本發明涉及食品保藏領域，具體而言，涉及一種微膠囊保鮮劑及其制備方法和柑橘類水果的保鮮方法。
背景技術：
柑橘(Citrus reticulata)類水果是全球第一大水果，我國柑橘栽培面積3600多萬畝，產量3300多萬噸，均是世界第一。我國80％以上的柑橘以鮮食為主，然而柑橘在采摘后及運輸、貯藏過程中，因微生物感染等外在因素導致腐敗變質，每年鮮果損失率高達25-30％，給國家經濟帶來嚴重損失。因此，柑橘水果采后的保鮮技術至關重要。目前，柑橘保鮮主要采用化學保鮮和生物保鮮兩個方向。但因生物保鮮具有環保、安全、高效等優點成為現在研究的熱點。
微膠囊技術(Microencapsulation)是將微量物質包裹在聚合物薄膜中，使其只有在特定條件下才會以控制速率釋放的技術。微膠囊技術是一種儲存固體、液體、氣體的微型包裝技術，其原理是將某一目的物(芯材)用各種天然的或合成的高分子化合物連續薄膜(壁材)完全包覆起來，而對目的物的原有化學性質絲毫無損，然后逐漸地通過某些外部刺激或緩釋作用使目的物的功能再次在外部呈現出來，或者依靠囊壁的屏蔽作用起到保護芯材的作用。
目前，現有的果蔬保鮮劑一般利用生物源的抗菌防霉材料，達到果蔬的保鮮效果，這類保鮮劑存在潛在的食品風險。也有一類保鮮劑是利用精油類活性物質的抑菌作用來達到保鮮效果，但精油類物質具有一定的氣味，會影響果蔬本身的果香。且現有的果蔬保鮮劑大多數為液體保鮮劑，不方便運輸、貯藏和使用。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種微膠囊保鮮劑，此微膠囊保鮮劑經過二次包埋制成，可以使保鮮劑的保鮮活性物質緩慢釋放，對水果具有良好的保鮮效果，能夠有效延長水果的貯藏期和貨架期，提高商品價值和經濟效益。而且生產成本低、可溶性好、使用方便、易于運輸和保藏。
本發明的另一目的在于提供一種微膠囊保鮮劑的制備方法，該制作方法操作簡單，制作方便。
本發明的另一目的在于提供一種柑橘類水果的保鮮方法，將微膠囊保鮮劑用于柑橘類水果的保鮮，使用方便，操作簡單。
本發明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。
一種微膠囊保鮮劑，其是由微膠囊芯材依次經第一壁材和第二壁材包埋制成，第一壁材包括殼聚糖和酸，第二壁材包括β-環糊精和麥芽糊精。
另外，一種微膠囊保鮮劑的制備方法，包括如下步驟：
一次包埋：將芯材用水溶解，添加到第一壁材中，均質得到第一混合物，對第一混合物進行干燥得到一次包埋粉；
二次包埋：用水溶解一次包埋粉，添加第二壁材，1200-2400r/min轉速下進行攪拌得到第二混合物，對第二混合物進行噴霧干燥得到微膠囊保鮮劑。
另外，一種柑橘類水果保鮮方法，用50-70℃的水溶解微膠囊保鮮劑4-8h得保鮮溶液，保鮮溶液中微膠囊保鮮劑的質量比為0.5-5％，使用保鮮溶液浸泡柑橘類水果3-5min。
相對于現有技術，本發明包括以下有益效果：
殼聚糖成膜后，能抑制采后果實呼吸速率上升，能有效防止柑橘類果實的水分流失。利用殼聚糖作為微膠囊的壁材，經過二次包埋技術得到粉狀保鮮劑，其無味，緩釋效果更好，保鮮性能更持久，且制造方便，便于使用、運輸和貯藏，具有良好的開發應用前景。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者，按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規產品。
下面對本發明實施例的微膠囊保鮮劑及其制備方法和使用方法進行具體說明。
本發明實施例提供的一種微膠囊保鮮劑，其是由微膠囊芯材依次經第一壁材和第二壁材包埋制成，第一壁材包括殼聚糖和酸，第二壁材包括β-環糊精和麥芽糊精。
優選地，芯材按照質量百分比包括仙人掌提取物25-50％、脫皮馬勃提取物25-50％、生姜精油6-12％、柑橘精油6-12％以及海藻糖4-10％。
仙人掌提取物含有豐富的黃酮類物質、抗壞血酸和類胡蘿卜素，具有很強的抗氧化能力，能抑制柑橘皮膜脂表面的過氧化損傷。同時，仙人掌提取物還具有一定的抑菌作用，對金黃色葡萄球菌、變形桿菌、枯草芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌有抑制作用。
脫皮馬勃提取物對細菌和真菌有較強的抑制作用，同時能提高柑橘果實自身抗氧化酶系活性，從而延長采后果蔬貯藏壽命。
生姜精油和柑橘精油中含有多種低分子的抗菌物質和抗氧化成分，能有效抑制病原微生物的活力，能對一些腐敗真菌直接抑制和滅殺，具有很強的抑菌防腐能力。
海藻糖具有特有的生物保護功能，有穩定細胞膜和蛋白質結構、抗逆保鮮的作用，對生物活性物質起到很好的穩定和保護作用，能有效減緩保鮮功能活性物質的損失速度，提升保鮮性能和效果。
本發明中的微膠囊保鮮劑采用多種天然保鮮劑作為微膠囊的芯材，可充分發揮各保鮮劑的相互協同、互補效果，產生更為優良的保鮮效果，延長柑橘類水果的貯藏期和貨架期。
在本發明較佳的實施例中，第一壁材中殼聚糖與酸的質量比為8:1-4:3。
在本發明較佳的實施例中，第一壁材的酸為食品級醋酸和食品級檸檬酸中的一種或多種。
在本發明較佳的實施例中，第二壁材的β-環糊精與麥芽糊精的質量比為1:1-2。
本發明提供的一種微膠囊保鮮劑的制備方法，其包括：
一次包埋：將芯材用水溶解，添加到第一壁材中，均質得到第一混合物，第一混合物進行干燥得到一次包埋粉；
二次包埋：用水溶解一次包埋粉，再添加第二壁材，1200-2400r/min轉速下進行攪拌得到第二混合物，對第二混合物進行噴霧干燥得到微膠囊保鮮劑。高速攪拌條件，可以在不破壞一次包埋粉的狀態下更好的二次包埋于微膠囊壁材中，制得的產品粉狀無味，其緩釋效果更好，保鮮性能更久。
在本發明較佳的實施例中，第一混合物中，芯材和第一壁材的質量比為40:11-14:1。
在本發明較佳的實施例中，一次包埋的均質條件為40-60MPa下均質3-8min，重復均質4-6次。在高壓均質下進行包埋，可使殼聚糖充分的包裹微膠囊芯材。一次包埋的干燥條件為40-50℃下真空干燥。真空干燥適用于熱敏性物料或高溫下易氧化物料的干燥，可以最大限度保證微膠囊保鮮劑中抗氧化成分和抑菌成分的活性。
在本發明較佳的實施例中，第二混合物中，一次包埋粉和第二壁材的質量比為4:1-50:3。
進一步地，在本發明較佳的實施例中，噴霧干燥的條件為進口溫為150-180℃，出口溫度為85-105℃，進料數度為5-10ml/s，風速為40-60ml/min。噴霧干燥的過程迅速，簡單易操作、成本低，適合規?；a。
本發明提供一種柑橘類水果保鮮方法：用50-70℃的水溶解微膠囊保鮮劑4-8h得到保鮮溶液，使用上述保鮮溶液浸泡柑橘類水果3-5min。其中，保鮮溶液中微膠囊保鮮劑的質量百分數為0.5-5％。
上述柑橘類水果包括臍橙、椪柑、蜜桔、蜜柚，但不局限于此。
以下結合實施例對本發明的微膠囊保鮮劑及制備方法和使用方法作進一步的詳細描述。
實施例1
首先，按以下配方配制芯材：仙人掌提取物50％、脫皮馬勃提取物28％、生姜精油8％、柑橘精油8％、海藻糖6％，按重量份數稱取50份芯材，用水溶解得到芯材溶液。按重量份數稱取5份殼聚糖，添加2份的食品級檸檬酸，在40-80℃水浴中，600r/min轉速下攪拌2-4h至殼聚糖完全溶解得到第一壁材溶液。
一次包埋：將芯材溶液緩慢添加到第一壁材溶液中，高壓50MPa均質5分鐘，重復均質4次，得到第一混合物。將第一混合物在45℃下真空干燥40h，獲得一次包埋粉。
二次包埋：用無菌蒸餾水溶解一次包埋粉，在40-60℃水浴下攪拌溶解2-4h，再添加第二壁材，在70-90℃水浴中，1800r/min轉速下攪拌2-4h得到第二混合物。其中，第二混合物中，一次包埋粉和第二壁材的質量比為10:1，第二壁材為質量比為1:1的β-環糊精和麥芽糊精。
將第二混合物進行噴霧干燥獲得二次包埋粉。其中，噴霧干燥的條件為：進口溫度160℃，出口溫度90℃，進料速度為8ml/s，風速為50ml/min。
實施例2
首先，按以下配方配制芯材：仙人掌提取物25％、脫皮馬勃提取物50％、生姜精油12％、柑橘精油6％、海藻糖7％，按重量份數稱取40份芯材，加水溶解得到芯材溶液。按重量份數稱取8份殼聚糖，添加3份的食品級醋酸，在40-80℃水浴中，400r/min轉速下攪拌2-4h至殼聚糖完全溶解得到第一壁材溶液。
一次包埋：將芯材溶液緩慢添加到第一壁材溶液中，高壓60MPa均質4分鐘，重復均質5次，得到第一混合物。將第一混合物在45℃下真空干燥48h，獲得一次包埋粉。
二次包埋：用無菌蒸餾水溶解一次包埋粉，在40-60℃水浴下攪拌溶解2-4h，再添加第二壁材，在70-90℃水浴中，1200r/min轉速下攪拌2-4h得到第二混合物。其中，第二混合物中，一次包埋粉和第二壁材的質量比為4:1，第二壁材為質量比為2:3的β-環糊精和麥芽糊精。
將第二混合物進行噴霧干燥獲得二次包埋粉。其中，噴霧干燥的條件為：進口溫度150℃，出口溫度85℃，進料速度為5ml/s，風速為60ml/min。
實施例3
首先，按以下配方配制芯材：仙人掌提取物50％、脫皮馬勃提取物25％、生姜精油6％、柑橘精油9％、海藻糖10％，按重量份數稱取70份芯材，加水溶解得到芯材溶液。按重量份數稱取4份殼聚糖，添加1份的食品級檸檬酸，在40-80℃水浴中，900r/min轉速下攪拌2-4h至殼聚糖完全溶解得到第一壁材溶液。
一次包埋：將芯材溶液緩慢添加到第一壁材溶液中，高壓60MPa均質5分鐘，重復均質6次，得到第一混合物。將第一混合物在50℃下真空干燥36h，獲得一次包埋粉。
二次包埋：用無菌蒸餾水溶解一次包埋粉，在40-60℃水浴下攪拌溶解2-4h，再添加第二壁材，在70-90℃水浴中，2400r/min轉速下攪拌2-4h得到第二混合物。其中，第二混合物中，一次包埋粉和第二壁材的質量比為50:3，第二壁材為質量比為1:2的β-環糊精和麥芽糊精。
將第二混合物進行噴霧干燥獲得二次包埋粉。其中，噴霧干燥的條件為：進口溫度180℃，出口溫度105℃，進料速度為10ml/s，風速為40ml/min。
實施例4
首先，按以下配方配制芯材：仙人掌提取物40％、脫皮馬勃提取物35％、生姜精油9％、柑橘精油12％、海藻糖4％，按重量份數稱取55份芯材，加水溶解得到芯材溶液。按重量份數稱取6份殼聚糖，添加2份的食品級檸檬酸，在40-80℃水浴中，600r/min轉速下攪拌2-4h至殼聚糖完全溶解得到第一壁材溶液。
一次包埋：將芯材溶液緩慢添加到第一壁材溶液中，高壓50MPa均質5分鐘，重復均質5次，得到第一混合物。將第一混合物在45℃下真空干燥44h，獲得一次包埋粉。
二次包埋：用無菌蒸餾水溶解一次包埋粉，在40-60℃水浴下攪拌溶解2-4h，再添加第二壁材，在70-90℃水浴中，1800r/min轉速下攪拌2-4h得到第二混合物。其中，第二混合物中，一次包埋粉和第二壁材的質量比為10:1，第二壁材為質量比為1:1的β-環糊精和麥芽糊精。
將第二混合物進行噴霧干燥獲得二次包埋粉。其中，噴霧干燥的條件為：進口溫度160℃，出口溫度100℃，進料速度為8ml/s，風速為50ml/min。
實驗例
按照實施例1-4中制得的微膠囊保鮮劑，分別取質量分數為5％的微膠囊保鮮劑加水溶解制備成1-4號保鮮溶液。
按照實施例1中制得一次包埋粉，取質量分數為5％的一次包埋粉加水溶解制備成5號保鮮溶液。
按照實施例1中制得芯材，取質量分數為5％的芯材加水溶解制備成6號保鮮溶液，即6號保鮮溶液為未經微膠囊化的保鮮劑。
取市售生物保鮮劑，按其使用方法制備成7號保鮮溶液。其中，市售生物保鮮劑的主要成分為乳酸鏈球菌素。
分別使用1-7號保鮮溶液浸泡柑橘5min，取出淋干，封袋包裝。在25℃下貯藏，分別在在貯藏后的2個月、4個月、6個月、8個月、10個月時分別取樣，檢測其好果率和失水率指標。保鮮結果見表1。
表1不同保鮮溶液的保鮮效果
單位％
注：A為好果率；B為失水率
應用例
用50-70℃的水溶解實施例1中制得的微膠囊保鮮劑，得到9-11號保鮮溶液，其中9號保鮮溶液中微膠囊保鮮劑的質量比為0.5％，10號保鮮溶液為2.5％，11號保鮮溶液為5％。將柑橘浸泡到9-11號保鮮溶液后，取出淋干，封袋包裝。25℃下貯藏6個月后取樣，檢測柑橘的好果率和失水率，結果見表2。
表2不同質量比保鮮溶液的保鮮效果
單位％
綜上所述，本發明實施例提供的微膠囊保鮮劑，能夠顯著延長柑橘類水果的貯藏期和貨架期。經過二次包埋的微膠囊保鮮劑緩釋效果好，使柑橘類水果在貯藏10個月后仍具有較高的好果率和較低的失水率。解決了柑橘類水果貯藏期短，成熟的柑橘類水果不能及時銷售等問題，且微膠囊保鮮劑為粉狀制劑，制造方便，便于使用、運輸和貯藏，具有良好的開發應用前景。
以上所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。