果蔬保鲜涂膜（蜡）乳液制备技术及应用

果蔬保鲜涂膜（蜡）乳液制备技术及应用 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 摘 要 目前，使用最广泛的果蔬保鲜技术是低温保鲜，一般是将果蔬保藏在 1?和90% 以上相对湿度的空气中。但是，由于在贮藏过程中难以有效地控制温度和湿度，同 时果蔬的长途运输也难以满足低温的需要，因而限制了它的应用。而采用涂膜方法， 在一些果蔬面涂上一层透明的保鲜膜，通过薄膜将果蔬与环境分隔开来，减少果 蔬对环境中氧的吸收，同时有效地抑制病菌入侵和生长，从而达到降低呼吸消耗， 推迟呼吸高峰到来，延长果蔬贮藏时间的目的。本文主要概述了乳化蜡和壳 聚糖两 种保鲜剂的保鲜机理及制备方法，并初步探索了二者在低温和常温两种条件 下的保 鲜效果。结果表明，低温加涂膜方法最能有效的改善贮藏效果，但其条件比 较苛刻; 同时在常温下通过改变保鲜液的浓度及涂抹次数，也能提高储藏效果。 关键词:乳化蜡，壳聚糖，贮藏 - I - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 Abstract The storage of fruits and vegetables at low temperature,namely keeping food in atmosphere at the temperature of 1? and at the humidity of 90%, is the mostly used technique at the present time.But Its application is curtailed for the reason that it is hard to properly control the temperature and humidity that is required,and that long-distance transportation for fruits and vegetables make it impossible.This problem can be solved by simply spreading a layer of translucent film of solution over the surface of furits,which is able to separate fruit from its external environment,thus the consumption of oxygen would be reduced, the growth of bacteria would be restrained,the advent of respiratory peak would be retarded ,and the purpose of long term storage of fruit would be achieved.In this article,we primarily discuss the mechanism and preparation of chitosan and emulsified-wax,which can be used to keep fruits and vegetables fresh,and explore their application in low and normal room temperature conditions.The study shows that the conbination of low-temperature-storage and layer-spreading is particularly useful for the storage of fruits and vegetables,but it is difficult to met such rigorous requirements;on the other hand,such purpose can be achieved under normal room temperature condition by choosing proper concentration of solution of chitosan and emulsified-wax and by choosing the times the fruit is spreaded. Keyword:emulsified-wax,chitosan,storage - II - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及 应用 目 录 第一章 前 言 .......................................................1 1.1 研究果蔬保鲜涂膜的意 义................................................................... .................. 1 1.2 涂膜保鲜技术的背 景............................................................................................. 1 1.3 新鲜果蔬的特 点..................................................................................................... 2 1.4 对保鲜膜的要 求..................................................................................................... 2 1.5 蜡乳状液的研 究..................................................................................................... 4 1.6 壳聚糖保鲜膜的研 究............................................................................................. 6 1.7 保鲜剂对草莓保鲜的应 用................................................................................... 11 第二章 实验部 分 ....................................................13 2.1 蜡乳液的制 备....................................................................................................... 13 2.2 壳聚糖溶液的制 备............................................................................................... 13 2.3 消毒剂 DMF 的制 备............................................................................................... 13 2.4 正交设 计............................................................................................................... 14 2.5 草莓的处 理........................................................................................................... 16 第三章 试验结果与讨 论 ..............................................17 3.1 乳化蜡的组 成....................................................................................................... 17 3.2 壳聚糖溶液的组 成............................................................................................... 17 3.3 保鲜应用效 果....................................................................................................... 18 3.4 数据分析与讨 论................................................................... ................................ 30 3.5 草莓失水与腐败之间的关 系............................................................................... 32 第四章 结 论 ......................................................... 35 参 考 文 献 .........................................................36 致 谢 ............................................................37 - III - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 第一章 前 言 1.1 研究果蔬保鲜涂膜的意义 随着人民生活水平的提高，人们越来越希望能食用到各种新鲜的水果和蔬菜。 然而，果蔬成熟季节性很强，新鲜果蔬水分含量又高，可溶性成分多，很易受到微 生物的侵害而发生腐烂变质。要保证一季收获，周年或较长时期的供应，就需要对 果蔬进行贮藏保鲜。据估计，每年世界各地生产的果蔬在到达消费者手中之前，至 少有 20% 的损失。这样，不仅造成大量资源的浪费，直接损害了果农和菜农的利益， 同时也造成了果蔬供应市场的不稳定。为了解决果蔬稳定贮存保鲜和延长果蔬的货 架供应期这一问题，国内外都积极开展了对果蔬贮藏保鲜的研究并取得了一定的成 绩。其中涂膜保鲜法是近年类来推出的一种新的简便贮藏保鲜法。 涂膜法保鲜果蔬，其关键在于所用的涂膜剂。涂膜剂必须无毒、无异味，与果 蔬接触后不产生对人体有害的物质。果蔬涂膜后，表面被一层极薄的涂层包裹着， 所以有人也把这种处理称为“液体包袋”。涂膜保鲜，抑制了果蔬的气体交换，降 低了呼吸速度，减少了水分的蒸发，阻止了曝于空气时的氧化作用，防止了微生物 的大量生长繁殖，更好的保持了果蔬的营养成分和色、香、味，是一种行之有效的 方法。 1.2 涂膜保鲜技术的背景 近年来应用较为普遍的有冷藏、气调贮藏、减压贮藏、气调包装膜和化 学药品 处理等技术，这些保鲜技术均具有高能耗、投资大或毒性副作用。随着现代保鲜技 术的发展，经济安全的天然保鲜剂的开发和应用已引起人们的关注，国际食品科学 界正掀起对可食性涂膜保鲜剂广泛应用于果蔬的研究高潮。我国也相继开发出几类 新型果蔬保鲜剂，如植酸型、壳多糖及其衍生物与蛋白混合型等，这类保鲜剂的一 个共同特点是无毒、可食，在保鲜效果、便捷程度和保鲜成本方面各有千秋。本文 就天然涂膜保鲜剂的保鲜机理和特点以及对果蔬的保鲜应用进行了分析讨论。 一方面我们以廉价的石蜡为原料，经改性、乳化制成乳状蜡液，再将其涂抹在 果蔬表面形成均匀保护膜;另一方面，我们以从虾、蟹壳中提取的可溶性壳聚糖为 原料，以有机酸为溶剂，辅以少量添加剂制成天然保鲜剂，再涂在果蔬表面形成保 - 1 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 护膜。水果蔬菜经这两种保鲜处理后水分散失减少，外观指标有明显改善，具有良 好的应用前景。 1.3 新鲜果蔬的特点 ?呼吸作用 收获后的果蔬与采收前一样仍是活的有机体，需进行生理活动， [1] 其中呼吸作用是新鲜果蔬采收后发生的主要生命活动，是一项极为复杂的过程 。 在这一过程中，通过分解果蔬体内的糖、有机物等呼吸基质，提供生物能量和中间 产物以满足生命活动机体内合成反应的需要。针对同一类果蔬，其呼吸强度不仅与 呼吸基质消耗量成正比，同样也与呼吸过程中产生呼吸热多少成正比，且受周围环 境影响很大。例如产生的呼吸热若不及时除去而积累在果蔬内部或贮藏环境中，会 提高果蔬的温度及环境湿度，从而促进呼吸，加速消耗。因此，新鲜果蔬质量的保 持和贮藏保鲜，必须将呼吸作用控制在维持正常生命活动的最低水平。 ?水分损失 新鲜果蔬的含水量很高，可达 70%~95% 。果蔬中的水分在内外因 素的综合作用下会从果蔬表面散失到大气中，当水分损失达一定程度时 通常为 5% 以上 ，因细胞膨压降低，造成果蔬表面失去光亮鲜嫩的状态，逐渐出现萎蔫、皱 缩。同时，失水还会使组织汁液减少，促进组织纤维化，从而导致食用质量降低。 所以，控制水分的过度损失是水果蔬菜保鲜的最重要的环节之一[1] 。 ?成熟与衰老 成熟和衰老是果蔬的正常生理活动，在这一过程中伴随一系列 与质量密切相关的变化，如果蔬颜色的改变、特殊香味的出现、口感的变化等等。 果蔬成熟和衰老的速度除受环境温度、湿度、氧及二氧化碳含量的影响外，还受到 乙烯气体的影响。乙烯是在果蔬生长后期随成熟而产生的，可促进新鲜果蔬的进一 步成熟，并通过提高呼吸速率，加速物质的消耗而导致衰老。因此，控制果蔬周围 的乙烯含量可以延缓新鲜果蔬的成熟和衰老。 1.4 对保鲜膜的要求 水果蔬菜保鲜涂膜是一种功能性薄膜，在新鲜果蔬运输和销售中能保持优良品 质，并具备如下特性: ?适当的空气透过率 新鲜果蔬的呼吸作用有两种形式:一种为有氧呼吸，即 果蔬的细胞组织从周围空气中吸收游离态分子氧，将有机物质进行氧化分解，在生 成二氧化碳和水的同时，释放能量，其反应过程为: - 2 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 C H O +6O ?6CO +H O+686KJ 6 12 6 2 2 2 另一种为无氧呼吸，即不需要空气中的游离氧参加的有机物质自动分解 过程， 其反应式为: C H O ?2C H OH+2CO +24KJ 6 12 6 2 5 2 因此，用涂膜方式包存新鲜果蔬时，薄膜应具有适量的氧气透过率，以 避免果 蔬进行无氧呼吸，但薄膜的氧气透过率不能太大，否则呼吸强度过高，会加速果蔬 的代谢过程，缩短果蔬的寿命。 ?适当的水蒸气透过率 不同品种的果蔬，具有不同的水蒸气透过率。水果涂 膜后散失的水分留存在薄膜内部，形成高温的小环境，从而抑制水分散失的速度， 使果蔬的损耗减少，保持饱满、鲜嫩的外观。同时，也应考虑因结露而引起的细菌 繁殖、果蔬发霉、衰败速度加快等情况。 ?二氧化碳透过率 二氧化碳是呼吸产物，选择二氧化碳透过率低的薄膜，可 增加环境中的二氧化碳浓度，降低氧气的含量，抑制呼吸率，使果蔬的生命活动降 低，延缓衰老。但不适宜地提高二氧化碳的浓度 即过大时 ，同样会造成果蔬进行 无氧呼吸并积累有毒物质，导致病害发生，反而加速了果蔬的衰老。 ?乙烯气体的控制 新鲜果蔬对乙烯的敏感性在环境温度和湿度较高的情况下 较明显，低温下乙烯的作用大为减弱。同时，环境中较低的氧气和较高的二氧化碳 气浓度也可有效地抑制乙烯的作用。 因此，包存新鲜果蔬应选用具有一定透气性 的薄膜，以保证膜内外可进行一定程度的气体交换，使内环境中的氧气、二氧化碳 气、水蒸气的浓度达到果蔬保鲜所需要的最适应浓度。 涂膜常温保鲜技术为果蔬贮藏提供了一条新的途径。该方法借助于大分子物质 在果蔬表面形成薄膜，通过薄膜阻止果蔬水分蒸发，通过薄膜将果蔬与环境分隔开 来，减少果蔬对环境中氧的吸收，从而达到降低呼吸消耗，推迟呼吸高峰到来，延 长果蔬贮藏时间的目的。这里主要讨论了乳化蜡和壳聚糖两种保鲜剂制备的配方及 方法，通过改善涂膜来调节氧气、二氧化碳和水蒸气的透过率，从而选择最佳条件， 达到果蔬保鲜的目的。 - 3 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 1.5 蜡乳状液的研究 乳化蜡的基本原料是石蜡、微晶蜡或石油脂。通过选用不同的原料、确定不同 的原料数量、配以不同的乳化剂，采用不同的乳化，就可根据不同的使用要求 而调制出适用的不同质量的乳化蜡产品。 乳化原理 蜡是一种内聚力较强的油性有机物质，不溶于水，不能皂化。石蜡乳化就是将 石蜡均匀地分散在水中，借助乳化剂的定向吸附作用，改变其表面张力，并在机械 外力作用下形成乳液。乳化剂分子中存在着亲油基和亲水基两种基团。乳化剂 HLB 值表示乳化剂分子中亲油和亲水两个相反基团的大小和力量的平衡。HLB 值越高， 乳化剂亲水性越强，HLB 值越低则亲油性越强。要获得质量稳定的乳化蜡产品， 关键在干乳化剂的选择，现在高效的复配型乳化剂基本上代替了低效的单一型乳化 剂。在选择好乳化剂的前提下，还必须考虑乳化剂的用量、乳化剂的加入方式、乳 化温度与时间、搅拌速度、乳化设备等因素的影响。 外观、熔点、pH 值、稳定性、水溶性是乳化蜡的通用指标。为获得稳定的乳 化蜡，必须考虑亲水亲油平衡值(HLB )、乳化温度、反应时间、颗粒度等主要的 影响因素，同时也要考虑乳化剂用量、乳化剂加入方式、冷却速度与搅拌速度、乳 化设备、乳化水汽泡等这些相关的影响因素。研究表明，稳定乳液颗粒度为 0.1~0.5μm ，稳定的半透明状石蜡微乳液分散相的粒径平均值应小于 0.1μm 。 制备过程中乳化剂的加入方式一般有如下 5 种:?剂在水中法，即将乳化剂直 接溶于水中，在激烈的搅拌条件下将蜡加入水中。?剂在油中法，即将乳化剂溶于 蜡中，然后将水直接加入混合物中或将混合物直接加入水中;?初生皂法，即脂肪 溶于蜡中，将碱溶于水中，两相接触在界面上即有皂生成;?轮流加液法，即将水 和蜡轮流加入乳化剂，每次只加少量;?转相温度乳化法，石蜡乳液多采用剂在水 中法，这种方法制得的乳液往往质量不稳定，若采用剂在油中法和初生皂法则会好 些。 乳化设备可采用一般的反应器，经适当改装，配上合适的搅拌桨，就可 达到较 好的乳化效果。如果要使乳化效果更理想(可采用胶体磨、均质器、高频振荡器与 超声波振荡器等设备。国内乳化蜡大部分为水包油(O/W )型。乳化蜡的形态有液 体状和固体状。目前国内乳化蜡绝大部分为液体状，固体状极少。 - 4 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 乳化工艺 ?乳化剂的选择及用量 能否制成高质量的乳化蜡关键在于乳化剂的选择。乳 化剂的选择必须能显著降低界面自由焓。根据热力学原理，要使 O/W 型石蜡乳状 液能形成稳定的物系，必须尽量减少 ΔG 。由式ΔG λA 可以看出，首先应考虑缩 小界面面积 A 。第二要降低界面张力，λ减小，使乳液亲水基增大。最早使用的是 单一的表面活性剂作乳化剂，如以胺类作石蜡的乳化剂，还有以非离子表面活性剂 作石蜡和微晶蜡的乳化剂。但单一乳化剂往往对蜡的乳化效果并不理想。有的乳化 剂虽然降低了物系的 ΔG，能形成蜡的乳状液，但却增加了乳液的界面自由焓，不 能使体系保持稳定。由二种表面活性剂组成的复配型乳化剂，可以很好地解决上述 问题。现在复配型乳化剂基本上代替了单一型乳化剂。 在含有蜡的配方中,凡是用到水的时候,调配所得的产品将是一种乳状液的形式, 分子结构中含有亲水和疏水基因,不是水包油型,就是油包水型。试验用蜡为烃类、 脂肪醇类有机化合物,具有憎水和拒水的特性,要制得稳定的水溶液就必须将其乳 化。 乳化剂的选择和应用必须考虑其类型和效率，应采用最便宜的乳化剂，或者是 在稳定性允许下用最少量的乳化剂。按一般规律，制得 O/W 型乳化体系，所采用 乳化剂的 HLB 值一般应在 8~18 之间，并结合体系的综合性能进行乳化剂的选择。 使用不同乳化剂的一般结论是:单组分乳化剂制得产品不稳定，使用复合乳化剂制 得产品稳定，且体系的综合性能也较理想,如上述由司班、土温、十二醇组 成的乳 化剂，就是较理想的复合乳化剂。 ?乳化时间 当乳化工艺条件为:乳化温度 75 oC,搅拌速度 100 r/min 时，乳化 时间对产品稳定性的影响为:在20 min 时产品有明显分层，在 30 min 时产品有少 许油状物析出，当乳化时间少于 40 min 时产品性能指标较差，乳化时间应选择在 45min 以上最佳。 ?乳化温度 工艺条件是:乳化时间 45 min 、搅拌速度 100r/min，在相同条件 下，对乳化温度进行实验，结论为:当乳化温度低于 65 oC 时，产品性能较差，并 出现分层现象，当乳化温度高于95 oC 时，储存时间超过2 天后，产品会 发生轻微 分层，因此乳化温度应控制在 75―85 oC 范围较好。 - 5 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 ?搅拌速度 稳定的乳液的粒径应是 0.1μm~0.5μm,所以通常的搅拌速度不应 小于 100r/min,速度过低不能使蜡与表面活性剂混合均匀，乳化的剪切不足，乳液颗 粒不均匀;搅拌速度过高，则易带入大量的气泡，削泡困难，影响乳液质量。 ?乳化方式 实验表明乳化方式不同乳化效果有所不同。一般而言，O-D 乳化 法效果最好。该乳化机理为，先使乳化剂与高碳醇助乳化剂及少量水形成透明的表 面活性剂醇溶液相 D ，然后将油增溶其中，形成层状液晶，继续加油形成透明的 O-D 乳液，加水构成凝胶状乳液，继续加水得 O/W 型微小乳状液。 O-D 乳化法优于单纯的剂在油中法，原因是乳化机理不同。剂在油中法是将乳 化剂首先溶于油，加水形成 W/O 型乳液，继续加水翻转形成 O/W 型颗粒较细乳液。 乳化剂在油中溶解度有限，乳化剂间的协同效应及乳化作用并没得到充分发挥。而 O-D 乳化法首先使乳化剂溶于醇水溶液形成均匀透明的中间相 D ，加油增溶形成层 状液晶，继续加油形成 O-D 乳液，加水形成凝胶状乳液，继续加水逐渐翻转形成 O/W 型微小乳状液，这一机理经历一系列中间过程有利于乳化剂间协同效应的发 挥。 影响乳化液稳定性的其它因素 乳化液是热力学不稳定体系，为使乳化液稳定，应考虑以下条件:?两液相密 度差要小，?两液相间界面张力要小，?粒子界面有扩散的双电层，?界面膜有良 好强度与韧性。选择合适复配型乳化剂及用量，采用最佳乳化工艺有利于实现上述 条件。配方是最重要因素，此外乳化方式、乳化温度、蜡配比、乳化水用量， 冷却速度均有一定影响，前人己进行过较详细研究。笔者实验结果为乳化温度高于 80?即蜡的熔化温度可防止蜡结晶，避免乳液颗粒不均匀。在 80~ 85 ?为好，因 90?以上油酸分解，影响乳液质量。乳化水用量控制在 70~ 75% ，少则会使乳液浓 度大，粘稠，多则会影响乳液稳定性，制得乳液自然冷却，放置有返粗现象，用冷 却水快速冷却，其颗粒大小，粘度均不变。实验还显示当界面膜中有极性有机物助 剂时，界面膜强度及乳化液稳定性均显著提高[3] 。 1.6 壳聚糖保鲜膜的研究 - 6 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 使用从虾、蟹壳中提取的可溶性壳聚糖为原料，以有机酸为溶剂，辅以少量添加剂制成天然保鲜剂， 将其在涂抹在果蔬表面形成一层均匀的膜保护层，处理后的果蔬水分散失 少，外观指标有明显改善， 具有良好的应用前景。 壳聚糖的特性及保鲜机理 ?壳聚糖的特性 壳聚糖是α-氨基 D-葡胺糖通过 β-l,4-苷键连结成的直链状 多糖，是一种生物活性物质，由甲壳素通过脱乙酰制得，而甲壳素是以虾、蟹、昆 虫等低等动物和菌、藻类低等植物为原料提取出来的一种天然高分子化合物，学名 为(1-4)-2-氨基-2-脱氧-B-D-葡聚糖缩聚物，自然状态下呈乳白色粘稠液体，特 性粘度为 70.8Mpa??s 。来源丰富，是自然界储量仅次于纤维素的第二大类有机化合 物，制备简单，无毒、可食，pH值呈微酸性，精制品无色无味，具有良好 的成膜 性，成膜的半透性与其溶液的粘度相关，湿度与pH值对膜特性有一定的影响。另 外，成膜介质对膜的透明度、凝胶强度、弹韧性、吸湿性和粘着性等也有影响。膜 的厚度易调适，可反复溶解和成膜，并有抑制病菌生长繁殖的防腐作用[5] 。 ?壳聚糖的保鲜机理 壳聚糖是以 C H O NH 为单体的高聚物，其保鲜机理主 6 9 4 2 要是形成保护膜质，促进生理活性。当该物质喷涂于果蔬表面，待溶剂挥发后，被 处理的果蔬表面形成一层透明的无色薄膜，即壳聚糖分子形成互相交联，层层交联 的膜层。该膜层具有通透性、阻水性，可以对各种气体分子增加穿透阻力， 形成了 一种微气调环境。一方面阻止外界的空气进入膜层内，另一方面使果蔬组织内的二 氧化碳含量增加，氧气含量降低，抑制了果蔬的呼吸代谢强度和水分散失，减缓果 蔬组织和结构衰老，从而有效地延长果蔬的采后寿命。壳聚糖在微酸环境中具有较 强的抑菌抗菌作用，这是果蔬保鲜中十分重要的保鲜功能。 对于不同浓度的壳聚糖溶液，其粘度不同，形成的保鲜膜的疏密程度不同，成 膜质量对保鲜时间的长短有明显的影响。当壳聚糖浓度小于 l%时，成膜较薄，它 对体内与空气的气体交换的阻力就小，导致果内的氧气浓度升高，二氧化碳呼吸作 用增强，营养成分及有机酸消耗过快，保鲜效果不好;当壳聚糖浓度大于 2% 时， 成膜过厚，使果蔬内氧气浓度太低，不能满足正常呼吸，成为缺氧呼吸，保鲜时间 也缩短;只有当壳聚糖浓度为 1%~2%时，成膜厚度适宜，果蔬既能进行有氧呼吸， 又能防止水分散失过快，并能抑制微生物入侵，而使其显著延长贮藏时间，达到保 鲜目的。 - 7 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 [5] 壳聚糖还具有良好的抑杀菌作用。据报导 ，壳聚糖对腐败菌、致病菌均有一 定的抑制作用。如浓度为 0.4% 的壳聚糖对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌 均有较强的抑制作用。又如 0.1%NOCC-2%醋酸混合液，对乳酸扦菌、葡萄球菌、 微球菌、肠球菌，梭状芽孢杆菌等腐败菌及金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌、李 斯特单核增生菌等致病菌均有抑制作用。且抑菌效果明显优于单纯的 2%醋酸。此 外，壳聚糖能抑制草莓果实上的灰霉病菌、软腐病菌的孢子萌发、芽管伸长和放射 生长，并能诱导其形态变化。因此，壳聚糖用于食品可以起到防腐作用。将其涂敷 在食品表面，可防止环境微生物对食品的侵染，将其添加到食品内，可以抑制或杀 死食品中的微生物。 同时，壳聚糖分子中含有大量羟基 -OH 和氨基 -NH ，是一种天然的高分子 2 鳌合剂，可与许多重金属离子生成稳定的结合物。因此，将壳聚糖添加到食品中， 可通过其与对脂肪氧化酸败有促进作用的铁、铜等金属离子的结合、固定，可以延 缓脂肪的自动氧化酸败[6] 。 ?影响壳聚糖膜性质的因素 ?壳聚糖的结构 壳聚糖的脱乙酰化度会影响其膜性质，有研究结果显示，壳 聚糖分子的脱乙酰化度越高，其膜的溶胀性 溶胀性指将膜浸入水中24h后的重量 与膜厚重的差值和膜厚重之比 越低。壳聚糖分子的脱乙酰度也影响其膜的抗拉强 度，壳聚糖的脱乙酰化度之所以影响膜的性质，是因为脱乙酰化度影响了壳聚糖分 子的柔顺性，由于高脱乙酰化度的壳聚糖分子中存在更多的晶体结构，因此分子刚 性较强，同时也阻碍其吸水。 壳聚糖的分子量对膜性质也有显著影响，壳聚糖分子量越低，其膜的抗拉强度 也越低，膜的通透性也越强。膜的这些性质与膜材料分子中无定形态区域的量有关， 壳聚糖分子量越大，分子晶形结构也越多，分子间高度缠结，分子的柔顺性越差， [7] 因此其抗拉强度越高，同时膜的通透性也越差 。 ?成膜材料的组成 纯的壳聚糖具有良好阻氧性，但阻水汽性略差。壳聚糖膜 的性质受pH、增塑剂及膜的贮存时间的影响。有研究表明，膜的贮存时间对膜的 水蒸汽通透系数无影响，但随着贮存时间的延长，膜的抗拉系数最初3周内明显上 升，随后逐渐下降，至第 9 周时，基本与最初的值接近，膜的长度则随着贮存时间 [7] 的延长几乎呈直线下降 。 - 8 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 ?增塑剂的浓度 增塑剂的浓度也明显影响膜的通透性和抗拉强度。以醋酸、 丙酸和乳酸为增塑剂的膜，随着增塑剂浓度的上升，其氧气通透率明显上升。酸的 种类和用量对膜的性质也有影响。采用不同的酸，膜的透氧率有显著的不同。乳酸 膜的透氧率最低、醋酸、丙酸其次，甲酸膜最高，透氧率的最高与最低值相差近 100倍，但酸的种类对透水气性影响不明显。酸的量对膜的透氧性有显著影响，随 着各种酸用量的上升，透氧率均显著上升。酸用量对透水汽率则无显著影响。 研究表明，将壳聚糖膜覆盖在果胶膜上将得到光滑亮泽的外表，在果胶膜的 材料中以乳酸代替甘油作为增塑剂，将有效的降低霉菌的污染。果胶/壳聚 糖复合 膜具有良好的抗水性，这是由于在溶液中壳聚糖与果胶相遇合形成沉淀之故，这种 [7] 复合膜的通透性和强度与单纯壳聚糖膜相比无显著影响 。 影响壳聚糖溶液性质的几个主要因素 ?酸的选择 壳聚糖不溶于水而溶于酸，故应选择适宜的酸，使溶解足够快， 溶解完全，而酸性又不能太高，且无毒性。为制成固体保鲜剂，因此应选用固体酸。 通过试用抗坏血酸、草酸、酒石酸及柠檬酸，结果表明:醋酸、酒石酸和柠檬酸符 合上述要求，但用复合酸尤为好，溶解较快。但如果酸的浓度太高，酸性太强，可 导致果蔬酸伤，酸的浓度过低，壳聚糖溶解会出现不完全现象，因此控制壳聚与酸 的比例，是配制保鲜剂的关键技术之一。 ?表面活性剂的选择 果蔬表面有腊质，壳聚糖保鲜液总是粘附不上，出现一 片片症状，不能形成完整的膜，加入表面活性剂，则可解决了这一问题。试用了多 种表面活性剂，如吐温-40，吐温-80，司班-20，蔗糖酯及卵磷脂等，试验结果以卵 磷脂最好，卵磷脂属纯天然，是人体必需的物质，而且对苹果、梨、青椒、番茄等 果蔬品种均适用[8] 。 壳聚糖在果蔬保鲜上的应用 现已有不少研究结果表明，果实采后使用壳聚糖处理，对延长果实的保鲜期具 [9] 有较好的效果，是一种很有发展前景的多用途天然物质 。 应用壳聚糖处理的果实有利于保持果实较好的品质，这主要是由于壳聚糖在果 实表面形成一层薄膜，抑制了果实的呼吸，减缓了果实代谢速度，从而降低了果实 自身营养的消耗。壳聚糖无色透明的半透膜，还可有效地减少氧气进入果实内部， - 9 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 明显地抑制了果实的呼吸，从而推迟了果实的生理衰老;抑制某些病菌的侵染和蔓 延，能延长贮藏期。 另外，壳聚糖是无毒、无味、无嗅、且来源丰富，保鲜效果显著，经济效益明 显;并能增加果实表面光泽，提高商品价值，是一种具有值得推广应用的水果保鲜 剂。 小结 ?果蔬在采摘后，由于其代谢作用并没有完全终止，体内水分会不断蒸发，有 机物分解，营养成份破坏，与此同时空气中的微生物也会对它侵蚀，壳聚糖涂膜保 鲜剂就是通过在果蔬表面形成一层半透膜，以有效抑制其呼吸作用，防止脱水、萎 缩及微生物的侵蚀，对多数果蔬有较明显的延长贮藏寿命的保鲜效果。但由于壳聚 糖在 H+浓度 1~100nmol/L 的稀酸中溶解性能较好，为便于控制溶液酸度，宜用有 机酸为溶液。由于有的果蔬生理组织不适应此酸度范围，或果蔬组织成份与有机酸 发生作用，就会使保鲜作用受到影响，甚至会加快其变质。 ?由于不同种类的果蔬其组织结构特点不同，生长特性不同，呼吸强度不同; 不同浓度的保鲜剂，其粘度不同，形成的保鲜膜疏密程度也不同。因此要根据果蔬 特点，相应地选择适宜的浓度，从而起到调节、控制果蔬呼吸作用的目的。测定不 同果蔬的呼吸强度、选择理想的壳聚糖溶液浓度，会收到更好的保鲜效果和经济效 益。另外，由于壳聚糖在有机酸中的溶解是有限度的，浓度太大则会生成凝胶，故 一般选用的壳聚糖溶液的浓度范围为 1%~5%。 ?壳聚糖的保鲜是通过涂膜抑制果蔬呼吸强度的，针对不同保鲜对象的生理特 点，可将此法与其他保鲜方法结合起来使用，以达到理想的保鲜效果。例如将涂膜 法和聚乙烯薄膜气调法结合起来，对一些样品取得了比用其中单一方法更好的效 果，但这种方法有选择性，否则适得其反。 ?自然界中甲壳素资源十分丰富，全球每年由生物体产生的就有约 100 亿吨， 其中虾蟹壳所产生的就达 10 亿吨以上。甲壳素虽在 19 世纪就被发现，但到 20 世 纪 80 年代才被大量应用到新的生物技术和高科技领域，如医药、卫生、印染、印 刷等，但作为保鲜剂研究时间不长。甲壳素作为保鲜剂无毒、操作简便且低价格、 [10] 高效果，可望成为绿色果实的绿色保鲜膜 。 ?用壳聚糖处理因能有效控制果实采后的衰老软化和部分取代化学药剂控制 果实采后的病害，调节果实的生理生化代谢，又无污染问题，因此被人们看好，认 - 10 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 为是具有应用前途的果蔬短期贮藏措施，已成为研究热点。但对于壳聚糖果 蔬保鲜， 还存在着如下问题:不同处理温度、时间及不同浓度酸碱处理，所得壳聚糖的分子 质量、脱乙酰程度、粘度及成膜厚度不尽相同，因而保鲜效果不一;壳聚糖在 H+ 浓度为 1~100 nmol/L 的稀酸中溶解性能较好，但有的果蔬生理组织可能不适应此 酸度范围，或果蔬组织成分与该酸发生作用，因而影响其保鲜效果。然而，随着壳 聚糖膜性质和应用的研究深入，壳聚糖在食品防腐保鲜方面能展示出很好的应用前 景，进而在解决果蔬保鲜方面发挥重要的作用[11] 。 1.7 保鲜剂对草莓保鲜的应用 草莓的的生理特点 草莓属蔷薇科草莓属，果实色红，汁多，风味芳香，营养丰富，是人们所深爱 的一种水果。草霉成熟期短，采期气温较高，加上果肉柔软多汁。不过，草莓是一 种高度易腐的水果，常因感染灰葡萄孢霉及根霉等真菌而变质腐烂，在常温下仅能 放置 2 天。因此极不耐藏，采后室温下仅 1~2 天就会因运输或销售不及时而造成大 量损失。 除腐烂外，草莓采后几小时就会出现水渍状白斑，并在 l~2 天内白斑组织失水， 细胞干缩，水渍状消失，对果实外观影响不大，只是失去原有的亮度和饱满状;若 水渍斑大于黄豆粒时，可形成明显凹陷，凹陷处为淡褐色，果实本身的红色 褪去， 影响外观及商品价值。 近年来草莓的产量呈现迅猛上升之势，但由于未能解决其贮运保鲜问题，致使 大量的草莓腐烂，造成很大的损失。为此，寻找适宜的草莓贮运保鲜技术是当务之 急。 草莓果实的采后损失主要是由微生物侵染造成的腐烂。寻找简便易行，无毒， 无残留并不影响草莓的色泽，风味、口感的防腐措施是十分必要的。 草莓的贮藏保鲜 目前，使用最广泛的草莓保鲜技术是低温保鲜，一般是将草莓保鲜在 1?和90% 以上相对湿度的空气中。但是，由于在贮运过程中难以有效地控制温度、湿度，因 而限制了它的应用。其它有效的保鲜方法包括气调贮藏法，化学品保鲜法等。气调 保鲜法是将草莓贮存于高 CO 6~7% ，低 O 5% 的改性空气中，可以延长草莓的 2 2 - 11 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 保鲜期至 2 周左右。但是草莓长时间暴露在 CO2 中将导致其颜色的劣变，且气调贮 存的技术复杂，成本也高，因此，气调贮藏法难以成为普遍使用的草霉保鲜方法。 化学品保鲜法是利用各种杀真菌剂来控制草莓的腐烂，由于涉及到这些化学 药剂的 毒性和残留问题，以及能够杀真菌剂的致病菌的数量不断增加，使得此法难以推广。 近年来，许多研究者对使用天然高分子制成的半透膜保鲜水果的技术进行了探 索。Banks 发现[12]，将蔗糖脂肪酸酯和 CMC-Na 的混合物在香蕉表面制成半透膜， 可以改善其内部空的组成，从而推迟其成熟。Davies[13]等人的实验结果证明 N,O- 羧甲基壳聚糖能推迟梨和苹果的成熟。 Ghaouth[14]等人首先将壳聚糖应用于草莓的保鲜。结果证明壳聚糖涂膜具有明 显的抑制草莓腐烂的效果。在 13?下，经过 29 天贮存，涂膜草莓的腐烂率仅为 82%。 此外壳聚糖涂膜也能够较好地保持草莓的质量。 在国内，陈天[15]等人将壳聚糖用于中华弥猴桃的保鲜，常温下可将贮藏期由原 来的 10~13 天延长到 80 天,并考察了壳聚糖作为杀真菌剂，对草莓收获后的霉变腐 烂的抑制作用，以及评价了壳聚糖涂膜对草莓保藏质量的影响。 - 12 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 第二章 实验部分 2.1 蜡乳液的制备 主要原料:?石蜡: 食用级,熔点 52,60?;?乳化剂:司班-60，土温-80; ?去离子水。 搅拌及加热设备:25W电动搅拌器及 2000W 调温电炉各一套。 制备步骤: ?将5.5g石蜡、1.0g司班-60加入盛有20ml热水的三口烧瓶中，再将整个装 置置于水浴中加热。 ?打开搅拌器，使烧瓶内各固状物受热均匀，不断搅拌使其熔融。 ?将2.5克土温-80溶于51ml热水中，再将混合物分两次转移至烧瓶内。 ?45分钟后停止加热。继续搅拌使所得乳液在空气中自然冷却至室温。 ?将乳液转移至烧杯中。所得乳液在室温下静置 12 小时部分层，为淡蓝色透 明液体。 2.2 壳聚糖溶液的制备 主要原料:细屑状壳聚糖，酒石酸，柠檬酸，无菌水 设备:25W电动搅拌器及DZKW-D型水浴锅各一套、三口烧瓶 操作步骤: ?调节水浴锅温度，使水浴温度保持在 40 ?左右。 ?将 1.0g壳聚糖、1.0g酒石酸、0.5g柠檬酸和 1.0g卵磷脂装入盛有 96.5g无 菌水的烧瓶中，再将烧瓶置于水浴锅中加热。 ?打开搅拌器，控制搅拌温度，避免烧瓶内液体发生湍流而产生大量气泡。 ?1 小时后停止搅拌，将烧瓶置于室温下冷却。待冷却至室温后将烧瓶内溶液 转移至烧杯中。 2.3 消毒剂DMF 的制备 富马酸二甲酯(Dimethyl Fumarate,缩写为 DMF ，学名为反丁烯酸二甲酯)是 美国 80 年代生产的新型食品防霉剂，具有高效、低毒、化学稳定性好、适用 pH - 13 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 广(pH 3~8 )等特点。由于DMF 进入机体后很快转变为正常代谢产物富马酸(即 延胡索酸)，因此安全性极高。合成富马酸的经典方法是用无机酸催化剂富马酸直 接催化，虽然该方法收率高，但原料富马酸来源有限，价格较贵故生产成本较高而 不利于规模化生产及推广应用，而目前我国马来酸酐(即顺丁烯二酸酐)生产发展 较快，下游产品有待开发。但利用马来酸酐作原料生成富马酸二甲酯必须使用异构 剂，据文献报道，氯化物、溴化物、硫脲等几种化合物可催化异构化反应。利用三 氯化铝与无机酸磷酸组成的复合催化剂可以催化异构化反马来酸酐一步合成了富 马酸二甲酯。考虑到该催化剂价格偏贵，我们利用价廉易得的浓盐酸作为异构化反 应的催化剂，浓盐酸作为酯化反应的催化剂组成的合成催化剂，采用异构化、酯化 在同一容器中进行的一锅法制取了富马酸二甲酯。 ?主要试剂与仪器 试剂:顺丁烯二酸酐(分析纯)，甲醇(分析纯)，浓盐酸(化学纯)，浓硫 酸(化学纯)。 仪器:25W 电动搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗、500ml 三口烧瓶。 ?富马酸二甲酯的合成 在装有电动搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的三口烧瓶中加入 49 克(0.5 mol ) 马来酸酐，40 ml (1.0 mol)甲醇及一定量的浓硫酸，加热回流 1.5 h,然后滴入另一 部分甲醇，约 1 小时滴完后，继续加热回流一定时间。反应结束后蒸出未反应的 的甲醇，自然冷却后，向瓶中加入 50 ml 冰水，则有白色晶体析出，过滤，干燥粗 品富马酸二甲酯。用乙醇重结晶可得纯品，熔点为 102~103?。 2.4 正交设计 为研究保鲜液涂膜对草莓保鲜效果的影响因素，对涂液浓度、草莓浸泡时间及 浸泡次数各因子进行正交实验，列表如下: - 14 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 ?壳聚糖: 表 2.1 影响壳聚糖保鲜液各因子的正交设计 因子 A-壳聚糖质 B-浸泡时间 C-浸泡次数 量百分数/% /min 试验号 K-1 0.375 1 1 K-2 0.375 2 2 K-3 0.375 5 3 K-4 0.75 1 2 K-5 0.75 2 3 K-6 0.75 5 1 K-7 1.5 1 3 K-8 1.5 2 1 K-9 1.5 5 2 ?乳化蜡: 表 2.2 影响乳化蜡保鲜液各因子的正交设 计 因子 A-乳化蜡质 B-浸泡时间 C-浸泡次数 试验号 量百分数/% /min R-1 2.5 1 1 R-2 2.5 2 2 R-3 2.5 3 3 R-4 5.0 1 2 R-5 5.0 2 3 R-6 5.0 3 1 R-7 7.5 1 3 R-8 7.5 2 1 R-9 7.5 3 2 - 15 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 2.5 草莓的处理 供试验草莓均在早晨从农贸市场购买，系大棚草莓，新鲜。挑选大小均 匀，色 泽相近，无机械损伤及真菌感染的草莓供试。 分别以乳化蜡和壳聚糖溶液保鲜涂膜剂，对每组 3 个草莓试样进行涂 覆，在室 温下自然凉干，按表 2.1 、表2.2 所列举次数重复涂抹。待涂膜操作结束 后，将各 组试样和消毒剂 DMF 一起装入聚乙烯薄膜中，再分别置于低温(2 ?)和 常温条件 下进行储藏。 - 16 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 第三章 试验结果与讨论 3.1 乳化蜡的组成 表 3.1 乳化蜡保鲜剂的组成 组分 质量分数/% 石蜡 5.5 司班-60 1.0 土温-2.5 2.5 去离子水 71.0 使用两种乳化剂，可有效地改善乳化颗粒与水相之间的界面力。乳化剂用量决 定了乳化颗粒的大小，乳化剂用量偏小时，石蜡颗粒过大，乳液呈白色不透明态， 乳液不均匀，放置易返粗;用量偏大时，得到的是半透明的微乳液，防水性下降， 成本增高。乳化剂用量合适，则所得乳液外观呈乳白微蓝透明，颗粒直径在 0.5 μ m左右，颗粒呈均匀的球形，放置不分层能与水无限混溶。 3.2 壳聚糖溶液的组成 表 3.2 壳聚糖保鲜剂的组成 组分 质量分数/% 壳聚糖 1.0 酒石酸 1.0 柠檬酸 0.5 去离子水 97.0 块状壳聚糖通常不溶于水，但在有机酸作用下可少量溶于水形成粘稠液 体。为 保证制得的壳聚糖无异味，并能长期保持一定的 pH 值，可以采用复合有机 酸。在 一定范围内有机酸用量越大，壳聚糖在水中的溶解度也越大，但考虑到过高 的 H+ 浓度可能会对果实产生负面影响，并且壳聚糖浓度过高使溶液粘度偏高，不 利于涂 膜操作，因此，在保证一定壳聚糖浓度前提下应尽量减少有机酸的用量。 - 17 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 3.3 保鲜应用效果 根据正交设计方案分别对照试验，于常温、冷藏条件下对草莓试样进行贮存， 每日一次感官检查其外观，色泽，硬度等情况，其结果见下列各表所示。 ?涂层:壳聚糖 温度:2 ? 表 3.3 低温(2 ?)条件下经壳聚糖涂膜后草莓失重变化结果 时间/天 2 4 6 8 10 12 14 试样号 Kl-1 0.07616 0.1546 0.2409 0.3098 0.4078 0.4634 0.5700 Kl-2 0.1210 0.2550 0.3841 0.5114 0.6064 0.7006 0.8566 Kl-3 0.1071 0.1736 0.2173 0.3093 0.3799 0.4160 0.5236 Kl-4 0.05405 0.1436 0.1872 0.2812 0.3367 0.3681 0.4812 Kl-5 0.07117 0.1691 0.2324 0.3505 0.4066 0.4421 0.5889 Kl-6 0.07658 0.1769 0.2308 0.3705 0.4249 0.4774 0.6211 Kl-7 0.07939 0.1851 0.2512 0.3702 0.4612 0.4933 0.6474 Kl-8 0.06211 0.1511 0.2139 0.3272 0.3813 0.4162 0.5632 Kl-9 0.06823 0.1558 0.2584 0.3377 0.3975 0.4538 0. 5721 低温对照样 0.04389 0.1069 0.1824 0.2215 0.2575 0.2816 0.3485 说明:? 试样号 Kl-1,Kl-9 对应各因子与水平的不同组合，其中各 因子极其水平分别为: A-壳聚糖浓度，分为 0.375%,0.75%,1.5%三水平;B-浸泡时间，分为 1min， 2min ，5min 三水平; C-浸泡次数，分为 1 次，2 次，3 次三水平。试样号与因子间对应关系为: Kl-1 号试样:A B C 1 1 1 (即按壳聚糖浓度为0.375%,浸泡时间 1 分钟，浸泡次数为 1 次的关系 组合);Kl-2 号试样: A B C (按壳聚糖浓度0.375%，浸泡时间2 分钟，浸泡次数 2 次的关 系组合);Kl-3 号试样: 1 2 2 A B C ;Kl-4 号试样:A B C ;Kl-5 号试样:A B C ;Kl-6 号试样: A B C ;Kl-7 号试样: 1 3 3 2 1 2 2 2 3 2 3 1 A B C ;Kl-8 号试样:A B C ;Kl-9 号试样:A B C 。低温对照样为 未经充氮、涂膜处理的 3 1 3 3 2 1 3 3 2 试样。? 失重变化百分数以每隔两天质量变化值与其始质量值之比计。 各试样失重百分率随时间变化关系图3.1所示。 - 18 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 0.9 0.8 0.7 Kl-1 Kl-2 0.6 Kl-3 Kl-4 % 0.5 / Kl-5 重 失 0.4 Kl-6 Kl-7 0.3 Kl-8 Kl-9 0.2 低温对照样 0.1 0 0 5 10 15 时间/天 图3.1 草莓经壳聚糖涂膜后在低温(2 ?)下失重变化与时间的关系曲线 由上图可知，对各试样而言，总的规律是，在第6~8 天时，失重缓慢增加， 接着失重速度有加剧的趋势，在试样进行至第 10 天附近时，失重变化变得平缓， 两天后又开始加剧。 另外，对于同一浓度壳聚糖溶液，浸泡次数越多，保鲜效果未必越佳， 如上图 Kl-1 、Kl-2 、Kl-3 号试样所示，当壳聚糖浓度为 0.375%时，三者失重变化比较为: Kl-2 Kl-1 Kl-3 ，失重对涂膜时间依赖关系有同样的结论;而当壳聚糖浓度增至 0.75%时，结论为浸泡次数越多，失重越小(失重变化率:Kl-4 Kl-5 Kl-6 )，这 一结论对浓度为 1.5%的壳聚糖涂膜仍然适用，但表现不甚明显。 表 3.4 低温(2 ?)条件下经壳聚糖涂膜后草莓贮存保鲜结果 时间/天 2 4 6 8 10 12 14 试验号 色泽正 一试样分 软化试样 各试样均 无明显变 软化试样分 Rl-1 常， 离少量水 分离少量 无变化 分离少量 化 离大量水分 果肉饱满 分 水分 水分 - 19 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 袋内干燥 试样正常完 Rl-2 同上 正常完好 完好 无变化 无变化 试样完好 好 边角试样 各试样均 一非边角试 边角处试 Kl-3 同上 同上 无变化 分离少量 分离少量 样内部严重 样软化 水分 水分 软化 边角试样 Kl-4 同上 同上 完好 正常完好 无变化 分离少量 无明显变化 水分 软化试样 一试样软 分 无明显变 边角试样分 Kl-5 同上 无变化 无变化 化 离少量水 化 离少量水分 分 边角处试 软化试样 另一试样开 样严重软 软化试样 开始腐 边角试样 始软化，并 Kl-6 同上 同上 化，分 色泽保持 烂，并分 腐烂程度 分离少量水 离大量水 鲜艳 离大量水 加深 分 分 分 试样干燥 Kl-7 同上 完好 完好 无变化 无变化 试样完好 完好 软化试样 二试样分 边角处试 二试样严重 Kl-8 同上 同上 完好 分离大量 离水分增 样变软 软化 水分 加 边角试样 边角试样 软化试样 软化试样 软化程度 软化，分 另二试样完 Kl-9 同上 同上 产生大量 色泽保持 加深，但 离少量水 好 水分 鲜艳 色泽保持 分 鲜艳 边角试样 软化试样 低温对照 边角试样 另二试样 有大量水分 同上 试样完好 分离少量 软化程度 样 轻微软化 软化 产生 水分 加深 说明:试样号 Kl-1,Kl-9 对应各因子与水平的不同组合，其中各因子 极其水平分别为: A-壳聚糖浓度，分为 0.375%,0.75%,1.5%三水平;B-浸泡时间，分为 1min， 2min ，5min 三水平; C-浸泡次数，分为 1 次，2 次，3 次三水平。试样号与因子间对应关系为: Kl-1 试样:A B C 1 1 1 (即按壳聚糖浓度为0.375%,浸泡时间 1 分钟，浸泡次数为 1 次的关系 组合);Kl-2 试样:A B C ; 1 2 2 Kl-3 试样:A B C ;Kl-4 试样:A B C ;Kl-5 号试样:A B C ;Kl-6 号试样:A B C ;Kl-7 1 3 3 2 1 2 2 2 3 2 3 1 号试样:A B C ;Kl-8 号试样:A B C ;Kl--9 号试样:A B C 。低温 对照样为未经涂膜试样。 3 1 3 3 2 1 3 3 2 - 20 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 ?涂层:乳化蜡 温度:2 ? 表 3.5 低温(2 ?)条件下经乳化蜡涂膜后草莓失重 变化结果 时间/天 2 4 6 8 10 12 14 试样号 Rl-1 0.03621 0.1134 0.1609 0.2308 0.2746 0.3146 0.3829 Rl-2 0.06550 0.1313 0.1894 0.2646 0.3100 0.3507 0.4265 Rl-3 0.05779 0.1412 0.1977 0.2922 0.3597 0.4149 0.5422 Rl-4 0.1391 0.1644 0.2328 0.3216 0.3589 0.3811 0.4184 Rl-5 0.09820 0.2384 0.3224 0.4707 0.7653 0.7924 0.8953 Rl-6 0.04004 0.1310 0.1543 0.1651 0.2002 0.2539 0.4318 Rl-7 0.03270 0.08619 0.1397 0.2586 0.06319 0.1369 0.3783 Rl-8 0.01058 0.06952 0.09578 0.1500 0.2029 0.2159 0.3047 Rl-9 0.07460 0.09721 0.1455 0.2629 0.2879 0.2943 0.4658 低温对照 0.04389 0.1069 0.1824 0.2215 0.2575 0.2816 0.3485 样 说明:试样号 Rl-1,Rl-9 对应各因子与水平的不同组合，其中各因子极其水平分别为: A-乳化蜡浓度，分为 2.5%,5.0%,7.5%三水平;B-浸泡时间，分为 1min,2min,3min 三水平;C- 浸泡次数，分为 1 次，2 次，3 次三水平。试样号与因子间对应关系为:Rl-1 号试样:A B C 1 1 1 (即按壳聚糖浓度为2.5%,浸泡时间 1 分钟，浸泡次数为 1 次的关系组合);Rl-2 号试样:A B C ; 1 2 2 Rl-3 号试样:A B C ;Rl-4 号试样:A B C ;Rl-5 号试样:A B C ; Rl-6 号试样:A B C ; 1 3 3 2 1 2 2 2 3 2 3 1 Rl-7 号试样:A B C ;Rl-8 号试样:A B C ;Rl-9 号试样:A B C 。 低温对照样为未经涂膜试 3 1 3 3 2 1 3 3 2 样。 表 3.6 经乳化蜡涂膜后草莓在低温(2 ?)条件下贮存 保鲜结果 时间/天 2 4 6 8 10 12 14 试验号 二边角试 色泽鲜 一试样 边角试样 试样正 无明显 变 样分离大 Rl-1 艳，果肉 无变化 产生大 腐烂，产生 常完好 化 量水分，但 饱满 量水分 少量水分 并未变软 - 21 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 一试样 边角试样 软化，产 无明显变 有大量水 Rl-2 同上 同上 无变化 分离少量 生大量 化 分产生 水分 水分 一试样软 各试样均 有大量水 无 明显变 Rl-3 同上 同上 化，生成少 同上 分离大量 分产生 化 量水分 水分 一试样 试样腐烂 二试样严 开始腐 加深;边角 各试样色 重软化，分 Rl-4 同上 同上 无变化 烂，并分 试样变软， 泽保持鲜 离大量水 离大量 并分离大 艳 分 水分 量水分 一试样 边角试样 二试样 边角试样 边角试样 有 大量水 Rl-5 同上 轻微发 产生大量 产生大 腐烂，分离 严重变软 分产生 霉 水分 量水分 大量水分 正常完 试样正常 有少量水 试样色泽 Rl-6 同上 无变化 无变化 好 完好 分产生 较浅 一试样 开始软 试样腐烂， 边角处试 二试样严 Rl-7 同上 同上 同上 化，并分 分离大量 样轻微软 重软化 离少量 水分 化 水分 各试样均 有少量 各试样 一试样软 有大量水 开始软化， 试样软化 Rl-8 同上 水分产 分离大 化程度加 分产生，色 分离大量 程度加深 生 量水分 深 泽鲜艳 水分 一试样 一试样严 试样腐烂 试样色泽 一试样分 有大量 腐烂，产 重腐烂;各 程度加深， 较浅，但分 Rl-9 同上 离大量水 水分产 生大量 试样均已 并分离大 离大量水 分 生 水分 软化 量水分 分 边角试样 边角试 软化试样 低温对照 试样完 另二试样 有大量水 同上 分离少量 样轻微 软化程度 样 好 软化 分产生 水分 软化 加深 说明:试样号 Rl-1,Rl-9 对应各因子与水平的不同组合，其中各因子极其水平分别为: A-乳化蜡浓度，分为 2.5%,5.0%,7.5%三水平;B-浸泡时间，分为 1min，2min ，3min 三水平; C-浸泡次数，分为 1 次，2 次，3 次三水平。试样号与因子间对应关系为:Rl-1 号试样:A B C 1 1 1 (即按壳聚糖浓度为0.375%,浸泡时间 1 分钟，浸泡次数为 1 次的关系组合);Rl-2 号试样: - 22 - 果蔬保鲜涂膜(蜡)乳液制备技术及应用 A B C ;Rl-3 号试样:A B C ;Rl-4 号试样:A B C ;Rl-5 号试样: A B C ;Rl-6 号试样: 1 2 2 1 3 3 2 1 2 2 2 3 A B C ;Rl-7 号试样:A B C ;Rl-8 号试样:A B C ;Rl-9 号试样: A B C 。低温对照样为 2 3 1 3 1 3 3 2 1 3 3 2 未经涂膜处理试样。 由表3.5 作图如下: 0.8 0.7 Rl-1 0.6 Rl-2 Rl-3 0.5 Rl-4 % 重 0.4 Rl-5 失 Rl-6 0.3 Rl-7 Rl-8 0.2 Rl-9 低温对照样 0.1 0 / 0 5 时间天 10 15 图3.2 低温(2 ?)条件下草莓经乳化蜡涂膜后失重随时 间的变化曲线 总体而言，各试样失重随时间的变化关系大致都遵循“弓”字形的规律，即失 重出现两次加速期，曲线中出现三个拐点。但对各个试样而言，与壳聚糖相比，乳 化蜡涂膜具有不同的规律，例如，如当乳化蜡浓度为 2.5% 时，涂膜次数越多，草 莓的失重越小;但当浓度增加至 5.0%时，失重随浸泡次数增加出现极大值 (Rl-5 Rl-4 Rl-6 );浓度进一步增加，又出现低浓度的规律。 ?涂层:壳聚糖 温度:常温 25?