阅读说明：本技术 果蔬保鲜胶及其制备方法 (Fruit and vegetable fresh-keeping glue and preparation method thereof ) 是由 刘生涛 郑水林 孙禹擎 于 2020-07-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种果蔬保鲜胶及其制备方法。本发明的果蔬保鲜胶由包含70-90重量份保鲜粉、350-450重量份淀粉、2-4重量份的硼砂、3.5-5.5重量份火碱、7-9重量份粘合剂、3.4-5.5重量份稳定剂和450-650重量份水的原料制备得到。本发明的果蔬保鲜胶含有特定的矿物成分增强了所制备的纸箱的保鲜性能和抑菌杀菌功能。(The invention discloses a fruit and vegetable preservative glue and a preparation method thereof. The fruit and vegetable preservative glue is prepared from raw materials comprising 70-90 parts by weight of preservative powder, 350-450 parts by weight of starch, 2-4 parts by weight of borax, 3.5-5.5 parts by weight of caustic soda, 7-9 parts by weight of adhesive, 3.4-5.5 parts by weight of stabilizer and 650 parts by weight of 450-650 parts by weight of water. The fruit and vegetable preservative glue contains specific mineral components, so that the preservation performance and the bacteriostatic and bactericidal functions of the prepared carton are enhanced.)

果蔬保鲜胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及果蔬保鲜领域，具体地涉及果蔬保鲜胶。

背景技术

果蔬保鲜对于果蔬的运输、存储至关重要，具体保鲜手段多种多样，但都是通过对保鲜品质起关键作用的要素进行调控。首先是控制其衰老进程，一般通过对呼吸作用的控制来实现；其次是控制微生物，主要通过对腐败菌的控制来实现；第三为控制内部水分蒸发，主要通过对环境相对湿度的控制和细胞间水分的结构化来实现。

基于原理不同，果蔬保鲜主要有物理和化学两大类。物理保鲜手段中，有利用矿物材料进行果蔬保鲜的技术。例如，CN104304435A公开了一种果蔬保鲜纸箱，包括保鲜剂和纸箱，保鲜剂由以下重量份数的原料制备而成：硅藻土20份-30份、铁粉10份-15份、膨润土13份-18份、茶多酚3份-8份和水30份-50份。这种果蔬保鲜箱在夏季果蔬常温运输可保鲜6天-8天，冷藏条件下，果蔬可保鲜60天-90天，操作方便、成本低，适合运输过程中果蔬的保鲜。

再例如，CN1476764A公开了一种果蔬保鲜剂，其为装在纸袋或布袋中的由下列组分及质量份数组成的组合物：吸附有高锰酸钾的活性碳、活性白土、凹凸棒土或硅藻土、铁粉、沸石或膨润土、消石灰或焦碳分子筛和苯甲酸钠，以及等质量的氯化钠和结晶碳酸钠组成的混合物或等质量的氯化钙和结晶碳酸钠组成的混合物。这种果蔬保鲜剂每500克番茄用5克保鲜剂，可保鲜60天，基本不变质。

虽然现有矿物保鲜材料具有一定的保鲜功能，但是主要作用在于物理方面进行保鲜，而杀菌抑菌方面仍需进一步提高。

发明内容

针对现有技术中的至少部分技术问题，本发明提供一种果蔬保鲜胶，其在保鲜的同时具有优异的抑菌杀菌效果。具体地，本发明包括以下内容。

本发明的第一方面，提供一种果蔬保鲜胶，其由包含70-90重量份保鲜粉、350-450重量份淀粉、2-4重量份的硼砂、3.5-5.5重量份火碱、7-9重量份粘合剂、3.4-5.5重量份稳定剂和450-650重量份水的原料制备得到。

根据本发明所述的果蔬保鲜胶，优选地，所述保鲜粉包含膨润土40-60重量份、硅微粉20-30重量份、蛋白土10-20重量份、沸石5-15重量份和石灰2-10重量份。

根据本发明所述的果蔬保鲜胶，优选地，所述膨润土为钠基膨润土，其为由两层硅氧四面体和一层铝氧八面体构成的层状晶体结构黏土矿物，层间含有可交换的碱金属与碱土金属离子，且所述膨润土中蒙脱石含量大于80％，粒度200目筛余≤3％，水分含量≤5％。

根据本发明所述的果蔬保鲜胶，优选地，果蔬保鲜剂进一步包含纳米二氧化钛。

根据本发明所述的果蔬保鲜胶，优选地，所述硅微粉由选自天然粉石英、石英石和硅石组成的组中的至少一种原料加工而成的粉末，且所述硅微粉中SiO₂含量＞98％，粒度325目筛余≤3％，水分含量≤0.25％。

根据本发明所述的果蔬保鲜胶，优选地，所述硅微粉为载银、铜或锌复合材料。

根据本发明所述的果蔬保鲜胶，优选地，所述蛋白土的平均孔径为5-15nm，比表面积为50-120m²/g，孔体积为0.1-0.2cm³/g。

根据本发明所述的果蔬保鲜胶，优选地，所述蛋白土中非晶质SiO₂含量＞80％，粒度325目筛余≤3％，水分含量≤1.0％。

根据本发明所述的果蔬保鲜胶，优选地，所述沸石选自天然丝光沸石、斜发沸石和辉沸石中的至少一种，且孔径小于2nm，且孔道中含可交换碱金属和碱土金属离子。

本发明的第二方面，提供一种果蔬保鲜胶的制备方法，其包括以下步骤：

(1)将膨润土、蛋白土、沸石、石灰在150℃以下进行干燥；

(2)将硅微粉与干燥并冷却后的膨润土、蛋白土、沸石和石灰进行混合得到保鲜粉；

(3)将淀粉加入水中搅拌10-50分钟，然后加入火碱搅拌1-6分钟，制备载体，接下来向水中加入淀粉搅拌10-50分钟后加入得到的载体、硼砂、粘合剂、稳定剂和保鲜粉再次搅拌30-70分钟。

本发明果蔬保鲜胶安全无毒副作用，可用于制备果蔬保鲜用瓦楞纸。本发明的果蔬保鲜胶具有优良的调湿、吸附和抗菌除霉功能，可以平衡调节密闭空间或包装箱内空气湿度、吸附霉菌毒素和净化有毒害气体，满足高质量果蔬保鲜剂的技术要求，可以显著延长鲜果和蔬菜的保质期。

本发明的果蔬保鲜胶可用作瓦楞纸板制备过程中的胶水，由此得到的瓦楞纸板进一步可制备为果蔬包装纸箱等。与一般胶水相比，本发明的果蔬保鲜胶含有特定的矿物成分增强了所制备的纸箱的保鲜性能。在优选地方案中保鲜胶还具有增强的抑菌杀菌功能，特别是针对引起果蔬变质、腐烂的霉菌，例如意大利青霉、指状青霉、绿青霉、白边青霉等。

附图说明

图1冷库取出的梨在不同纸箱保存9天后的外观图。测试地点：北京新发地，时间2018年11月。

图2芒果在不同纸箱保存6天后的外观图。三亚采摘后纸箱保存，6天后的效果。

图3香蕉在不同纸箱保存5天后的外观图。测试地点：山东寿光农产品基地，时间2019年5月。

图4菜椒在不同纸箱保存10天后的外观图。测试地点：北京云基地，时间2019年7月。

图5葡萄在不同纸箱保存10天后的外观图。测试地点：北京云基地，时间2019年7月。

图6桃子在不同纸箱保存7天后的外观图。测试地点：北京平谷，时间2019年7月。

图7西红柿在不同纸箱保存15天后的外观图。测试地点：北京印刷集团，时间2019年6月。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。除非另有说明，否则“％”为基于重量的百分数。

[果蔬保鲜胶]

本发明的第一方面，提供一种果蔬保鲜胶，其由包含70-90重量份保鲜粉、350-450重量份淀粉、2-4重量份的硼砂、3.5-5.5重量份火碱、7-9重量份粘合剂、3.4-5.5重量份稳定剂和450-650重量份水的原料制备得到。

本发明中，淀粉用量一般为350-450重量份，优选380-400重量份。淀粉可以是玉米淀粉、麦类淀粉、大米淀粉、马铃薯淀粉等。

本发明的保鲜粉包含膨润土40-60重量份、硅微粉20-30重量份、蛋白土10-20重量份、沸石5-15重量份和石灰2-10重量份。本发明的保鲜粉为基于膨润土的无机矿物复合材料，其中膨润土为主要成分，在所有成分中其含量最大。一般而言，膨润土的含量为40-60重量份，优选45-55重量份，更优选50-55重量份。膨润土含量越大，则倾向于粘性变大不利于保鲜。如果膨润土含量越小，则不利于成型。优选地，膨润土为钠基膨润土，其为由两层硅氧四面体和一层铝氧八面体构成的层状晶体结构黏土矿物。更优选地，膨润土的层状晶体的层间含有可交换的碱金属与碱土金属离子。还优选地，本发明的膨润土中蒙脱石含量大于80％，优选大于85％，更优选大于90％。膨润土的粒度200目筛余≤3％，水分含量≤5％。

本发明的保鲜粉中硅微粉的含量一般为20-30重量份，优选25-30重量份，更优选28-30重量份。本发明的硅微粉优选由选自天然粉石英、石英石和硅石组成的组中的至少一种原料加工而成的粉末。硅微粉中SiO₂含量一般需要大于98％。硅微粉可以对材料中的膨润土等粘结性组分起分散作用。

优选地，硅微粉承载金属如银、铜或锌的硅微粉。承载金属后的硅微粉能够大大增强果蔬保鲜粉及由此制备得到的保鲜胶杀菌效果。本发明通过使银等金属承载于硅微粉的表面，增大了银的表面积，使银的释放浓度达到杀菌浓度，而银的用量大大降低。粒度大小影响银的释放速度。优选地，硅微粉的粒度要求为325目筛余≤3％。

在示例性实施方案中，通过下述方法使硅微粉承载金属：用4％～10％的氢氟酸水溶液浸泡硅微粉2-10分钟，优选2-5分钟，然后在硫酸铜溶液中于60-80℃浸泡30-40分钟；接下来放置在240-340℃烘箱中40分钟至50分钟；然后将硅微粉在含有银离子的溶液，例如硝酸银的酒石酸溶液中加温至60-80℃，加入柠檬酸，放置50-80分钟；随后将硅微粉在含硝酸银的乙醇溶液中浸渍4-5h，并在400-800℃下依次通过N₂和H₂气流，还原20-110分钟，即得到承载金属银的硅微粉。

本发明中，蛋白土的含量一般为10-20重量份，优选12-18重量份，更优选15-16重量份。优选地，本发明的蛋白土由细粒蛋白石构成的轻质页岩加工的粉末，主要矿物成分为非晶质二氧化硅，主要化学成分为SiO₂，具有发达的纳米级微孔，介孔结构(平均孔径5～15nm)，比表面积较高(50～120m²/g)，孔体积较大(0.1～0.2cm³/g)，具有良好的吸放湿性能和吸附有毒害气体的性能。

本发明中，沸石的含量一般为5-15重量份，优选6-12重量份，更优选5-10重量份。优选地，沸石选自天然丝光沸石、斜发沸石和辉沸石中的至少一种，且孔径小于2nm，且孔道中含可交换碱金属和碱土金属离子。

本发明中，石灰的含量一般为2-10重量份，优选5-8重量份，更优选6-8重量份。优选地，本发明的石灰是石灰石经煅烧、消化生产的主要化学成分为Ca(OH)₂的粉体材料，又称灰钙粉。本发明的石灰是一种弱碱，具有调节保鲜粉酸碱性、吸湿干燥和杀菌防霉等功能。

在某些实施方案中，本发明的保鲜粉进一步包含纳米二氧化钛。在含有纳米二氧化钛的情况下，可提高杀菌效果。此时的保鲜胶优选与紫外线杀菌一起组合使用。

[制备方法]

本发明的第二方面，提供一种保鲜胶的制备方法，首先将配方组分原料进行干燥，然后按质量配比称取各组分原料进行混合，混合均匀后卸料包装。在示例性制备方法中，其包括以下步骤：

(1)将膨润土、蛋白土、沸石、石灰在150℃以下进行干燥；

(2)将硅微粉与干燥并冷却后的膨润土、蛋白土、沸石和石灰进行混合；

(3)将淀粉加入水中搅拌10-50分钟，然后加入火碱搅拌1-6分钟，制备载体，接下来向水中加入淀粉搅拌10-50分钟后加入得到的载体、硼砂、粘合剂、稳定剂和保鲜粉再次搅拌30-70分钟。

可选地，在步骤(2)中将硅微粉和纳米二氧化钛与干燥并冷却后的膨润土、蛋白土、沸石和石灰进行混合。

实施例1

基于下述配方，将膨润土、蛋白土、沸石、石灰在150℃以下进行干燥；

(2)将硅微粉与干燥并冷却后的膨润土、蛋白土、沸石和石灰进行混合；

(3)将混合后的矿物复合果蔬保鲜材料进行检验和包装。

XRD分析的沸石矿物含量＞80％，粒度325目筛余≤3％，水分含量≤2％。石灰的主要化学成分Ca(OH)₂＞90％，粒度325目筛余≤3％，水分含量≤1.0％。膨润土中蒙脱石含量＞80％，粒度200目筛余≤3％，水分含量≤5％。硅微粉中SiO₂含量＞98％，粒度325目筛余≤3％，水分含量≤0.25％。蛋白土中非晶质SiO₂含量＞80％，粒度325目筛余≤3％，水分含量≤1.0％。

钠基膨润土50kg

硅微粉20kg

蛋白土粉15kg

辉沸石粉10kg

石灰粉5kg。

实施例2

除了将配方组成改为如下以下，以与实施例1的方法制备保鲜材料。

钠基膨润土55kg

硅微粉25kg

蛋白土粉10kg

斜发沸石粉7kg

石灰粉3kg。

实施例3

除了将配方组成改为如下以下，以与实施例1的方法制备保鲜材料。

钠基膨润土45kg

载银硅微粉20kg

蛋白土粉15kg

辉沸石粉15kg

石灰粉5kg。

实施例4

除了将配方组成改为如下以下，以与实施例1的方法制备保鲜材料。

钠基膨润土55kg

载银硅微粉24kg

蛋白土粉10kg

斜发沸石粉8kg

石灰粉3kg。

比较例1-4

除了将配方组成改为下表1所示以外，以与实施例1的方法制备保鲜材料。

表1

成分	比较例1	比较例2	比较例3	比较例4
					钠基膨润土	50	30	55	55
硅微粉	20	35	0	20
					蛋白土粉	15	15	15	15
辉沸石粉	10	10	10	0
					石灰粉	0	5	5	5

测试例

将淀粉30kg加入20kg水中搅拌10-50分钟，然后加入0.45kg火碱搅拌1-6分钟，制备载体，接下来向38kg水中加入10kg淀粉搅拌10-50分钟后加入得到的载体、0.3kg硼砂、0.8kg粘合剂、0.45kg稳定剂和8kg保鲜粉再次搅拌30-70分钟。由此制得果蔬保鲜胶。其中保鲜粉分别将实施例1-4和比较例1-4的保鲜材料。将果蔬保鲜胶涂敷于纸箱内层得到多种果蔬保鲜纸箱。将各种纸箱送谱尼测试公司(Pony Testing International Group)进行测试。结果如表2所示。

表2

利用本申请实施例3的保鲜材料制成的纸箱与比较例1得到的普通纸箱分别在常温下保存水果一定时间后，比较不同水果的变化。外观变化结果如图1-图7所示，各图中左侧为本申请的纸箱结果，右侧为比较例的纸箱结果。水果失重变化如表3所示。

失重率％	本申请	比较例
			梨(9天)	5.568	10.234
芒果(6天)	4.215	6.324
			香蕉(5天)	3.542	4.652
菜椒(10天)	6.326	7.568
			葡萄(10天)	7.651	12.451

尽管本发明已经参考示例性实施方案进行了描述，但应理解本发明不限于公开的示例性实施方案。在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的示例性实施方案做多种调整或变化。权利要求的范围应基于最宽的解释以涵盖所有修改和等同结构与功能。