一种含有纳米碳晶的植物源食品防腐剂及其制备方法技术

一种含有纳米碳晶的植物源食品防腐剂，由下述组分按重量份组成：改性纳米碳晶0.5～5份、竹叶提取物10～20份和荸荠皮提取物15～30份。同时本发明专利技术进一步公开了其制备方法。本发明专利技术充分利用纳米碳晶、竹叶和荸荠皮三种物料的特性制备出一种植物源食品防腐剂，该防腐剂具有较高的生物安全性，对人体无任何副作用。

Plant source food preservative containing nano carbon crystal and preparation method thereof

A plant-derived food preservative containing nanocrystalline carbon consists of 0.5-5 parts modified nanocrystalline carbon, 10-20 parts bamboo leaf extract and 15-30 parts water chestnut skin extract by weight. Meanwhile, the invention further discloses its preparation method. The invention makes full use of the characteristics of nano-carbon crystal, bamboo leaf and water chestnut skin to prepare a botanical food preservative, which has high biological safety and no side effects on human body.

【技术实现步骤摘要】
一种含有纳米碳晶的植物源食品防腐剂及其制备方法
本专利技术属于食品添加剂领域，具体涉及一种含有纳米碳晶的植物源食品防腐剂及其制备方法。
技术介绍
食品营养丰富，在为人类提供各种营养成分的同时，也为微生物的滋生和繁殖提供了优越的条件，这最终会导致食品的腐败变质，使食品的质量下降或彻底失去食用价值。据统计全球每年约有10％～20％的食品因腐败而废弃，造成巨大的资源浪费和经济损失，因而在食品工业中，防腐保鲜始终是最重要的问题，使用食品抗菌剂、抑菌剂是预防食品发生腐烂变质、造成浪费和食品安全问题的主要措施。食品防腐剂来源分为人工合成化学防腐剂(如山梨酸钾、苯甲酸钠、脱氢乙酸钠等)和天然防腐剂(如植物源防腐剂和溶菌酶等)。目前化学防腐剂是使用最广的食品防腐剂，但是其对人体产生毒害作用，具有致畸性、诱癌性和易引起食物中毒等问题。所以天然、安全、高效、广谱的食品防腐剂成为研究发展的趋势。植物源防腐剂是在植物的根、茎、叶、花和果实等中提取出来的具有良好抗菌性能的液态或半固态混合物，在人体消化道内可降解，不影响消化道菌群的生长，同时还具有一定的营养、保健价值，即发挥抑菌、抗菌、食品保鲜作用的同时，还具有抗氧化、降血脂、降血压、预防肿瘤等防病保健的功能，天然植物源食品防腐剂符合现代社会追求绿色、天然、健康的消费新趋势。然而，随着研究的不断深入，发现单一使用的天然防腐剂抑菌谱都较窄，并且用量少时达不到防腐效果，用量大时可能影响食品的风味和品质，易发生超标问题。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是提供一种含有纳米碳晶的植物源食品防腐剂，同时提供其制备方法是本专利技术的又一专利技术目的。为实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案为：一种含有纳米碳晶的植物源食品防腐剂，由下述组分按重量份组成：改性纳米碳晶0.5～5份、竹叶提取物10～20份和荸荠皮提取物15～30份。优选地，由下述组分按重量份组成：改性纳米碳晶1～3份、竹叶提取物14～16份和荸荠皮提取物22～24份。进一步优选地，由下述组分按重量份组成：改性纳米碳晶2份、竹叶提取物15份和荸荠皮提取物23份。所述改性纳米碳晶采用以下方法制得：称取柠檬酸钠，配制成浓度为0.05～0.1mol/L的酸溶液200～300mL于锥形瓶中，加入0.5～5g的纳米碳晶，放入40～50℃全温振荡培养箱中2～3h，在200～300r/min下搅拌4～5h，用0.45μm滤膜过滤并用蒸馏水冲洗纳米碳晶数4～5次至滤液中性，40～50℃下烘干得到改性纳米碳晶。所述含有纳米碳晶的植物源食品防腐剂的制备方法，包括如下步骤：1)竹叶提取物的制备：称取10～20g的新鲜竹叶，经烘干机烘干至含水率达到8％以下，烘干时的温度为50～70℃，再经粉碎机粉碎，过筛得到目数为60～80的竹叶粉末；然后，用400～500mL无水乙醇浸泡30～40min，60～70℃温度下微波处理5～10min，功率为500～700W；最后，恒温回流2～3h，将提取液过滤，所得滤液经减压蒸馏得到浓度为1.2～1.5mg/mL的竹叶提取物溶液；2)荸荠皮提取物的制备：称取15～30g的鲜荸荠皮，经烘干机烘干至含水率达到6％以下，烘干时的温度为50～60℃，再经粉碎机粉碎，过筛得到目数为50～200的荸荠皮粉末。然后，50～60℃水浴下，用浓度为60～70％乙醇浸泡2.0～2.5h，料液比为1g︰(10～15)ml；再超声波提取，超声频率为20～30KHz，超声功率为80～90W，时间为40～50min，最后经50～60℃水浴下再次浸泡2.0～2.5h，真空抽滤，旋转蒸发，真空干燥，即得荸荠皮提取物；3)干燥、复配：将上述获得的竹叶提取物溶液、荸荠皮提取物进行冷冻干燥得到粉末，与改性纳米碳晶按比例混匀，即得含有纳米碳晶的植物源食品防腐剂。本专利技术中，纳米碳晶具有较高的比表面积，它可像金属银、铜一样有效杀除细菌。在不少细菌对抗生素产生耐药性之时，本专利技术的纳米碳晶抗菌材料的发现可谓是个“突破”。因此，纳米碳晶可用于生产杀菌剂，它具有较强的杀菌特性，可在短时间内杀死细菌。同时，纳米碳晶安全，对人体无毒副作用。纳米碳晶经改性后在防腐剂中不容易发生团聚，分散效果更好，在使用时能更好的发挥所具有的特有功能。柠檬酸钠作为改性剂，使纳米碳晶表面能降低，增加纳米碳晶颗粒间的斥力，降低颗粒间的引力，易于分散，提高其表面活性，增加相容性。竹类植物品种繁多，资源丰富。从竹叶中提取的高效天然防腐剂，其活性成分主要是有机酸类和酚类化合物。研究表明竹叶防腐剂对细菌、霉菌、酵母菌均有强烈的抑制作用，特别是对细菌的抑制作用更显著，可用作广谱抗菌剂，其在中性条件下也可抑菌。竹叶提取物还有很好的热稳定性，且经高温处理后抑菌效果不但没有减弱反而会明显加强。荸荠皮是以荸荠为原料进行食品加工过程中产生的废弃物。研究表明，制得的荸荠皮提取物具有较强的抗菌效力，应用于食品中可明显抑制细菌生长，使食品的保质期延长。与常用的化学防腐剂(苯甲酸钠、山梨酸钠)比较，在近中性的食品中荸荠皮提取物的抑菌效果更好。研究还表明，荸荠皮提取物的热稳定性非常好，经100℃以下温度处理，其抗菌性能不受影响，仍具有较强的抗菌效力。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、本专利技术充分利用纳米碳晶、竹叶和荸荠皮三种物料的特性制备出一种植物源食品防腐剂，该防腐剂具有较高的生物安全性，对人体无任何副作用。2、本专利技术中，通过复配的方法将纳米碳晶与两种提取物的防腐作用协同互补，扩大了抑菌谱，提高了抑菌活性，纳米碳晶的添加解决了单一植物源防腐剂只有抑菌没有杀菌的缺点，增强了抗菌性能，使制得的防腐剂不仅能够抑菌，而且具有杀菌的功效。3、本专利技术中所得防腐剂对食物腐败菌具有高效的抑菌功效，使得复配达到较理想的防腐效果。同时，采用两种安全的天然食品防腐剂组合使用，防腐效果要明显好于单独使用这些组分的效果，防腐效果明显增加。4、本专利技术纳米碳晶植物源食品防腐剂的抗菌作用对高温高压稳定，因此本专利技术的产品可在杀菌食品中添加。具体实施方式下面采用具体实施方式对本专利技术做进一步说明。实施例1一种含有纳米碳晶的植物源食品防腐剂，由下述组分按重量份组成：改性纳米碳晶2份、竹叶提取物15份和荸荠皮提取物23份。所述改性纳米碳晶采用以下方法制得：称取柠檬酸钠，配制成浓度为0.1mol/L的酸溶液300mL于锥形瓶中，加入0.5g纳米碳晶，放入40℃全温振荡培养箱中，在300r/min下搅拌4h，用0.45μm滤膜过滤并用蒸馏水冲洗纳米碳晶数4次至滤液中性，50℃下烘干，密闭冷却得到改性的纳米碳晶。所述含有纳米碳晶的植物源食品防腐剂的制备方法，包括如下步骤：1)竹叶提取物的制备：称取15g的新鲜竹叶，经烘干机烘干至含水率达到8％以下，烘干时的温度为70℃，再经粉碎机粉碎，过筛得到目数为80的竹叶粉末；然后，用400mL无水乙醇浸泡40min，60℃温度下微波处理10min，功率为700W；最后，恒温回流3h，将提取液过滤，取滤液，再将滤液进行减压蒸馏，以获得浓度为1.2mg/mL的竹叶提取物溶液；2)荸荠皮提取物的制备：称取15g的鲜荸荠皮，经烘干机烘干至含水率达到6％以下，烘干时的温度为50℃，再经粉碎机粉碎，过筛得到目数为50的荸荠皮粉末。然后，50℃水浴下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有纳米碳晶的植物源食品防腐剂，其特征在于，由下述组分按重量份组成：改性纳米碳晶0.5～5份、竹叶提取物10～20份和荸荠皮提取物15～30份。

【技术特征摘要】
1.一种含有纳米碳晶的植物源食品防腐剂，其特征在于，由下述组分按重量份组成：改性纳米碳晶0.5～5份、竹叶提取物10～20份和荸荠皮提取物15～30份。2.如权利要求1所述的含有纳米碳晶的植物源食品防腐剂，其特征在于，由下述组分按重量份组成：改性纳米碳晶1～3份、竹叶提取物14～16份和荸荠皮提取物22～24份。3.如权利要求2所述的含有纳米碳晶的植物源食品防腐剂，其特征在于，由下述组分按重量份组成：改性纳米碳晶2份、竹叶提取物15份和荸荠皮提取物23份。4.如权利要求1-3任一所述的含有纳米碳晶的植物源食品防腐剂，其特征在于，所述改性纳米碳晶采用以下方法制得：称取柠檬酸钠，配制成浓度为0.05～0.1mol/L的酸溶液200～300mL于锥形瓶中，加入0.5～5g的纳米碳晶，放入40～50℃全温振荡培养箱中在200～300r/min下搅拌4～5h，用0.45μm滤膜过滤并用蒸馏水冲洗纳米碳晶4～5次至滤液中性，40～50℃下烘干得到改性的纳米碳晶。5.如权利要求4所述的含有纳米碳晶的植物源食品防腐剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1）竹叶提取物的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建华，文炯，刘永奇，郭留希，杨晋中，苏崇，
申请(专利权)人：郑州人造金刚石及制品工程技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41