技术领域
本发明涉及果蔬保鲜技术,更具体地说,是涉及一种用于果蔬采摘后贮藏保鲜 的富硒功能保鲜剂。
背景技术
果蔬营养丰富,是人们喜爱的休闲食品。医学专家研究表明,多吃果蔬的人患 心脏病、癌症、中
风及糖尿病的比例相对要小。然而,由于果蔬受自然条件的制约, 特别是
水果,具有明显的季节性和地域性,这与一年四季人们对水果的消费需求形 成了矛盾。而且,水果在采摘后由于受物理、生理和病理等因素的影响而损失严重, 据调查,目前中国水果采后损失率约为20%-30%。水果是具有
生物活性的食品, 要保持其鲜度和品质,必须抑制其
微生物的繁殖和水果自身的生理活动。长期以来, 人们主要采用化学保鲜剂对贮藏的水果保鲜,虽有较好的保鲜防腐效果,但很多化 学合成物质对人体健康却有一定的不利影响,甚至出现致癌、致畸、致突变毒性。
近几年,天然保鲜剂以它独特的性能越来越受到人们的青睐,它主要来源于动、
植物原料或矿物原料,以及微生物利用天然原料
发酵的产物。天然保鲜剂的保鲜作 用机理主要体现在几个方面:(1)含有抗菌活性物质,具有杀菌、抑菌作用;(2) 含有天然抗
氧化物质,可延缓水果氧化过程,防止水果氧化变质;(3)在水果表面 形成一层保护膜,既可防止微生物侵入,又可通过隔氧,防止水果氧化,延缓水果 熟化过程,保持水果鲜度。
早在1924年,国外就开始着手天然果蔬保鲜剂的研究,目前国际上使用天然果 蔬保鲜剂已相当普遍。应用较多的天然果蔬保鲜剂有:
雪鲜(Snow Fresh),是美国新 开发的一种高效多功能果蔬保鲜剂,由四种安全无毒的成分组成:焦
磷酸钠、柠檬 酸、
抗坏血酸和氯化
钙,可延缓果蔬氧化和酶促褐变,对去皮(核)后的半成品果蔬原 料保鲜效果较好,可在5d内保持其色泽核组织结构。森柏保鲜剂(Semper Fresh)是英 国一家
生物工程公司研制的一种无色、无味、无毒、无污染、无
副作用、可食的果 蔬保鲜剂,广泛应用于果蔬的保鲜。它由
植物油和糖组成,其活性成分是
蔗糖酯, 其他成分为
纤维素、食用油等,可抑制果蔬呼吸作用和水分
蒸发,在草莓、樱桃、杏、 苹果、香梨、桔、葡萄上均得到了较理想的效果。
硒作为人体和动物生命中必需的微量元素,对人类健康起着重要的作用。缺硒 可引起多种
疾病,如人类癌症、地方病(克山病)、细菌感染、HIV感染等,这些病 均与硒摄入量不足有关。硒在
地壳中的含量相当稀少,并且分布也很分散。环境中
土壤缺硒,势必造成农产品硒含量极低,使人畜食物源低硒化,恶性的低硒水平食 物链致使人与
家畜体内硒含量低,这样就严重影响人和动物的健康。据资料报道, 补硒能有效抑制多种人类
肿瘤的发生。
为了提高食物链的硒含量水平,目前富硒方法主要有三类:一是利用富硒地区 土壤富含硒的特点生产富硒食品。这种方法受到土壤含硒水平的限制,并且富硒地 区不多,因此不具有普遍适用性。二是在植物生长期通过对植物
叶片喷施硒肥或通 过对土壤施硒肥,提高植物的硒含量。这种提高食物链硒含量水平的方法,其不足 是硒利用率低,生产成本高,补硒周期长。三是利用植物或微生物作为硒的生物有 机化载体进行富硒。由于亚硒酸钠等无机硒,人体不易吸收,而有机硒较无机硒易 被人体吸收利用,利用植物或微生物作为硒的生物有机化载体是获取富硒
食品安全 有效的途径之一。但这种方法富硒不足的地方是,方法复杂,可操作性差,生产成 本高。
现有技术的保鲜剂,不论是化学保鲜剂,还是天然保鲜剂,它们的功能都十分 单一,都只能对果蔬进行保鲜,而不具有其它的功能,更没有对果蔬富硒的功能。 另一方面,现有提高食物链硒含量水平的方法,不是受地区土壤含硒水平的限制, 就是硒利用率低,生产方法复杂,可操作性差,生产成本高。据
发明人所知,直到 本发明完成之前,现有技术还没有涉及在对果蔬进行保鲜的同时,利用果蔬自身呼 吸作用使果蔬的含硒量得以增加,使水果兼有保健食品的功能的报道。
发明内容
针对现有技术的存在的不足,本发明的目的旨在提供一种兼有富硒功能的果蔬 保鲜剂,在果蔬贮藏保鲜过程中利用果蔬自身呼吸作用提高果蔬硒含量,以解决现有 技术提高食物链硒含量水平所存在的,不是受地区土壤含硒水平的限制,就是硒利用 率低,生产方法复杂,可操作性差,生产成本高等问题,以实现通过食用采用本发明 的富硒保鲜剂贮藏的果蔬使人体的硒摄入量得到补充,减少人们与硒摄入量不足相关 疾病的发生。
本发明的上述发明目的可通过以下技术方案得以实现。
本发明公开的果蔬富硒功能保鲜剂,主要由生物保鲜剂与硒化合物组成,以质 量份数计,生物保鲜剂与无机硒化合物的份数比为5∶1~25∶1,或生物保鲜剂与有 机硒化合物的份数比为1∶1~5∶1。
上述所说的硒化合物中无机硒化合物选自亚硒酸钠、硒酸钠中的一种。有机硒 化合物选自硒蛋白类、糖与硒生成的化合物、
氨基酸与硒生成的化合物中的一种。 上述所说的生物保鲜剂是指只有单一保鲜功能的保鲜剂,它可以是市售的现有保鲜 剂,也可以采用本发明制备的保鲜剂,即以由
节肢动物外壳经酸浸脱除无机盐后, 用
碱液煮脱除
胶原蛋白得到甲壳素,得到的甲壳素再用碱脱除乙酰基,经分离干燥 制备的壳聚糖作为保鲜剂。所说的节肢动物优先选用虾或蟹。在制备壳聚糖的酸浸 过程,所用的酸优先选用
质量浓度不大于20%的
盐酸,酸浸时间不少于12小时。 酸浸时间的长短与酸的浓度有关。脱除蛋白的碱液为质量浓度不大于40%的氢氧化 钠溶液,脱除乙酰基的碱液为质量浓度不低于70%的氢氧化钠溶液。碱脱除的时间 一般不少于0.5小时,脱除时间的长短与碱液浓度有关。
本发明提供的果蔬富硒功能保鲜剂,其剂型形式可以是由生物保鲜剂与硒化合 物构成的混合物粉体剂型,也可以是由混合物粉体剂型加水制备成溶液剂型。使用 时需配制成溶液剂型。对于溶液剂型,溶液中生物保鲜剂的质量含量一般控制为 2-10g/L,硒含量一般控制为150-180mg/L,为了便于操作,一般是通过控制功能保 鲜剂在溶液中的质量含量来控制生物保鲜剂和硒在溶液中的含量,功能保鲜剂在溶 液中的质量含量一般控制在0.1-1.0%的范围。粉体剂型的果蔬富硒功能保鲜剂,使 用时可由使用者按比例配制成溶液剂型,溶液剂型的果蔬富硒功能保鲜剂,使用时 则不需要使用者自己配制,可拿来直接使用,使用方便,但运输储存麻烦。本发明 提供的果蔬富硒功能保鲜剂,还可以采取这样的形式,分别提供固体形式的生物保 鲜剂和硒化合物,由使用者自己按本发明所给出的比例分别将生物保鲜剂和硒化合 物加入水中配制成溶液剂型。
本发明是发明人基于对果蔬保鲜贮藏生化性能的深入认识完成的,即果蔬在采 摘后的贮藏过程中,它时刻在呼吸,消耗O2,释放CO2,且其呼吸作用严重影响了 果蔬的贮藏性能。果蔬通过保鲜处理可以延长果蔬的成熟过程,减缓其呼吸作用, 从而使果蔬增加耐贮性。对贮藏果蔬进行保鲜处理,仅仅减缓了其呼吸强度,并没 有使其停止呼吸。发明人基于上述认识,创造性地提出了利用水果的呼吸作用让水 果在保鲜的过程中富硒,增加果蔬的硒含量,使果蔬兼有保健食品的功能,既可达 到营养保健作用又可提高人体对硒的吸收率。
本发明的公开,改变了现有技术的保鲜剂,不论是化学保鲜剂,还是天然保鲜 剂,它们的功能都十分单一,都只能对果蔬进行保鲜,而不具有其它的功能,更没 有对果蔬富硒的功能的现状,使人们可通过果蔬富硒保鲜贮藏,提高果蔬的硒含量, 进而通过食物链使人体得到补硒,在一定的程度上缓解了由于硒在地壳中的含量稀 少,并且分布分散,环境中土壤普遍缺硒,所带来的农产品硒含量极低,形成恶性 低硒水平食物链,人畜食物源低硒化而导致的人畜体内硒含量低,且由于硒是人体 和动物生命中必需的微量元素,对人类健康起着重要的作用,缺硒可引起多种疾病, 如人类癌症、地方病(克山病)、细菌感染、HIV感染等一系列的问题。
本发明开创性地提出了一种通过具有富硒功能的果蔬保鲜剂提高果蔬含硒水平 的方法,使水果兼有保健食品的功能,人们可通过食用高硒水平的果蔬使人体得到 补硒,提高了食物链的硒水平,减少与硒摄入量不足相关疾病的发生。本发明的完 成与推广实施,具有很高的社会效益和经济效益。
本发明与已有技术相比所具有的突出优点与积极效果可进一步概括如下:
1、本发明的保鲜剂为绿色天然保鲜剂,不会对人体健康产生危害。
2、利用富硒地区土壤中富含硒的特点生产富硒食品的方法不具有普遍适用性, 在低硒地区无法推广使用,而本发明则具有普遍适用性。
3、利用富硒地区土壤中富含硒的特点生产富硒食品,在植物生长期通过对植物 叶片喷施硒肥或通过对土壤施硒肥,和利用植物或微生物作为硒的生物有机化载体 进行富硒的方法,不但是耗费时间长,投资大,且三种方法的富硒剂量都不易控制, 而本发明则与之相反,不但耗费时间短,投资小,且富硒剂量容易控制。
4、果蔬是人们普遍喜爱且销量极大的休闲食品。富含多种维生素、矿物质、微 量元素和一些生物活性物质,还能将无机硒转化为有机硒,人体通过食用富硒果蔬 补硒,易推广实施。
5、由于水果是可生食食品,不需高温和加热,硒的形态不会被破坏,含量也不 会损失。因此对水果进行富硒化,使其兼有保健食品的功能,既可达到营养保健作 用,又可提高人体对硒的吸收率。且其富硒量容易控制。
6、本发明具有富硒效果良好,方法简单,成本价格低,可操作性强的特点。能 达到良好的经济效益和社会效益。
7、本发明可人为控制硒的含量,避免发生硒中毒事件。
8、本发明使用的作为保鲜剂的壳聚糖生产原料为环境废物,可使环境废物资源 化,减少环境污染,因此,本发明提供的富硒保鲜剂是一种绿色环保功能保鲜剂。
附图说明
附图1是提取保鲜剂壳聚糖的工艺
框图。
附图2是未富硒的红橘橘皮红外
光谱图。
附图3是富硒后的红橘橘皮红外光谱图。
附图4是未富硒的红橘橘肉红外光谱图。
附图5是富硒后的红橘橘肉红外光谱图。
具体实施方式
以下通过
实施例对本发明作进一步的具体描述。在以下各实施例中,各组分的 用量均为质量用量。有必要在此指出的是,以下实施例只用于对本发明做进一步的 说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,所属领域技术熟练人员根据上述发明 内容对本发明做出一些非本质的改进和调整,应仍属于本发明的保护范围。
果蔬富硒功能保鲜剂制备实施例。
实施例1
取生物保鲜剂壳聚糖粉体5质量份,亚硒酸钠粉体1质量份配制成果蔬富硒功 能保鲜剂,使用时加水配制成功能保鲜剂质量浓度为0.8%的溶液。壳聚糖由虾外壳 用质量浓度为10的盐酸浸泡约24小时除去外壳中的无机盐,然后再用质量浓度为 40%的氢氧化钠溶液沸煮约0.5小时,脱除壳体蛋白,再用70%碱脱除乙酰基约4 小时,经分离、干燥、
粉碎即制备得到壳聚糖。
实施例2
取生物保鲜剂壳聚糖粉体25质量份,亚硒酸钠粉体1质量份配制成果蔬富硒功 能保鲜剂,使用时加水配制成功能保鲜剂质量浓度为0.8%的溶液。壳聚糖由蟹外壳 用质量浓度为15%的盐酸浸泡约20小时脱除外壳中的无机盐,然后再用质量浓度为 30%的氢氧化钠溶液沸煮约0.7小时,脱除壳体蛋白,再用75%碱脱除乙酰基约3.5 小时,经分离、干燥、粉碎即制备得到壳聚糖。
实施例3
取生物保鲜剂壳聚糖粉体1质量份,硒蛋白粉体1质量份配制成果蔬富硒功能 保鲜剂,使用时加水配制成功能保鲜剂质量浓度为0.8%的溶液。壳聚糖由蟹外壳用 质量浓度为20的盐酸浸泡约12小时脱除外壳中的无机盐,然后再用质量浓度为35 %的氢氧化钠溶液沸煮约0.5小时,脱除壳体蛋白,再用75%碱脱除乙酰基约3.4 小时,经分离、干燥、粉碎即制备得到壳聚糖。
实施例4
果蔬富硒功能保鲜剂由市购生物保鲜剂
果皮精油和亚硒酸钠粉体按质量份10∶1 配制,使用时由使用者加水按功能保鲜剂的质量浓度约1.0%配制成果蔬富硒功能保 鲜剂溶液。
实施例5
果蔬富硒功能保鲜剂由市购生物保鲜剂魔芋甘露聚糖粉体和硒酸钠粉体按质量 份15∶1配制,使用时由使用者加水按功能保鲜剂的质量浓度约0.6%配制成果蔬富 硒功能保鲜剂溶液。
实施例6
果蔬富硒功能保鲜剂由市购生物保鲜剂植酸粉体和硒酸钠粉体按质量份20∶1配制, 使用时由使用者加水按功能保鲜剂的质量浓度约0.4%配制成果蔬富硒功能保鲜剂溶 液。
果蔬富硒功能保鲜剂应用实施例
实施例1--在脐橙上的应用
以自制的果蔬富硒功能保鲜剂与市售的保鲜剂味鲜胺、炭星和清水作为实验对 比组,自制的果蔬富硒功能保鲜剂,其组分为壳聚糖与亚硒酸钠。脐橙属于呼吸非 跃变型。实验结果为,自制保鲜剂在前4个月对水果保鲜能有效阻止水分损失,失 重率都比对照组的其他保鲜剂与清水效果好,更有利于水果的长时间保鲜贮存。对 照组味鲜胺在最开始的三个月与自制保鲜剂的保鲜效果一样,但是,从第四个月起, 保鲜效果比自制保鲜剂开始有差异,保鲜效果不如自制保鲜剂。而对照组炭星在保 鲜实验期的第二个月就开始出现腐烂,保鲜效果远不如味鲜胺及自制保鲜剂。对于 不同的保鲜剂,其保鲜对于有效酸度的影响不是很大,只是相差0.4个数量级。自制 保鲜剂对脐橙保鲜,其果酸消耗量及转化量是最低的,也可以从一个侧面得知其对 呼吸作用的抑制是效果最好的,其次是味鲜胺保鲜剂。
对照组的其他保鲜剂,对脐橙只有单纯的保鲜功能,脐橙果肉的硒含量随着时 间延长,果肉硒含量越来越低。采用本发明的富硒功能保鲜剂保鲜后,不同浓度的 功能保鲜剂溶液,都能相应的提高脐橙的果肉硒含量,且随着富硒功能保鲜剂浓度 的增大,果肉富硒含量也增大。不过,在第四个月时,呼吸作用降到最低,富硒程 度逐渐减弱,又由于硒挥发等因素影响,使果肉硒含量又有所下降。
实施例2-在红橘上的应用
以自制的果蔬富硒功能保鲜剂与市售的保鲜剂味鲜胺、炭星和清水作为实验对 比组。自制果蔬富硒功能保鲜剂的组分为壳聚糖与硒酸钠。红橘属于呼吸非跃变型, 比脐橙呼吸作用强,因此腐烂速度也比脐橙快,尽管有保鲜剂起作用,但在一定程 度上还是表现了出来,而清水对照实验结果更是如此。通过富硒保鲜在一定程度上 延缓了呼吸作用,但是都比脐橙腐烂率高。采用保鲜剂对红橘保鲜后,其Vc含量有 一定的变化,但是变化不是很大,只是相比脐橙变化稍微大些。红橘保鲜后,呼吸 作用在最初很强,随着贮藏期的延长,但达到一定时间就慢慢减弱。在贮藏期刚开 始,由于呼吸作用逐渐增强,果酸消耗量及转化率逐渐增高,致使酸性减弱,pH值 增加。到呼吸作用慢慢减弱时,果酸消耗量及转化率也逐渐减弱,则酸性增强,pH 值也就减小。采用本发明的富硒保鲜剂对红橘保鲜,Vc含量和酸性变化也是一样, 但红橘果肉硒含量明显增加,而且到保鲜期的第三个月,富硒量最大。同脐橙一样, 在保鲜初期,虽然保鲜剂延缓了红橘的呼吸作用,但是,红橘的呼吸作用始终存在, 只是相对未保鲜减弱了一点。因此,通过呼吸作用,其富硒效果明显。但是,当到 达一定时间后,由于其呼吸作用受到自身在贮藏期间降低和保鲜剂的抑制,再者硒 在放置过程中的挥发等因素作用,使其富硒效果相对前期逐渐减弱。
实施例3-在水蜜桃上的应用
以自制的果蔬富硒功能保鲜剂与市售的保鲜剂味鲜胺、炭星和清水作实验对比 组,自制的果蔬富硒功能保鲜剂,其组分为壳聚糖与亚硒酸钠。水蜜桃属于呼吸跃 变型,存在贮藏期短,难保存的特点。富硒保鲜剂对水蜜桃的保鲜在保鲜20天以后 出现全部腐烂,而对照在不到一星期的时间就已全部腐烂,说明富硒保鲜剂对水蜜 桃的保鲜有一定的作用,但是作用效果并非特别理想。而在20天后测定其果肉硒含 量可以得知其富硒成功,再次论证了通过保鲜富硒的可靠性。
实施例4--在丰水梨上的应用
以自制的果蔬富硒功能保鲜剂与市售的保鲜剂味鲜胺、炭星和清水作实验对比 组。自制的果蔬富硒功能保鲜剂,其组分为壳聚糖与亚硒酸钠。丰水梨介于呼吸跃 变型和呼吸非跃变型之间,偏向于呼吸跃变型,因此也存在贮藏期短,难保存的特 点。富硒保鲜剂对丰水梨的保鲜,在保鲜一个月以后出现全部腐烂,而对照在10天 的时间就已全部腐烂,说明富硒保鲜剂对丰水梨有一定的保鲜作用,但是作用效果 也与水蜜桃一样,并非特别理想。而在一个月时测定其果肉硒含量可以得知其富硒 成功,硒含量比起富硒前增加了许多,也论证了通过保鲜富硒的可靠性。