阅读说明：本技术 一种用于保鲜板栗的壳聚糖-玉米醇溶蛋白涂膜及其制备方法 (Chitosan-zein coating film for keeping Chinese chestnuts fresh and preparation method thereof ) 是由 顾采琴 黄煜凯 朱冬雪 陈泽瑶 梁锃曦 于 2019-11-27 设计创作，主要内容包括：本发明属于农产品保鲜技术领域,具体公开了一种用于保鲜板栗的壳聚糖-玉米醇溶蛋白涂膜及其制备方法。所述用于保鲜板栗的壳聚糖-玉米醇溶蛋白涂膜,其包括以下质量份数的组分：壳聚糖3.0～5.0份、纳米纤维素0.5～2.5份、甘油1.0～3.0份、玉米醇溶蛋白0.1～0.9份、肉桂醛0.1～0.7份。因板栗壳富含纤维素和木质素,具有一定的疏水性,3％～5％的壳聚糖溶液难以完整地包裹在板栗壳表面。而在这基础上,添加0.1份～0.9份的玉米醇溶蛋白制得的壳聚糖-玉米醇溶蛋白溶液黏附性能得到改善,在板栗表面的黏附效果更好,能够完整的包裹板栗,提高保鲜效果。(The invention belongs to the technical field of agricultural product preservation, and particularly discloses a chitosan-zein coating film for preserving Chinese chestnuts and a preparation method thereof. The chitosan-zein coating for keeping Chinese chestnuts fresh comprises the following components in parts by weight: 3.0-5.0 parts of chitosan, 0.5-2.5 parts of nano-cellulose, 1.0-3.0 parts of glycerol, 0.1-0.9 part of zein and 0.1-0.7 part of cinnamyl aldehyde. Because the chestnut shells are rich in cellulose and lignin and have certain hydrophobicity, the 3-5% chitosan solution is difficult to completely wrap the surfaces of the chestnut shells. On the basis, the adhesion performance of the chitosan-zein solution prepared by adding 0.1-0.9 part of zein is improved, the adhesion effect on the surface of the Chinese chestnut is better, the Chinese chestnut can be completely wrapped, and the preservation effect is improved.)

一种用于保鲜板栗的壳聚糖-玉米醇溶蛋白涂膜及其制备 方法

技术领域

本发明属于农产品保鲜技术领域，特别涉及一种用于保鲜板栗的壳聚糖-玉米醇溶蛋白涂膜及其制备方法。

背景技术

板栗，又名栗子，誉有“干果之王”的美称，是一种营养价值很高的坚果类食品。板栗含51％～60％的淀粉，其中蛋白质的含量高于稻米，所含人体必需氨基酸种类齐全，含有的脂肪以不饱和脂肪酸为主。此外，板栗中所含的矿物质也相当丰富，尤其是含钾突出，钾含量比号称富含钾的苹果还高4倍。现代医学认为，板栗具有一定的药用价值，其味甘、性温，可健脾补肾、活血化瘀、止血止痛、消除湿热，对高血压、冠心病和动脉硬化均有较好的预防和治疗作用。在国内，种植板栗已成为了发展山区经济及山区农民迅速脱贫致富的一个重要途径，板栗也因此被山区农民称为“铁杆庄稼”，是绿化结合生产的良好树种。但板栗属于顽拗性种子，采后贮藏性能较差，对脱水十分敏感，若贮藏条件不当极易引起失重、发芽及严重霉烂变质。我国每年因板栗贮藏不当而造成的经济损失达上亿元，对许多“栗农”造成了沉重的打击。

目前，板栗的贮藏方式主要有：沙藏法、冷库贮藏法、塑料薄膜贮藏法、带苞贮藏法等。其中，沙藏法、塑料薄膜贮藏法及带苞贮藏法在普通农户中较为常见。虽然沙藏法及塑料薄膜贮藏法成本较低，但因地温、湿度等变化幅度较大，容易导致板栗发芽及霉变，且需定期检查，操作繁琐。带苞贮藏法简便省工，但栗子易发芽，且受虫害影响较大。冷库贮藏法操作简便，效果较好，但设备成本较高，普通农户中难以实现。而涂膜保鲜技术则具有成本低、操作便捷、贮藏效果好及易推广等优势，在板栗贮藏应用中极具发展潜力。

涂膜保鲜是将涂膜溶液以包裹或喷涂等方式，在食品表面涂布一层薄膜，该膜具有一定的阻隔特性，能减少食品与空气的接触，减少食品的水分流失和吸潮，减少外界微生物对食品的污染，从而达到食品保鲜的目的。壳聚糖作为一种抗菌、成膜性好的天然高分子，在食品涂膜保鲜中有广阔的应用，但单一壳聚糖膜缺乏阻水性能，往往需要与其他材料复配方能提高涂膜保鲜效果。玉米醇溶蛋白具有良好的阻隔性，作为隔氧阻水的保鲜材料极具潜力，但单一玉米醇溶蛋白制备的薄膜机械性能较差，限制了其应用发展。据资料报道，一般壳聚糖的浓度达到2％时就能成膜，但在进行板栗涂膜时发现，壳聚糖的浓度取1.0％，1.5％，2.0％，2.5％时均因粘度太小，涂膜效果不佳，不能形成完整的膜。如果壳聚糖的浓度超过5.0％，由于需增加乙酸，酸性过大，玉米醇溶蛋白容易析出。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种用于保鲜板栗的壳聚糖-玉米醇溶蛋白涂膜。

本发明另一目的在于提供一种上述用于保鲜板栗的壳聚糖-玉米醇溶蛋白涂膜的制备方法。

本发明再一目的在于提供一种板栗的保鲜方法。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种用于保鲜板栗的壳聚糖-玉米醇溶蛋白涂膜，其包括以下质量份数的组分：

一种用于保鲜板栗的壳聚糖-玉米醇溶蛋白涂膜的制备方法，包括如下步骤：

将壳聚糖、纳米纤维素、甘油溶解于乙酸溶液中，制得壳聚糖溶液，然后与玉米醇溶蛋白的乙醇溶液混合均匀，再加入肉桂醛，混匀后消泡，得到壳聚糖-玉米醇溶蛋白纳米涂膜溶液，将板栗果实浸泡于所得壳聚糖-玉米醇溶蛋白纳米涂膜溶液中，干燥后即得到保鲜涂膜。

所述壳聚糖溶液与玉米醇溶蛋白的乙醇溶液的体积比为5～10:1～5；优选为7～9:1～3，更优选为8:2。

所述乙酸溶液的体积分数为0.05～4％，优选为2％；所述乙醇溶液的体积分数为60～80％，优选为70％。

所述壳聚糖-玉米醇溶蛋白纳米涂膜溶液中壳聚糖的浓度为3～10wt％，优选为3～5wt％。所述壳聚糖-玉米醇溶蛋白纳米涂膜溶液中玉米醇溶蛋白的浓度为0.1～0.9wt％，优选为0.1～0.5wt％，更优选为0.3wt％。

所述消泡优选为通过超声消泡，所述超声消泡的功率为200～300W，超声时间为10～20min。

所述浸泡时间优选为1～3min。

所述板栗优选为先进行预处理，具体过程为选择新鲜采收的、成熟的、无机械损伤和病虫害的板栗，清洗后浸泡于偏重亚硫酸钠溶液中进行消毒，最后晾干。其中所述偏重亚硫酸钠溶液的浓度为1.0～2.0g/L，消毒时间为0.5～1.5min。

一种板栗的保鲜方法，具体为将板栗涂覆上所述壳聚糖-玉米醇溶蛋白涂膜后，再贮藏于相对湿度为55％～95％的室温环境中。

本发明未指明的温度和室温均为20～25℃。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：

1.因板栗壳富含纤维素和木质素，具有一定的疏水性，3％～5％的壳聚糖溶液难以完整地包裹在板栗壳表面。而在这基础上，添加0.1份～0.9份的玉米醇溶蛋白制得的壳聚糖-玉米醇溶蛋白溶液黏附性能得到改善，在板栗表面的黏附效果更好，能够完整的包裹板栗，提高保鲜效果。

2.相比一般的壳聚糖-玉米醇溶蛋白膜，本发明的复合膜添加了纳米纤维素，明显降低了膜的水蒸气透过率，比不加的膜降低了15％～25％。

3.相比一般的壳聚糖-玉米醇溶蛋白膜，本发明的复合膜添加了肉桂醛，明显增加了膜的致密性，提高了膜的阻水性能，比不添加的膜水溶性下降了20％～40％，水蒸气透过率下降了10％～20％。

4.现有关板栗涂膜保鲜的研究多以冷藏辅助保鲜，而本发明在室温下即有良好的保鲜效果，无冷藏设备的普通农户均适用。

5.本发明制备的壳聚糖-玉米醇溶蛋白复合膜对板栗果实采后常温贮藏具有明显的保鲜效果，可以有效地减少板栗的水分流失，降低板栗“石灰化”的发生，对板栗霉菌有明显的抑制作用，可以观察到经该膜液处理的板栗霉菌菌丝断裂变形，且在多个视野下孢子数目显著减少；板栗涂膜处理后，常温贮藏至第15天，霉变率下降了60％，“石灰化”指数下降了57％。

6.本发明制备方法简便，原料来源广、成本低，容易推广。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。

实施例1

一种壳聚糖-玉米醇溶蛋白涂膜保鲜板栗的方法，包括如下步骤：

1)膜溶液的制备：分别称取壳聚糖、纳米纤维素、甘油溶解于体积分数2％的乙酸溶液中，制备得壳聚糖溶液；取玉米醇溶蛋白溶解于体积分数70％的乙醇溶液中，制备得玉米醇溶蛋白溶液。将壳聚糖溶液与玉米醇溶蛋白溶液按8:2的比例混合，加入肉桂醛，充分混匀后超声消泡，得到壳聚糖-玉米醇溶蛋白纳米涂膜溶液。超声功率为300W，超声温度为25℃，超声时间为10min；各组分含量如表1所示。

2)板栗筛选及预处理：挑选新鲜采收的、成熟的、无机械损伤和病虫害的板栗，清洗后浸泡于1.0(g/L)偏重亚硫酸钠溶液1.5min进行消毒，晾干；

3)涂膜：晾干后的板栗果实浸泡于壳聚糖-玉米醇溶蛋白纳米涂膜溶液中1.5min，随后沥干并自然晾干；

4)贮藏：晾干后的涂膜板栗贮藏于室温下相对湿度90％的环境中。

实施例2

一种壳聚糖-玉米醇溶蛋白涂膜保鲜板栗的方法，包括如下步骤：

1)膜溶液的制备：分别称取壳聚糖、纳米纤维素、甘油溶解于体积分数2％的乙酸溶液中，制备得壳聚糖溶液；取玉米醇溶蛋白溶解于体积分数70％的乙醇溶液中，制备得玉米醇溶蛋白溶液。将壳聚糖溶液与玉米醇溶蛋白溶液按9:1的比例混合，加入肉桂醛，充分混匀后超声消泡，超声功率为300W，超声温度为25℃，超声时间为20min；得到壳聚糖-玉米醇溶蛋白纳米涂膜溶液。各组分含量如表1所示。

2)板栗筛选及预处理：挑选新鲜采收的、成熟的、无机械损伤和病虫害的板栗，清洗后浸泡于1.0(g/L)偏重亚硫酸钠溶液1min进行消毒，晾干；

3)涂膜：晾干后的板栗果实浸泡于壳聚糖-玉米醇溶蛋白纳米涂膜溶液中3min，随后沥干并自然晾干；

4)贮藏：晾干后的涂膜板栗贮藏于室温下相对湿度75％的环境中。

实施例3

一种壳聚糖-玉米醇溶蛋白涂膜保鲜板栗的方法，包括如下步骤：

1)膜溶液的制备：分别称取壳聚糖、纳米纤维素、甘油溶解于体积分数2％的乙酸溶液中，制备得壳聚糖溶液；取玉米醇溶蛋白溶解于体积分数70％的乙醇溶液中，制备得玉米醇溶蛋白溶液。将壳聚糖溶液与玉米醇溶蛋白溶液按8:2的比例混合，加入肉桂醛，充分混匀后超声消泡，得到壳聚糖-玉米醇溶蛋白纳米涂膜溶液。超声功率为200W，超声温度为20℃，超声时间为10min；各组分含量如表1所示。

2)板栗筛选及预处理：挑选新鲜采收的、成熟的、无机械损伤和病虫害的板栗，清洗后浸泡于1.0(g/L)偏重亚硫酸钠溶液1.5min进行消毒，晾干；

3)涂膜：晾干后的板栗果实浸泡于壳聚糖-玉米醇溶蛋白纳米涂膜溶液中1.5min，随后沥干并自然晾干；

4)贮藏：晾干后的涂膜板栗贮藏于室温下相对湿度60％的环境中。

实施例4～7

实施例4～7与实施例1的不同之处在纳米纤维素的添加量不同，具体见表1。

实施例8～10

实施例8～10与实施例1的不同之处在于肉桂醛的添加量不同，具体见表1。

对比例1

本对比例与实施例1的不同之处在于不添加纳米纤维素。

对比例2

本对比例与实施例1的不同之处在于不添加肉桂醛。

表1实施例1～10与对比例1～2中100mL壳聚糖-玉米醇溶蛋白纳米涂膜

溶液中各组分含量及浸泡时间

壳聚糖

纳米纤维素

甘油

玉米醇溶蛋白

肉桂醛

浸泡时间

实施例1

3.5g

2.5g

1g

0.3g

0.3mL

1.5min

实施例2

3.5g

2.5g

1g

0.3g

0.3mL

3min

实施例3

4g

2.5g

1g

0.5g

0.5mL

1.5min

实施例4

3.5g

0.5g

1g

0.3g

0.3mL

1.5min

实施例5

3.5g

1g

1g

0.3g

0.3mL

1.5min

实施例6

3.5g

1.5g

1g

0.3g

0.3mL

1.5min

实施例7

3.5g

2g

1g

0.3g

0.3mL

1.5min

实施例8

3.5g

2.5g

1g

0.3g

0.1mL

1.5min

实施例9

3.5g

2.5g

1g

0.3g

0.5mL

1.5min

实施例10

3.5g

2.5g

1g

0.3g

0.7mL

1.5min

对比例1

3.5g

1g

0.3g

0.3mL

1.5min

对比例2

3.5g

2.5g

1g

0.3g

1.5min

表2实施例1～10与对比例1～2的壳聚糖-玉米醇溶蛋白纳米涂膜性能

从表2可以看出，不添加纳米纤维素(对比例1)制得的复合膜的水蒸气透过率为6.12g·mm·m^-2·d^-1·kPa^-1，在这基础上添加0.5份～2.5份纳米纤维素(实施例1和实施例4-7)，水蒸气透过率为4.58～5.18g·mm·m^-2·d^-1·kPa^-1，下降了15％～25％。而不添加肉桂醛(对比例2)制得的复合膜的水溶性为51.25％，水蒸气透过率为5.90g·mm·m^-2·d^-1·kPa^-1；在这基础上添加0.1份～0.7份肉桂醛(实施例8-10和实施例1)，水溶性为30.64％～43.12％，水蒸气透过率为4.74～5.37g·mm·m^-2·d^-1·kPa^-1，分别下降了16％～40％和9％～20％。

表3空白组与实施例1～3的板栗贮藏至第15天的保鲜效果对比

	失重率/％	霉变率/％	石灰化指数
				空白组	32.57	25.0	0.37
实施例1	25.46	12.5	0.28
				实施例2	28.80	10.0	0.16
实施例3	27.16	12.5	0.24

空白组：不作任何处理的板栗。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。