CN107114471A - 一种水性果蔬保鲜涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水性果蔬保鲜涂料及其制备方法，本发明以桔梗、牡丹皮、野菊花和天麻的水提取液为防腐剂，以D‑泛酸钙、甘油磷酸钙和硫酸锌组成的混合物经pH为4.3‑5.2的磷酸盐水溶液改性得到的混合液为果蔬软化抑制剂，配合乳化剂，增稠剂，胶凝剂制备出水性果蔬保鲜涂料。发明水性果蔬保鲜涂料成分简单，而且所用物料绿色无毒，无需苛刻生产设备即能实现涂料的制备。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水性果蔬保鲜涂料及其制备方法。
背景技术
水果、蔬菜是人们日常生活中不可缺少的食品，人们从中摄取多种维生素、无机物及其它有用成分，但由于果蔬中含有80%以上的水分，在自然状态下，极易蒸发，再加上自身的氧化、酶的作用及其外界微生物的侵害，导致多数果蔬难以贮存。
在众多保鲜技术中，涂料保鲜技术较为成熟，但传统的化学保鲜涂料往往存在有害物质超标等因素。为了提供无毒害作用的保鲜技术，哈尔滨工业大学提供了中草药复合半透膜保鲜剂及制造方法（CN 86101578 A），该团队以淀粉、良姜、百部、虎杖、黄连素、魔芋、卵磷脂为原料通过高温高压进行提取（20-300大气压，200-350℃），制备出保鲜剂可以适用于苹果、柑橘、番茄、黄瓜、茄子、香蕉等水果，但是此技术方案制备过程难以实施，需要特殊的工业化设备才能实现高温高压；天津轻工业学院（CN 1060010 A）公开了一种以壳聚糖衍生物-N,O-羧甲基化壳聚糖水溶液的果蔬保鲜剂，但是制备过程中需要采用一氯醋酸进行O-羧甲基化，但是一氯醋酸不宜长期放置，而且属于危险化学品安全管理条例列举的危险化学品，受公安部门管制；CN 102702804 A公开了一种水果复合保鲜涂料，以白炭黑、凹凸棒土、KMnO4、肉桂醛、高良姜和电生酸性水组成，但是上述保鲜涂料中含有大量的强氧化性的KMnO4，虽然KMnO4可以吸收果蔬释放的乙烯，但是高锰酸钾与果蔬接触后会加速氧化，所以在一定程度上限制了该保鲜涂料的使用范围。
所以，开发一种无毒、无害且能够长期保鲜果蔬的涂料具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中保鲜涂料生产工艺苛刻、生产原料受限、存在毒性等缺点，提供一种水性果蔬保鲜涂料及其制备方法。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种水性果蔬保鲜涂料，所述水性果蔬保鲜涂料为pH=7.2-7.4的水溶液，按重量分数计，由以下组成构成：
中药防腐提取液23-26重量份；果蔬软化抑制剂8-11重量份；纯化水98-102重量份；乳化剂3-4重量份；增稠剂1-2重量份；胶凝剂2-3重量份；所述中药防腐提取液为桔梗、牡丹皮、野菊花和天麻的水提取液；
所述中药防腐提取液由以下方法制备：
1）将10kg桔梗、7kg牡丹皮、3kg野菊花、9kg天麻粉碎至粒径小于5微米的中药粉，混合均匀；
2）将混合均匀的中药粉置于盛有500kg的10V%乙醇的水溶液的提取罐中，40℃下搅拌浸提6h；
3）降温至室温，提取罐中加入0.3kg乙酸，25℃下进行浸提4h后采取超滤膜过滤，滤液即为中药防腐提取液；
本发明以桔梗、牡丹皮、野菊花、天麻为主要原料进行提取，采取10V%的乙醇水溶液进行提取，增加了提取液的部分脂溶性，克服了传统水煎提取不充分的缺点，另外在后期提取过程中加入部分醋酸改性提取液，利用牡丹皮中芍药醇、没食子酸、没食子酸甲酯、儿茶素、芍药糖苷等防腐抗菌成分的提取；本发明采取桔梗、野菊花、天麻作为共同的提取物，提高了防腐抗菌效果。
所述果蔬软化抑制剂由D-泛酸钙、甘油磷酸钙和硫酸锌组成的混合物经pH为4.3-5.2的磷酸盐水溶液改性得；
所述乳化剂为聚磷酸钙、偏磷酸钠或双乙酰酒石酸单双甘油酯，优选为偏磷酸钠；
所述增稠剂为阿拉伯胶、卡拉胶或槐豆胶，优选为卡拉胶；
所述凝胶剂为环糊精、变性淀粉或磷酸淀粉钠，优选为环糊精；
根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种水性果蔬保鲜涂料的制备方法，包括以下步骤：
1）将果蔬软化抑制剂溶于纯化水中，然后依次加入乳化剂、增稠剂和凝胶剂升温至65℃搅拌分散；
2）向步骤1）中加入磷酸盐调节pH至弱酸性，待体系基本溶解后降温至20℃，然后加入中药防腐提取液搅拌均匀；
3）最后采取磷酸盐调节pH至7.2-7.4得水性果蔬保鲜涂料。
优选的，所述磷酸盐为磷酸二氢钾和/或磷酸氢二钾的混合物，根据体系的pH及其控制的终点调节磷酸二氢钾与磷酸氢二钾的比例，也可以选择性的加入盐酸或者氢氧化钠进行调节达到控制的终点；
优选的，所述弱酸性是指pH=5-6；
在水性果蔬保鲜涂料的制备过程中，本发明先对难以分散均匀的乳化剂、增稠剂和凝胶剂进行热处理，发现在弱酸条件下（即pH至5-6）可以最大限度的溶解分散乳化剂、增稠剂和凝胶剂，所以本发明采取弱酸性调节利于分散溶解；另外为了更好的控制pH本发明采取磷酸盐为调节剂，减小了体系pH的控制难度；最后降温至室温在加入中药防腐提取液为了避免高温热处理使芍药醇、没食子酸、没食子酸甲酯、儿茶素、芍药糖苷等物质相互作用，产生大分子物质（如活性的羟基和羧基产生酯类物质，丧失防腐抗菌的功效）。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1）本发明水性果蔬保鲜涂料成分简单，而且所用物料绿色无毒，无需苛刻生产设备即能实现涂料的制备；
2）本发明以牡丹皮、桔梗、野菊花、天麻为原料进行提取，制备出的提取液起到防腐杀菌的作用，采取桔梗、野菊花、天麻作为共同的提取物，提高了防腐抗菌效果；
3）本发明采取果蔬软化抑制剂大大提高了果蔬的保鲜程度，避免了果蔬在储存过程中质地软化的现象。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。
实施例1
一、制备中药防腐提取液：
1） 将10kg桔梗、7kg牡丹皮、3kg野菊花、9kg天麻粉碎至粒径小于5微米的中药粉，混合均匀；
2） 将混合均匀的中药粉置于盛有500kg的10V%乙醇的水溶液的提取罐中，40℃下搅拌浸提6h；
3） 降温至室温，提取罐中加入0.3kg乙酸，25℃下进行浸提4h后采取超滤膜过滤，滤液即为中药防腐提取液；
二、制备果蔬软化抑制剂
将3kgD-泛酸钙、2kg甘油磷酸钙和1kg硫酸锌组成的混合物溶于6kg pH为5.0的磷酸盐水溶液，搅拌2h后即得。（磷酸盐为磷酸二氢钾用氢氧化钠调节制备所得）
三、制备水性果蔬保鲜涂料
1） 将果蔬软化抑制剂8-11重量份溶于98-102重量份纯化水中，然后依次加入聚磷酸钙3重量份、阿拉伯胶1重量份和环糊精2重量份升温至65℃搅拌分散1h；
2） 向步骤1）中加入磷酸盐调节pH至5.1，待体系基本溶解后降温至20℃，然后加入中药防腐提取液23重量份搅拌均匀；
3） 最后采取磷酸盐调节pH至7.2-7.4得水性果蔬保鲜涂料。
实施例2
1） 将果蔬软化抑制剂10重量份溶于100重量份纯化水中，然后依次加入偏磷酸钠4重量份、卡拉胶2重量份和环糊精3重量份升温至65℃搅拌分散1h；
2） 向步骤1）中加入磷酸盐调节pH至5.6，待体系基本溶解后降温至20℃，然后加入中药防腐提取液25重量份搅拌均匀；
3） 最后采取磷酸盐调节pH至7.2-7.4得水性果蔬保鲜涂料。
中药防腐提取液和果蔬软化抑制剂同实施例1。
实施例3
1） 将果蔬软化抑制剂11重量份溶于102重量份纯化水中，然后依次加入双乙酰酒石酸单双甘油酯4重量份、槐豆胶2重量份和磷酸淀粉钠3重量份升温至65℃搅拌分散1h；
2） 向步骤1）中加入磷酸盐调节pH至5.8，待体系基本溶解后降温至20℃，然后加入中药防腐提取液26重量份搅拌均匀；
3） 最后采取磷酸盐调节pH至7.2-7.4得水性果蔬保鲜涂料。
中药防腐提取液和果蔬软化抑制剂同实施例1。
对比例1
1） 将果蔬软化抑制剂10重量份溶于100重量份纯化水中，然后依次加入偏磷酸钠4重量份、卡拉胶2重量份和环糊精3重量份升温至65℃搅拌分散1h；
2）降温至20℃，然后加入中药防腐提取液25重量份搅拌均匀；
3） 最后采取磷酸盐调节pH至7.2-7.4得水性果蔬保鲜涂料。
中药防腐提取液和果蔬软化抑制剂同实施例1。
对比例1制备的涂料在长期放置过程中9个月出现澄清度下降、颗粒聚集的现象；实施例1-3制备的涂料放置18个月均未出现澄清度下降、颗粒聚集的现象。
对比例2不添加果蔬软化抑制剂
1） 100重量份纯化水中依次加入偏磷酸钠4重量份、卡拉胶2重量份和环糊精3重量份升温至65℃搅拌分散1h；
2） 向步骤1）中加入磷酸盐调节pH至5.6，待体系基本溶解后降温至20℃，然后加入中药防腐提取液25重量份搅拌均匀；
3） 最后采取磷酸盐调节pH至7.2-7.4得水性果蔬保鲜涂料。
对比例3
1） 将果蔬软化抑制剂10重量份溶于100重量份纯化水中，然后依次加入偏磷酸钠4重量份、卡拉胶2重量份和环糊精3重量份升温至65℃搅拌分散1h；
2） 向步骤1）中加入磷酸盐调节pH至5.6，待体系基本溶解后降温至20℃，然后加入中药防腐提取液25重量份搅拌均匀；
3） 最后采取磷酸盐调节pH至7.2-7.4得水性果蔬保鲜涂料。
中药防腐提取液提取方法同实施例1，但仅为牡丹皮的提取物。
采用上述实施例制备的保鲜涂料浸泡八成熟的黄香蕉苹果10-20s，然后晾干于20-30℃，湿度为45-65RH %下避光放置150天，并设置空白组和冷藏组做对照，检测储存前后的水分和硬度，结果如表1所示：
表1 水果保鲜效果
| 腐败率/% | 水分/%wt | 硬度磅/cm | |
| 储存前 | 0 | 88.2 | 14.3 |
| 空白组 | 48 | 66.2 | 6.2 |
| 冷藏组(0-5℃) | 17 | 84.1 | 12.2 |
| 实施例1 | 6 | 84.0 | 12.4 |
| 实施例2 | 5 | 85.1 | 12.6 |
| 实施例3 | 7 | 83.9 | 11.8 |
| 对比例1 | 11 | 76.1 | 9.6 |
| 对比例2 | 13 | 78.2 | 8.1 |
| 对比例3 | 32 | 81.2 | 10.2 |
以上结果表明，本发明制备的水性果蔬保鲜涂料在保鲜性能上（水分和硬度）与冷藏达到了几乎相同的效果；但防腐杀菌（腐败率）效果远远优于低温冷藏；另外，对比例说明中药防腐提取液中单纯牡丹皮提取液在防腐杀菌效果不如桔梗、牡丹皮、野菊花和天麻的混合提取液效果好（对比例3）；另外对比例2表明，不添加果蔬软化抑制剂较添加果蔬软化抑制剂的试验相比，硬度会产生下降。
尽管已经详细描述了本发明的实施方式，但是应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明的实施方式做出各种改变、替换和变更。
Claims (8)
1.一种水性果蔬保鲜涂料，所述水性果蔬保鲜涂料为pH=7.2-7.4的水溶液，按重量分数计，由以下组成构成：
中药防腐提取液23-26重量份；果蔬软化抑制剂8-11重量份；纯化水98-102重量份；乳化剂3-4重量份；增稠剂1-2重量份；胶凝剂2-3重量份；所述中药防腐提取液为桔梗、牡丹皮、野菊花和天麻的水提取液；所述果蔬软化抑制剂由D-泛酸钙、甘油磷酸钙和硫酸锌组成的混合物经pH为4.3-5.2的磷酸盐水溶液改性得到。
2.根据权利要求1所述的水性果蔬保鲜涂料，其特征在于：所述中药防腐提取液由以下方法制备：
将10kg桔梗、7kg牡丹皮、3kg野菊花、9kg天麻粉碎至粒径小于5微米的中药粉，混合均匀；
将混合均匀的中药粉置于盛有500kg的10V%乙醇的水溶液的提取罐中，40℃下搅拌浸提6h；
降温至室温，提取罐中加入0.3kg乙酸，25℃下进行浸提4h后采取超滤膜过滤，滤液即为中药防腐提取液。
3.根据权利要求1所述的水性果蔬保鲜涂料，其特征在于：所述乳化剂为聚磷酸钙、偏磷酸钠或双乙酰酒石酸单双甘油酯。
4.根据权利要求1所述的水性果蔬保鲜涂料，其特征在于：所述增稠剂为阿拉伯胶、卡拉胶或槐豆胶。
5.根据权利要求1所述的水性果蔬保鲜涂料，其特征在于：所述凝胶剂为环糊精、变性淀粉或磷酸淀粉钠。
6.一种权利要求1所述水性果蔬保鲜涂料的制备方法，包括以下步骤：
将果蔬软化抑制剂溶于纯化水中，然后依次加入乳化剂、增稠剂和凝胶剂升温至65℃搅拌分散；
向步骤1）中加入磷酸盐调节pH至弱酸性，待体系基本溶解后降温至20℃，然后加入中药防腐提取液搅拌均匀；
最后采取磷酸盐调节pH至7.2-7.4得水性果蔬保鲜涂料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述弱酸性是指pH=5-6。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述磷酸盐为磷酸二氢钾和/或磷酸氢二钾的混合物。
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