專利名稱：果蔬富硒功能保鮮劑及由其制備的保鮮溶液的制作方法
技術領域：
本發明涉及果蔬保鮮技術，更具體地說，是涉及一種用于果蔬采摘后貯藏保鮮 的富硒功能保鮮劑。
背景技術：
果蔬營養豐富，是人們喜愛的休閑食品。醫學專家研究表明，多吃果蔬的人患 心臟病、癌癥、中風及糖尿病的比例相對要小。然而，由于果蔬受自然條件的制約， 特別是水果，具有明顯的季節性和地域性，這與一年四季人們對水果的消費需求形 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響而損失嚴重， 據調查，目前中國水果采后損失率約為20%—30%。水果是具有生物活性的食品， 要保持其鮮度和品質，必須抑制其微生物的繁殖和水果自身的生理活動。長期以來,人們主要采用化學保鮮劑對貯藏的水果保鮮，雖有較好的保鮮防腐效果，但很多化 學合成物質對人體健康卻有一定的不利影響，甚至出現致癌、致畸、致突變毒性。近幾年，天然保鮮劑以它獨特的性能越來越受到人們的青睞，它主要來源于動、 植物原料或礦物原料，以及微生物利用天然原料發酵的產物。天然保鮮劑的保鮮作 用機理主要體現在幾個方面(1)含有抗菌活性物質，具有殺菌、抑菌作用；(2) 含有天然抗氧化物質，可延緩水果氧化過程，防止水果氧化變質；(3)在水果表面 形成一層保護膜，既可防止微生物侵入，又可通過隔氧，防止水果氧化，延緩水果 熟化過程，保持水果鮮度。早在1924年，國外就開始著手天然果蔬保鮮劑的研究，目前國際上使用天然果 蔬保鮮劑已相當普遍。應用較多的天然果蔬保鮮劑有雪鮮(SnowFresh),是美國新 開發的一種高效多功能果蔬保鮮劑，由四種安全無毒的成分組成焦磷酸鈉、檸檬 酸、抗壞血酸和氯化鈣，可延緩果蔬氧化和酶促褐變，對去皮(核)后的半成品果蔬原 料保鮮效果較好，可在5d內保持其色澤核組織結構。森柏保鮮劑(SemperFresh)是英 國一家生物工程公司研制的一種無色、無味、無毒、無污染、無副作用、可食的果蔬保鮮劑，廣泛應用于果蔬的保鮮。它由植物油和糖組成，其活性成分是蔗糖酯， 其他成分為纖維素、食用油等，可抑制果蔬呼吸作用和水分蒸發，在草莓、櫻桃、杏、 蘋果、香梨、桔、葡萄上均得到了較理想的效果。硒作為人體和動物生命中必需的微量元素，對人類健康起著重要的作用。缺硒 可引起多種疾病，如人類癌癥、地方病(克山病)、細菌感染、HIV感染等，這些病 均與硒攝入量不足有關。硒在地殼中的含量相當稀少，并且分布也很分散。環境中 土壤缺硒，勢必造成農產品硒含量極低，使人畜食物源低硒化，惡性的低硒水平食 物鏈致使人與家畜體內硒含量低，這樣就嚴重影響人和動物的健康。據資料報道， 補硒能有效抑制多種人類腫瘤的發生。為了提高食物鏈的硒含量水平，目前富硒方法主要有三類 一是利用富硒地區 土壤富含硒的特點生產富硒食品。這種方法受到土壤含硒水平的限制，并且富硒地 區不多，因此不具有普遍適用性。二是在植物生長期通過對植物葉片噴施硒肥或通 過對土壤施硒肥，提高植物的硒含量。這種提高食物鏈硒含量水平的方法，其不足 是硒利用率低，生產成本高，補硒周期長。三是利用植物或微生物作為硒的生物有 機化載體進行富硒。由于亞硒酸鈉等無機硒，人體不易吸收，而有機硒較無機硒易 被人體吸收利用，利用植物或微生物作為硒的生物有機化載體是獲取富硒食品安全 有效的途徑之一。但這種方法富硒不足的地方是，方法復雜，可操作性差，生產成 本高。現有技術的保鮮劑，不論是化學保鮮劑，還是天然保鮮劑，它們的功能都十分 單一，都只能對果蔬進行保鮮，而不具有其它的功能，更沒有對果蔬富硒的功能。 另一方面，現有提高食物鏈硒含量水平的方法，不是受地區土壤含硒水平的限制， 就是硒利用率低，生產方法復雜，可操作性差，生產成本高。據發明人所知，直到 本發明完成之前，現有技術還沒有涉及在對果蔬進行保鮮的同時，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報道。發明內容針對現有技術的存在的不足，本發明的目的旨在提供一種兼有富硒功能的果蔬保鮮劑，在果蔬ie藏保鮮過程中利用果蔬自身呼吸作用提高果蔬硒含量，以解決現有 技術提高食物鏈硒含量水平所存在的，不是受地區土壤含硒水平的限制，就是硒利用率低，生產方法復雜，可操作性差，生產成本高等問題，以實現通過食用采用本發明 的富硒保鮮劑貯藏的果蔬使人體的硒攝入量得到補充，減少人們與硒攝入量不足相關 疾病的發生。本發明的上述發明目的可通過以下技術方案得以實現。本發明公開的果蔬富硒功能保鮮劑，主要由生物保鮮劑與硒化合物組成，以質 量份數計，生物保鮮劑與無機硒化合物的份數比為5: 1~25: 1，或生物保鮮劑與有 機硒化合物的份數比為l: 1~5: 1。上述所說的硒化合物中無機硒化合物選自亞硒酸鈉、硒酸鈉中的一種。有機硒 化合物選自硒蛋白類、糖與硒生成的化合物、氨基酸與硒生成的化合物中的一種。 上述所說的生物保鮮劑是指只有單一保鮮功能的保鮮劑，它可以是市售的現有保鮮 劑，也可以釆用本發明制備的保鮮劑，即以由節肢動物外殼經酸浸脫除無機鹽后， 用堿液煮脫除膠原蛋白得到甲殼素，得到的甲殼素再用堿脫除乙酰基，經分離干燥 制備的殼聚糖作為保鮮劑。所說的節肢動物優先選用蝦或蟹。在制備殼聚糖的酸浸 過程，所用的酸優先選用質量濃度不大于20%的鹽酸，酸浸時間不少于12小時。 酸浸時間的長短與酸的濃度有關。脫除蛋白的堿液為質量濃度不大于40%的氫氧化 鈉溶液，脫除乙酰基的堿液為質量濃度不低于70%的氫氧化鈉溶液。堿脫除的時間 一般不少于0.5小時，脫除時間的長短與堿液濃度有關。本發明提供的果蔬富硒功能保鮮劑，其劑型形式可以是由生物保鮮劑與硒化合 物構成的混合物粉體劑型，也可以是由混合物粉體劑型加水制備成溶液劑型。使用 時需配制成溶液劑型。對于溶液劑型，溶液中生物保鮮劑的質量含量一般控制為 2-10g/L,硒含量一般控制為150-180mg/L，為了便于操作， 一般是通過控制功能保 鮮劑在溶液中的質量含量來控制生物保鮮劑和硒在溶液中的含量，功能保鮮劑在溶 液中的質量含量一般控制在0.1-1.0%的范圍。粉體劑型的果蔬富硒功能保鮮劑，使 用時可由使用者按比例配制成溶液劑型，溶液劑型的果蔬富硒功能保鮮劑，使用時 則不需要使用者自己配制，可拿來直接使用，使用方便，但運輸儲存麻煩。本發明 提供的果蔬富硒功能保鮮劑，還可以采取這樣的形式，分別提供固體形式的生物保 鮮劑和硒化合物，由使用者自己按本發明所給出的比例分別將生物保鮮劑和硒化合 物加入水中配制成溶液劑型。本發明是發明人基于對果蔬保鮮貯藏生化性能的深入認識完成的，即果蔬在采摘后的貯藏過程中，它時刻在呼吸，消耗02，釋放C02,且其呼吸作用嚴重影響了 果蔬的貯藏性能。果蔬通過保鮮處理可以延長果蔬的成熟過程，減緩其呼吸作用， 從而使果蔬增加耐貯性。對貯藏果蔬進行保鮮處理，僅僅減緩了其呼吸強度，并沒 有使其停止呼吸。發明人基于上述認識，創造性地提出了利用水果的呼吸作用讓水 果在保鮮的過程中富硒，增加果蔬的硒含量，使果蔬兼有保健食品的功能，既可達 到營養保健作用又可提高人體對硒的吸收率。本發明的公開，改變了現有技術的保鮮劑，不論是化學保鮮劑，還是天然保鮮 劑，它們的功能都十分單一，都只能對果蔬進行保鮮，而不具有其它的功能，更沒 有對果蔬富硒的功能的現狀，使人們可通過果蔬富硒保鮮貯藏，提高果蔬的硒含量， 進而通過食物鏈使人體得到補硒，在一定的程度上緩解了由于硒在地殼中的含量稀 少，并且分布分散，環境中土壤普遍缺硒，所帶來的農產品硒含量極低，形成惡性 低硒水平食物鏈，人畜食物源低硒化而導致的人畜體內硒含量低，且由于硒是人體 和動物生命中必需的微量元素，對人類健康起著重要的作用，缺硒可引起多種疾病， 如人類癌癥、地方病(克山病)、細菌感染、HIV感染等一系列的問題。本發明開創性地提出了一種通過具有富硒功能的果蔬保鮮劑提高果蔬含硒水平 的方法，使水果兼有保健食品的功能，人們可通過食用高硒水平的果蔬使人體得到 補硒，提高了食物鏈的硒水平，減少與硒攝入量不足相關疾病的發生。本發明的完 成與推廣實施，具有很高的社會效益和經濟效益。本發明與已有技術相比所具有的突出優點與積極效果可進一步概括如下1、 本發明的保鮮劑為綠色天然保鮮劑，不會對人體健康產生危害。2、 利用富硒地區土壤中富含硒的特點生產富硒食品的方法不具有普遍適用性， 在低硒地區無法推廣使用，而本發明則具有普遍適用性。3、 利用富硒地區土壤中富含硒的特點生產富硒食品，在植物生長期通過對植物 葉片噴施硒肥或通過對土壤施硒肥，和利用植物或微生物作為硒的生物有機化載體 進行富硒的方法，不但是耗費時間長，投資大，且三種方法的富硒劑量都不易控制， 而本發明則與之相反，不但耗費時間短，投資小，且富硒劑量容易控制。4、 果蔬是人們普遍喜愛且銷量極大的休閑食品。富含多種維生素、礦物質、微 量元素和一些生物活性物質，還能將無機硒轉化為有機硒，人體通過食用富硒果蔬 補硒，易推廣實施。5、 由于水果是可生食食品，不需高溫和加熱，硒的形態不會被破壞，含量也不 會損失。因此對水果進行富硒化，使其兼有保健食品的功能，既可達到營養保健作 用，又可提高人體對硒的吸收率。且其富硒量容易控制。6、 本發明具有富硒效果良好，方法簡單，成本價格低，可操作性強的特點。能達到良好的經濟效益和社會效益。7、 本發明可人為控制硒的含量，避免發生硒中毒事件。8、 本發明使用的作為保鮮劑的殼聚糖生產原料為環境廢物，可使環境廢物資源 化，減少環境污染，因此，本發明提供的富硒保鮮劑是一種綠色環保功能保鮮劑。


附圖1是提取保鮮劑殼聚糖的工藝框圖。 附圖2是未富硒的紅橘橘皮紅外光譜圖。 附圖3是富硒后的紅橘橘皮紅外光譜圖。 附圖4是未富硒的紅橘橘肉紅外光譜圖。 附圖5是富硒后的紅橘橘肉紅外光譜圖。
具體實施方式
以下通過實施例對本發明作進一步的具體描述。在以下各實施例中，各組分的 用量均為質量用量。有必要在此指出的是，以下實施例只用于對本發明做進一步的 說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，所屬領域技術熟練人員根據上述發明 內容對本發明做出一些非本質的改進和調整，應仍屬于本發明的保護范圍。果蔬富硒功能保鮮劑制備實施例。實施例l取生物保鮮劑殼聚糖粉體5質量份，亞硒酸鈉粉體1質量份配制成果蔬富硒功 能保鮮劑，使用時加水配制成功能保鮮劑質量濃度為0.8%的溶液。殼聚糖由蝦外殼 用質量濃度為10的鹽酸浸泡約24小時除去外殼中的無機鹽，然后再用質量濃度為 40%的氫氧化鈉溶液沸煮約0.5小時，脫除殼體蛋白，再用70%堿脫除乙酰基約4 小時，經分離、干燥、粉碎即制備得到殼聚糖。實施例2取生物保鮮劑殼聚糖粉體25質量份，亞硒酸鈉粉體1質量份配制成果蔬富硒功能保鮮劑，使用時加水配制成功能保鮮劑質量濃度為0.8%的溶液。殼聚糖由蟹外殼 用質量濃度為15%的鹽酸浸泡約20小時脫除外殼中的無機鹽，然后再用質量濃度為 30%的氫氧化鈉溶液沸煮約0.7小時，脫除殼體蛋白，再用75%堿脫除乙酰基約3.5 小時，經分離、干燥、粉碎即制備得到殼聚糖。 實施例3取生物保鮮劑殼聚糖粉體1質量份，硒蛋白粉體1質量份配制成果蔬富硒功能 保鮮劑，使用時加水配制成功能保鮮劑質量濃度為0.8%的溶液。殼聚糖由蟹外殼用 質量濃度為20的鹽酸浸泡約12小時脫除外殼中的無機鹽，然后再用質量濃度為35 %的氫氧化鈉溶液沸煮約0.5小時，脫除殼體蛋白，再用75%堿脫除乙酰基約3.4 小時，經分離、干燥、粉碎即制備得到殼聚糖。實施例4果蔬富硒功能保鮮劑由市購生物保鮮劑果皮精油和亞硒酸鈉粉體按質量份10: 1 配制，使用時由使用者加水按功能保鮮劑的質量濃度約1.0%配制成果蔬富硒功能保 鮮劑溶液。實施例5果蔬富硒功能保鮮劑由市購生物保鮮劑魔芋甘露聚糖粉體和硒酸鈉粉體按質量 份15: l配制，使用時由使用者加水按功能保鮮劑的質量濃度約0.6%配制成果蔬富硒功能保鮮劑溶液。實施例6果蔬富硒功能保鮮劑由市購生物保鮮劑植酸粉體和硒酸鈉粉體按質量份20: 1配制， 使用時由使用者加水按功能保鮮劑的質量濃度約0.4%配制成果蔬富硒功能保鮮劑溶液。果蔬富硒功能保鮮劑應用實施例 實施例l——在臍橙上的應用以自制的果蔬富硒功能保鮮劑與市售的保鮮劑味鮮胺、炭星和清水作為實驗對 比組，自制的果蔬富硒功能保鮮劑，其組分為殼聚糖與亞硒酸鈉。臍橙屬于呼吸非躍變型。實驗結果為，自制保鮮劑在前4個月對水果保鮮能有效阻止水分損失，失 重率都比對照組的其他保鮮劑與清水效果好，更有利于水果的長時間保鮮貯存。對照組味鮮胺在最開始的三個月與自制保鮮劑的保鮮效舉一樣，但是，從第四個月起， 保鮮效果比自制保鮮劑開始有差異，保鮮效果不如自制保鮮劑。而對照組炭星在保 鮮實驗期的第二個月就開始出現腐爛，保鮮效果遠不如味鮮胺及自制保鮮劑。對于 不同的保鮮劑，其保鮮對于有效酸度的影響不是很大，只是相差0.4個數量級。自制 保鮮劑對臍橙保鮮，其果酸消耗量及轉化量是最低的，也可以從一個側面得知其對 呼吸作用的抑制是效果最好的，其次是味鮮胺保鮮劑。對照組的其他保鮮劑，對臍橙只有單純的保鮮功能，臍橙果肉的硒含量隨著時 間延長，果肉硒含量越來越低。采用本發明的富硒功能保鮮劑保鮮后，不同濃度的 功能保鮮劑溶液，都能相應的提高臍橙的果肉硒含量，且隨著富硒功能保鮮劑濃度 的增大，果肉富硒含量也增大。不過，在第四個月時，呼吸作用降到最低，富硒程 度逐漸減弱，又由于硒揮發等因素影響，使果肉硒含量又有所下降。實施例2—在紅橘上的應用以自制的果蔬富硒功能保鮮劑與市售的保鮮劑味鮮胺、炭星和清水作為實驗對 比組。自制果蔬富硒功能保鮮劑的組分為殼聚糖與硒酸鈉。紅橘屬于呼吸非躍變型， 比臍橙呼吸作用強，因此腐爛速度也比臍橙快，盡管有保鮮劑起作用，但在一定程 度上還是表現了出來，而清水對照實驗結果更是如此。通過富硒保鮮在一定程度上 延緩了呼吸作用，但是都比臍橙腐爛率高。采用保鮮劑對紅橘保鮮后，其Vc含量有 一定的變化，但是變化不是很大，只是相比臍橙變化稍微大些。紅橘保鮮后，呼吸 作用在最初很強，隨著貯藏期的延長，但達到一定時間就慢慢減弱。在貯藏期剛開 始，由于呼吸作用逐漸增強，果酸消耗量及轉化率逐漸增高，致使酸性減弱，pH值 增加。到呼吸作用慢慢減弱時，果酸消耗量及轉化率也逐漸減弱，則酸性增強，pH 值也就減小。采用本發明的富硒保鮮劑對紅橘保鮮，Vc含量和酸性變化也是一樣， 但紅橘果肉硒含量明顯增加，而且到保鮮期的第三個月，富硒量最大。同臍橙一樣， 在保鮮初期，雖然保鮮劑延緩了紅橘的呼吸作用，但是，紅橘的呼吸作用始終存在， 只是相對未保鮮減弱了一點。因此，通過呼吸作用，其富硒效果明顯。但是，當到 達一定時間后，由于其呼吸作用受到自身在貯藏期間降低和保鮮劑的抑制，再者硒 在放置過程中的揮發等因素作用，使其富硒效果相對前期逐漸減弱。實施例3—在水蜜桃上的應用
以自制的果蔬富硒功能保鮮劑與市售的保鮮劑味鮮胺、炭星和清水作實驗對比 組，自制的果蔬富硒功能保鮮劑，其組分為殼聚糖與亞硒酸鈉。水蜜桃屬于呼吸躍 變型，存在貯藏期短，難保存的特點。富硒保鮮劑對水蜜桃的保鮮在保鮮20天以后 出現全部腐爛，而對照在不到一星期的時間就已全部腐爛，說明富硒保鮮劑對水蜜 桃的保鮮有一定的作用，但是作用效果并非特別理想。而在20天后測定其果肉硒含 量可以得知其富硒成功，再次論證了通過保鮮富硒的可靠性。
實施例4——在豐水梨上的應用
以自制的果蔬富硒功能保鮮劑與市售的保鮮劑味鮮胺、炭星和清水作實驗對比 組。自制的果蔬富硒功能保鮮劑，其組分為殼聚糖與亞硒酸鈉。豐水梨介于呼吸躍 變型和呼吸非躍變型之間，偏向于呼吸躍變型，因此也存在貯藏期短，難保存的特 點。富硒保鮮劑對豐水梨的保鮮，在保鮮一個月以后出現全部腐爛，而對照在10天 的時間就已全部腐爛，說明富硒保鮮劑對豐水梨有一定的保鮮作用，但是作用效果 也與水蜜桃一樣，并非特別理想。而在一個月時測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許多，也論證了通過保鮮富硒的可靠性。
權利要求
1、一種果蔬富硒功能保鮮劑，其特征在于主要由生物保鮮劑與硒化合物組成，以質量份數計，生物保鮮劑與無機硒化合物的份數比為5∶1～25∶1，或生物保鮮劑與有機硒化合物的份數比為1∶1～5∶1。
2、 根據權利要求1所述的果蔬富硒功能保鮮劑，其特征在于所說的無機硒化合 物選自亞硒酸鈉或硒酸鈉。
3、 根據權利要求1所述的果蔬富曬功能保鮮劑，其特征在于所說的有機硒化合 物選自硒蛋白類、糖與硒生成的化合物和氨基酸與硒生成的化合物中的一種。
4、 根據權利要求1或2或3所述的果蔬富硒功能保鮮劑，其特征在于所說的生 物保鮮劑為殼聚糖。
5、 根據權利要求4所述的果蔬富硒功能保鮮劑，其特征在于所說的殼聚糖為由 節肢動物外殼經酸浸脫除無機鹽、堿液煮脫除膠原蛋白得到甲殼素，甲殼素再用堿 液脫除乙酰基所制取。
6、 根據權利要求5所述的果蔬富硒功能保鮮劑，其特征在于所說的節肢動物為 蝦或蟹。
7、 根據權利要求6所述的果蔬富硒功能保鮮劑，其特征在于所說的酸為質量濃 度不大于20%的鹽酸。
8、 根據權利要求6所述的果蔬富硒功能保鮮劑，其特征在于脫除膠質蛋白的 堿液為質量濃度不大于40%的氫氧化鈉溶液。
9、 根據權利要求6所述的果蔬富硒功能保鮮劑，其特征在于脫除乙酰基的堿 液為質量濃度不低于70%的氫氧化鈉溶液。
10、 權利要求1至9中任一項權利要求所述的果蔬富硒功能保鮮劑制備的保鮮 溶液，其特征在于溶液由作為溶質的果蔬富硒功能保鮮劑和作為溶劑的水配制而 成，溶液中生物保鮮劑的質量含量為2-10g/L,硒含量為150-180mg/L。
全文摘要
本發明是一種果蔬富硒功能保鮮劑，主要由生物保鮮劑和硒化合物構成，在生產和使用過程中不會對人體健康產生危害，不含有環保禁止使用的致癌物質成分，也不含有其它污染成分。本發明提供的保鮮劑，能使果蔬兼有保健食品的功能，既可達到營養保健作用，又可提高人體對硒的吸收率，具有富硒量容易控制，富硒效果好，方法簡單，成本價格低，可操作性強，易于實施的特點。本發明提供的果蔬富硒功能保鮮劑是一種理想的綠色富硒功能保鮮劑，它的實施能夠產生良好的經濟效益和社會效益。
文檔編號A23B7/14GK101301003SQ200810044759
公開日2008年11月12日 申請日期2008年6月23日 優先權日2008年6月23日
發明者劉興艷, 躍 張, 朱曉帆, 朱靜平 申請人:四川師范大學