一种可食性果蔬纳米涂膜保鲜剂及其制备方法和应用
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-05-04 09:59:17
一种可食性果蔬纳米涂膜保鲜剂,包含疏水性纳米植物糖原的Pickering乳液、抗菌肽Enterolysin A、肉桂醛、壳聚糖、山梨醇;其组成按质量百分数计如下:疏水性纳米植物糖原的Pickering乳液40-60wt%;抗菌肽Enterolysin A0.3-0.7wt%;肉桂醛1-3wt%;壳聚糖4-6wt%;山梨醇2-4wt%;其余为去离子水。按上述方案,所述疏水性纳米植物糖原的Pickering乳液按以下方式制备而来:将疏水性纳米植物糖原、中链甘油三酯与去离子水混合,控制pH7.0以下,18000rpm以上高速均质4分钟,即得疏水性纳米植物糖原的Pickering乳液;其中疏水性纳米植物糖原、中链甘油三酯与去离子水的质量比为2.5:25:22.5。按上述方案,所述疏水性纳米植物糖原按以下方式制备而来:将20wt%的辛烯基琥珀酸酐/异丙醇溶液加入到30wt%水溶性纳米植物糖原悬浮液中,使水溶性纳米植物糖原悬浮液浓度稀释到10wt%;
本发明公开了一种可食性果蔬纳米涂膜保鲜剂,其组成按质量百分数计如下:疏水性纳米植物糖原的Pickering乳液40?60wt%;抗菌肽EnterolysinA0.3?0.7wt%;肉桂醛1?3wt%;壳聚糖4?6wt%;山梨醇2?4wt%;其余为去离子水。实验证明,本发明制备的疏水性纳米植物糖原的Pickering乳液不仅能延长抗菌成分的药效,还能够提高抗菌成分的抑菌性,使涂膜保鲜剂的防腐效果大大增加,延缓果蔬的腐败变质。抗菌肽Enterolysin、肉桂醛作为抗菌剂被Pickering乳液包埋联合使用时具有协同作用而无拮抗作用,可以增加抑菌效果,增强食品防腐剂的稳定性。
涂膜保鲜技术作为一种低毒性、环保、方便的保鲜方式在果蔬保鲜上的应用越来越较广泛,其发展前景十分广阔。涂膜保鲜技术主要是使用成膜性较好的大分子物质和抗菌成分配制成一定浓度的溶液,在果蔬表面进行喷洒或涂抹,形成一种具有保护作用的可食用的薄膜,有效地减弱采后果实的呼吸强度,抑制细菌的生长和水分流失,保持其色泽、新鲜度和饱满度,延缓果蔬组织衰老和腐败。同时,由于薄膜将果实与外界环境分隔,使得果实与外界环境的接触大大减少,从而降低了果实的氧化和环境中有害微生物对果实的侵染,进而达到保鲜和抗菌的目的。
目前,可食性涂膜保鲜材料比较多样,但现有的涂膜保鲜技术也存在一定的不足,比较突出的就是膜强度和膜韧性不够,抗菌性能不强且不持久。水果在贮藏过程中,由于搬运、相互摩擦、光照等作用,非常容易破坏水果表面的膜材料的完整性,膜中的抗菌成分也会慢慢失效,最终使膜性能下降,保鲜效果降低。
荆楚理工学院(Jingchu University of Technology)简称“荆楚理工”,位于湖北省荆门市,学院于2007年3月经教育部批准由初创于1956年的沙洋师范高等专科学校和始建于1984年的荆门职业技术学院合并组建而成, [2] 是一所省属公办全日制普通本科高等学校,为湖北省首批地方本科院校转型发展试点学校、“湖北省2011计划”首批牵头高校,“实行“省市(荆门)共建、以省为主”的管理体制。 截至2022年3月,学院占地面积2400余亩,校舍建筑面积35.87余万平方米;设有16个教学学院(部),开设本科专业43个,专科专业15个,涵盖理、工、农、医、文、教、管、艺等8大学科门类;在编教职工1134人,有教授、副教授等高级职称人员342人,博士、硕士678人。享受国务院及湖北省政府特殊津贴的专家4人;有全日制普通在校生19615人,其中本科生13998人。
相对于现有技术,本发明的有益效果如下:
抗菌肽Enterolysin A从中国传统发酵食品臭豆腐中克隆纯化获得,可以抑制乳杆菌、肠杆菌、枯草芽孢杆菌、单增李斯特氏菌、金黄色葡萄球菌属等。肉桂醛作为一种天然安全的抑菌剂也对人体无毒或低毒,对抑制霉菌,抗真菌有很好的效果。实验证明,本发明将抗菌肽Enterolysin A与肉桂醛被Pickering乳液包埋联合使用时,添加的Pickering乳液对于复合使用的抑菌剂具有协同作用而无拮抗作用,可以增加抑菌效果,增强食品抑菌剂的稳定性。
所述疏水性纳米植物糖原的Pickering乳液是良好的乳化剂,能使保鲜剂各成分均一,该乳液中纳米植物糖原会在油水界面形成阻挡层和三维形式堆积网络,将抗菌成分包埋其中,延长药效。实验证明,本发明制备的疏水性纳米植物糖原的Pickering乳液不仅能延长抗菌成分的药效,还能够提高抗菌成分的抑菌性,使涂膜保鲜剂的防腐效果大大增加,延缓果蔬的腐败变质。
壳聚糖有良好的成膜性、抗菌性以及可食用性,其与Pickering乳液中纳米植物糖原交互作用,增强了复合膜的成膜性。实验证明,含有疏水性纳米植物糖原的Pickering乳液所形成膜比其他Pickering乳液制的膜的韧性和强度得到较大改善。
添加山梨醇能够软化膜的刚性结构,从而增加膜的柔韧性、降低膜的阻隔性,使膜具有光泽和富有弹性。
本发明所得涂膜保鲜剂融合了多糖(壳聚糖)、多肽(抗菌肽)和油脂(中链甘油三酯)这些人体最重要的营养素,使膜本身具有很高的营养价值;在食用果蔬时,食用者除了可以补充果蔬的水分和维生素外,还可以同时补充多糖、多肽和油脂等多种营养成分,可以作为一种营养补充剂。
本发明的果蔬涂膜保鲜剂具有水溶性好,具有良好的透湿性和抗拉伸性能,可有效抑制果蔬的呼吸作用,达到果蔬保鲜的目的,并且保鲜剂成分中的壳聚糖从废弃物蟹壳中提取,植物糖原从甜玉米中提取,提取率高达17%,用量较少,成本低廉且具有可食性。
本专利成果采用技术转让,技术入股,技术合作等成果转化方式,希望进一步实现该专利的有益效果,有兴趣皆可面议。