一种天然保鲜剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于食品保鲜技术领域，具体公开了一种天然保鲜剂，其主要的抑菌成分为壳聚糖

【技术实现步骤摘要】
一种天然保鲜剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于食品保鲜
，具体涉及一种天然保鲜剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]水果中含有丰富的营养物质，是人们日常生物中不可或缺的食品。由于水果生产的季节性和区域性较强，且水果在采摘后呼吸旺盛，伴随微生物的生长繁殖极易出现水分散失、氧化、果色褐变、腐烂等问题，导致其难以长时间贮藏以及远距离运输，严重影响水果的品质和价值。据报道，2021年我国水果市场的销售规模已达到10717亿元，然而市场中每年有近8000万吨水果腐烂，导致经济损失接近800亿元，其平均损失率高达25%
‑
30%。因此，开发一种可替代化学保鲜剂且制备成本低廉、作用效果明显的天然水果保鲜剂，提高水果的保鲜贮藏时限，保持其天然的品质和风味，减少经济损失，具有重要的意义。
[0003]壳聚糖是一种生物相容性好、功能性广泛的可再生绿色材料，其来源十分丰富，如广泛存在于虾、蟹等的外壳中。高脱乙酰度的壳聚糖水溶液具有良好的成膜性，用于果蔬保鲜时，在果蔬表面形成一层抗氧化、防潮、可透气的可食用薄膜，同时形成的薄膜还可减缓果蔬营养物质的流失，抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的生长，在保鲜
具有广泛的应用。
[0004]植物精油属于挥发性天然芳香物质，是目前广泛使用的一类天然保鲜剂，具有广谱抗菌活性，能有效杀死细菌和真菌。目前普遍认为植物精油的抗菌性能是由于醛酮类、酚类、萜烯类化合物的作用。另外精油还具有良好的抗氧化性能，能抑制由于氧化而导致的腐烂。随着节能减排政策的实施以及消费者健康意识的增强，天然安全的精油保鲜引起了食品保鲜行业的广泛关注。植物提取精油具有抑菌、抗炎、减小应激、改善生产性能与畜产品质量、提高免疫和调节肠道菌群结构等功效。如肉桂精油（肉桂醛含量：98%）、山苍子油（柠檬醛）不仅具有广谱的抗菌性能，而且还具有保健的生理功效（促进血液循环，抗衰老、治疗消化不良、缓解关节疼痛）。目前，肉桂醛、柠檬醛作为天然的植物精油成分，被公认为安全的食品添加剂，并且被我国的食品安全国家标准《食品添加剂使用标准GB2760
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2014》中允许作为食品天然防腐剂进行使用。醛类天然提取物如肉桂醛、柠檬醛等由于其独特的抗菌性能，在食品保鲜行业引起了研究工作者的广泛关注。在过去的研究报道中，由于精油醛物质的水溶性较差，对光，热、氧等外界条件较为敏感，同时其强烈的香气往往会超过感官所能接受的限度。受诸多因素的制约，植物精油醛物质的实际应用效果并不理想。在过去，肉桂醛通常采用微乳液、微胶囊等载体包埋技术和食用涂层的方法，预期提高肉桂醛的稳定性、减缓其释放，从而提升对水果的保鲜性能。Chu等人利用肉桂精油与普鲁兰结合制备获得的纳米乳液应用于草莓的保鲜，结果表明该乳液具有良好的抗菌性能，并且可以延缓果实变软和果实中有机酸的降低。Mohammadi等人利用壳聚糖作为壁材，结合肉桂醛，利用离子凝胶技术制备出纳米微胶囊用于黄瓜的保鲜，结果显示该保鲜剂可延长黄瓜的保鲜周期至21d。植物精油醛类作为活性物质常用于食品包装，化妆品成分，药物中。然而植物提取精油的水溶性较差，对光，热、氧等外界条件较为敏感，同时其强烈的香气往往会超过感官所
能接受的限度。
[0005]席夫碱反应常用于壳聚糖的改性中，形成的壳聚糖席夫碱具有抑菌、杀菌、抗病毒、抗肿瘤等生物活性。利用壳聚糖与精油醛进行反应可以有效改善植物精油稳定性、气味刺激等问题，这样对于其利用于保鲜更具优势。据相关报道，金晓晓等人在过去的研究中指出利用肉桂醛精油和壳聚糖反应合成的肉桂醛壳聚糖席夫碱比单一组分具有更好的抑菌性能。并且芳香类席夫碱结构中的亚胺键与苯环可以形成共轭体系，具有更稳定的结构。然而当前合成壳聚糖
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精油醛的过程仍然存在着操作复杂，成本过高的问题。如专利CN102321196B、CN102464729B、CN106432543B、金晓晓等的报道，目前壳聚糖席夫碱的合成反应多数以甲醇、乙酸作为壳聚糖的溶胀处理溶剂，反应过程中在带水剂（如苯、甲苯等）的作用下分离反应过程中形成的水，反应时间多在10
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12h，反应温度在50
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70℃左右。结束后需要经过索氏提取器长时间处理才可分离甲醇、甲苯、苯等有害溶剂，最后干燥处理的时间在24h左右。这表明当前合成壳聚糖
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精油醛席夫碱的步骤十分繁琐，并不利于其扩大生产和推广保鲜应用。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在提供一种高效天然保鲜剂，以解决果蔬保鲜过程中水分霉变、腐烂、发酵、氧化等问题，溶于水后即可应用于果蔬保鲜。
[0007]为解决以上技术问题，本专利技术采取以下技术方案：本专利技术提供的天然保鲜剂，以壳聚糖
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精油醛席夫碱为主要的抑菌成分，与β
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环糊精、聚乙二醇按照一定比例复配制得。优选，壳聚糖
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精油醛席夫碱、β
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环糊精与聚乙二醇之间的重量比为1∶（8
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12）∶（15
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25）。
[0008]本专利技术还提供了上述天然保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将壳聚糖、精油醛、乙酸和乙醇按照一定比例混合进行超声处理，然后转移至40
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60℃的低压环境中进行反应，反应过程中进行换气操作，至出现粉末状反应物停止反应，得到壳聚糖
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精油醛席夫碱粉末；（2）将壳聚糖
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精油醛席夫碱粉末和β
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环糊精、聚乙二醇按照一定比例混合均匀，即得到本专利技术天然保鲜剂。
[0009]步骤（1）中，所述的壳聚糖、精油醛、乙酸与乙醇之间的重量比为（24
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36）：（8
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12）：1：（80
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120）。所述的超声处理时间为20
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40min，所述的低压环境压力为
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0.8Mpa到
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0.6Mpa，所述的精油醛优选为肉桂醛。所述反应的时间为5
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10h，所述壳聚糖的脱乙酰度为50%
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95%。
[0010]以上技术方案中，席夫碱采用简单高效的低压加热法进行合成，在反应过程中进行超声处理，有利于反应物质均匀分布，而低压加热环境则有利于壳聚糖氨基与精油醛醛基反应脱去的水以及添加的乙醇分散剂挥发出反应器，促进反应向席夫碱亚胺键形成的方向移动，从而获得席夫碱粉末。
[0011]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：1、本专利技术合成席夫碱的原料为天然物质壳聚糖和精油醛，具有无毒无害的优点，且原料成本较低，反应过程中无添加有害物质。
[0012]2、本专利技术主要抑菌成分
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壳聚糖精油醛席夫碱合成过程简单，利用壳聚糖和肉桂醛合成，可降低精油醛的感官刺激，还可增加其抗菌性能。
[0013]3、本专利技术合成壳聚糖
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精油醛席夫碱的工艺较现有技术更为简单，合成过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天然保鲜剂，其特征在于：以壳聚糖
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精油醛席夫碱为主要的抑菌成分，与β
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环糊精、聚乙二醇按照一定比例复配制得。2.根据权利要求1所述的天然保鲜剂，其特征在于：所述壳聚糖
‑
精油醛席夫碱、β
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环糊精与聚乙二醇之间的重量比为1∶（8
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12）∶（15
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25）。3.权利要求1
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2任一项所述天然保鲜剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将壳聚糖、精油醛、乙酸和乙醇按照一定比例混合进行超声处理，然后转移至40
‑
60℃的低压环境中进行反应，反应过程中进行换气操作，至出现粉末状反应物停止反应，得到壳聚糖
‑
精油醛席夫碱粉末；（2）将壳聚糖
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精油醛席夫碱粉末和β
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环...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷文祥，周武艺，郑文旭，官铭钊，
申请(专利权)人：广州怡馨舒生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：