068]
(4)将步骤(3)中的溶液在磁力搅拌器上继续搅拌20min，即得玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒混悬液。
[0069]
(5)取10g阿拉伯胶溶解在100ml去离子水中，在55℃条件下剧烈搅拌2-3h，制得阿拉伯胶溶液。
[0070]
(6)将步骤(3)中制得的玫瑰多酚-壳聚糖纳米粒混悬液与步骤(5)中制得的阿拉伯胶溶液按照体积比3:1比例混合均匀即为玫瑰多酚-壳聚糖微粒-阿拉伯胶涂膜液(rp-cm-ga)。
[0071]
实施例3制备的玫瑰多酚-壳聚糖微粒-阿拉伯胶涂膜液用于苹果、梨、桃、柿子、杏、李子、芒果、猕猴桃、番木瓜的保鲜。所述玫瑰多酚-壳聚糖微粒-阿拉伯胶涂膜液抑制果实的水分流失、代谢反应和呼吸过程，抑制mda产生，延缓果实衰老，延长贮藏时间。