一种能够延长水果保鲜期的水果套袋和方法

技术领域

本发明属于水果保鲜技术领域，具体涉及一种能够延长水果保鲜期的水果套袋和方法。

背景技术

水果口感好且富含维生素和微量元素，故很受人们喜欢和市场青睐，但是新鲜水果是鲜活产品，保质期比较短，水果在常温下一般可以存放一周左右，于冰箱等低温环境下可存放两周左右，少量水果品种保鲜期更短。新鲜水果具有采后迅速后熟、衰老、腐败，品质极易劣变等特点，导致经济损失严重，每年由于腐烂造成的损耗都在千亿元以上，严重制约了名优水果的运销流通。

目前水果贮藏方法主要有物理方法和化学方法，其中的物理方法如冷链和气调贮藏是目前最为常用的保鲜方法，一定程度上延缓了水果品质的下降，但长期贮藏同样存在果实腐烂、衰老的问题，故一般辅以化学保鲜剂处理。化学保鲜剂虽有较好的保鲜防腐效果，但很多化学合成物质对人体健康却有一定的不利影响，甚至出现致癌、致畸、致突变毒性；而且现有的化学保鲜剂和天然保鲜剂的功能都十分单一，都只能对果蔬进行保鲜，而不具有其它的功能。

水果套袋技术具有防菌、防虫的效果，同时调节遮光性、防水性、透气性进而改善水果的外观品质，而且可以减少使用农药的次数，避免水果表面的农药残留，故水果套袋在果树种植中被广泛使用。但是目前水果套袋多用于防污染、防病虫害、防果实被日光灼伤等，很少能够起到改善水果保质期的作用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于通过水果套袋技术和天然生物保鲜制剂的结合，提供一种能够延长水果保鲜期的水果套袋和方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案具体如下：

一种能够延长水果保鲜期的水果套袋，该套袋的内表面涂抹有复配凝胶，复配凝胶包括凝胶基体以及分散在凝胶基体内的植物硒肽微胶囊，其中植物硒肽微胶囊由硒肽、精油、海藻酸钠和葡萄糖酸钙组成且四者质量比为(0.5～2.0)∶(2.5～5.0)∶(1.2～2.0)∶(1.6～2.4)。

进一步地，在上述技术方案中，凝胶基体为琼脂凝胶，复配凝胶还含有0.1～10.0wt％改性壳聚糖以及0.1～3wt％对羟基苯乙酮；其中，改性壳聚糖为以壳聚糖为原料经降解所得，其分子量在3000Da左右，聚合度为2～20。

进一步地，在上述技术方案中，植物硒肽微胶囊的添加量占复配凝胶的0.2～3.0wt％。

进一步地，在上述技术方案中，复配凝胶的制备方法为：将琼脂和分散剂加入水中，加热至90～100℃搅拌使之处于熔融状态并混合均匀；再依次加入植物硒肽微胶囊、改性壳聚糖和对羟基苯乙酮并混合均匀，冷却即得。更进一步地，分散剂为Sago-9760润湿分散剂且其与琼脂的比例为(1～3L)∶(2～5kg)。

进一步地，在上述技术方案中，硒肽优选分子量小于500D≥75％的植物多肽。

进一步地，在上述技术方案中，精油为挥发性精油，精油优选为由橙花精油、广藿香精油和茉莉精油按质量比(0.2～1.0)∶(0.5～1.0)∶(0.5～1.0)混合而成复合精油。

进一步地，在上述技术方案中，植物硒肽微胶囊的制备方法包括以下步骤：

步骤1：先将海藻酸钠和葡萄糖酸钙溶于水中制成溶液，再将硒肽和精油加入溶液中并超声混合；

步骤2：将所得混合物装入注射器中并采用恒流泵匀速推动注射器活塞，使混合物从注射器的锐孔处均匀滴入凝固浴，完成固化造粒；

步骤3：清洗固体粒后，先于16～20℃下预冻20～28h，在真空冷冻干燥40～60h，即得植物硒肽微胶囊。

更进一步地，在上述植物硒肽微胶囊的制备方法中，所得植物硒肽微胶囊的粒径为500～1000μm。

进一步地，在上述技术方案中，复配凝胶在水果套袋内表面上的涂抹量优选为80～150g/m

本发明还提供了一种能够延长水果保鲜期的方法，具体为：在初果期，将涂有复配凝胶的水果套袋套设在水果上，直至水果成熟采摘后除去。

在本发明提供的复配凝胶中，改性壳聚糖含有单糖一直到壳十糖，每一种糖类都有其一定的功能性，且改性之后的表面活性大大增加，增加了复配凝胶在水果套袋内表面上的附着力；对羟基苯乙酮是一种天然的抑菌剂，安全性高，且其在较宽的温度范围内都有优异的稳定性；琼脂凝胶结构稳定，作为载体起到固定其他物质的作用；在复配凝胶的制备过程中添加Sago-9760润湿分散剂，能显著改善改性壳聚糖、对羟基苯乙酮以及植物硒肽微胶囊在琼脂凝胶中的固定和分散效果。在复配凝胶中添加植物硒肽微胶囊不仅可以借助植物的呼吸作用提高水果中的硒含量，更重要的是能显著延长水果的保鲜期，且以微胶囊的形式能提高硒肽的稳定性并促进吸收。

另外，在具体的实施例中，还可以在复配凝胶中添加热敏材料，如导热硅脂或导热硅胶且添加量优选为0.05～0.3wt％，可以解决因为温度变化过小导致挥发精油释放不均匀的问题，其可以提高精油挥发对温度的敏感性，不论在温度变化小还是温度差异大的情况下都可以达到稳定释放的目的。

本发明提供的水果套袋的制备方法可以为：在套袋材料的内表面上涂抹复配凝胶，然后制成育果袋状；其中套袋材料为木浆材质，不透明，具备防晒、防水性能；在实际应用中，既可直接购买符合上述要求的材料，也可根据以下工艺制备：

(1)称量粗石蜡80～120份和硬脂酸20～50份并将放置在电热恒温水浴锅中混合加热融化；另外将精确称量的硼砂6～15份和纯碱2～4份在80～100℃热水中溶解并用玻璃棒手工搅拌，并加入至石蜡与硬脂酸中；然后开动搅拌器搅拌一段时间1～3h，再加入热水将浓度释释至20％左右，停止搅拌；最后加入低温下的水用玻璃棒慢慢搅拌稀释至8～10％左右的浓度，此时抗水剂石蜡乳液制备成功，为乳白色液体状；

(2)已制备好的废旧报纸纤维与本色针叶木浆纤维按照8∶2的比例混合均匀，加入8～15％的填料瓷土，然后依次加入1.25～2.5％阳离子分散松香胶、7.5～10％抗水剂石蜡乳液、3～5％湿强剂三聚氰胺甲醛树脂以及6～12％硫酸铝溶液，混合均匀；其中施胶时的浆料浓度应为3～5％；将配好的浆料在纸页成型网上抄成湿纸页，用白色的确良布和毛毯将湿纸页脱水后并揭下；在压力为4MPa左右的压榨机上进行压榨脱水大约3min，随后，打开干燥器将湿纸页连同白布放入，待真空度达到96kPa时，进行烘干干燥大约6～10min后，取出纸页，即纸样抄取成功。

现对于现有技术，本发明的有益效果为：

本发明将水果套袋技术与天然生物制剂保鲜技术结合，在套袋内表面涂膜能够延长水果保鲜期的复配凝胶，在防治病虫害以及降低日光灼伤果实的同时有效延长了水果的保鲜期，而且套袋的方式能够使果实在生长期处于一个稳定且特定的微环境下，提高了水果对复配凝胶中各物质的吸收利用率，使得水果可以提前5-7天上市。

另外，本发明制备的复配凝胶还能让水果达到富硒效果提升水果营养价值，还显著的提高了可溶性固形物的含量、固酸比和果实的硬度，降低了水果的腐败率，延长了水果的货架期，还极大的改善了水果的风味和口感，尤其是改善了将成熟水果果皮与果肉间的口感，效果十分显著。

附图说明

图1为本发明制备的植物硒肽微胶囊的SEM图；

图2为本发明实施例4的富硒樱桃与对照组1的普通樱桃在储存三周后的外观对比图；

图3为本发明实施例9中的富硒葡萄(左)与对照组2的普通葡萄(右)在储存后的对比图。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

下述实施例中，若无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，若无特殊说明，均可从商业途径获得。

实施例1

本例制备了一种能够延长水果保鲜期的水果套袋，其中制备过程如下：

(1)制备植物硒肽微胶囊。

①以水为溶剂，分别配制浓度为1.2wt％的海藻酸钠溶液和浓度为1.6wt％的葡萄糖酸钙溶液各100L，再称取0.5kg硒肽(按照中国专利CN 108157579 B制取，硒含量为3000-3500mg/kg)、2.5kg复合精油(橙花精油、广藿香精油和茉莉精油的比例为0.2∶0.5∶0.5)，将上述两种溶液、硒肽和复合精油置于超声波清洗机中作用15min。

②将①中所得混合液装入注射器中，用恒流泵匀速推动注射器的活塞(0.20mL/min)，维持混合物在注射器锐孔处均匀滴入凝固浴(磁力匀速搅拌，150-250r/min，避免颗粒间黏连)，完成固化造粒。

③利用蒸馏水抽滤洗涤，洗脱表面硒肽，将湿态微胶囊于-20℃条件下预冻24h后，置于真空冷冻干机中干燥48h，得到植物硒肽微胶囊。

(2)复配凝胶的制备。

①将2kg琼脂凝胶和1.5L Sago-9760润湿分散剂加入到100L水中加热，搅拌使其混合均匀至胶体融化。

②保持熔融状态并依次加入1kg植物硒肽微胶囊、2kg改性壳聚糖和0.2kg对羟基苯乙酮，混合均匀，待其冷却凝固后，即得到复配凝胶。

(3)在套袋材料内表面均匀涂抹上复配凝胶，且涂抹量为80g/m

实施例2

本例制备了一种能够延长水果保鲜期的水果套袋，其制备过程如下：

(1)制备植物硒肽微胶囊。

①以水为溶剂，分别配制浓度为1.6wt％的海藻酸钠溶液和浓度为2.0wt％的葡萄糖酸钙溶液各100L，再称取1.0kg硒肽(按照中国专利CN 108157579 B制取)、3.5kg复合精油(橙花精油、广藿香精油和茉莉精油的比例为0.6∶0.8∶0.8)，将上述两种溶液、硒肽和复合精油置于超声波清洗机中作用20min。

②将①中所得混合液装入注射器中，用恒流泵匀速推动注射器的活塞(0.23mL/min)，维持混合物在注射器锐孔处均匀滴入凝固浴(磁力匀速搅拌，150-250r/min)，完成固化造粒。

③同实施例1一致。

(2)复配凝胶的制备。

①将3.5kg琼脂凝胶和2L Sago-9760润湿分散剂加入到100L水中加热，搅拌使其混合均匀至胶体融化。

②保持熔融状态并依次加入2kg植物硒肽微胶囊、5kg改性壳聚糖和1.5kg对羟基苯乙酮，混合均匀，待其冷却凝固后，即得到复配凝胶。

(3)与实施例1不同的是，复配凝胶的涂抹量为90g/m

实施例3

本例制备了一种能够延长水果保鲜期的水果套袋，其制备过程如下：

(1)制备植物硒肽微胶囊。

①以水为溶剂，分别配制浓度为2.0wt％的海藻酸钠溶液和浓度为2.4wt％的葡萄糖酸钙溶液各100L，再称取2.0kg硒肽(按照中国专利CN 108157579 B制取)、5kg复合精油(橙花精油、广藿香精油和茉莉精油的比例为1:1:1)，将上述两种溶液、硒肽和复合精油置于超声波清洗机中作用25min。

②将①中所得混合液装入注射器中，用恒流泵匀速推动注射器的活塞(0.18mL/min)，维持混合物在注射器锐孔处均匀滴入凝固浴(磁力匀速搅拌，150-250r/min)，完成固化造粒。

③同实施例1一致。

(2)复配凝胶的制备。

①将5kg琼脂凝胶和3L Sago-9760润湿分散剂加入到100L水中加热，搅拌使其混合均匀至胶体融化。

②保持熔融状态并依次加入2.5kg植物硒肽微胶囊、10kg改性壳聚糖和3kg对羟基苯乙酮，混合均匀，待其冷却凝固后，即得到复配凝胶。

(3)与实施例1不同的是，复配凝胶的涂抹量为90g/m

对比例1

本例制备了一种水果套袋，与实施例1不同的是，本例采用1kg亚硒酸钠替代植物硒肽微胶囊制备复配凝胶。

对比例2

本例制备了一种水果套袋，与实施例1不同的是，本例采用1kg硒肽(按照中国专利CN108157579B制取)替代植物硒肽微胶囊制备复配凝胶。

对比例3

本例制备了一种水果套袋，与实施例1不同的是，本例采用1kg有机硒微胶囊和植物源肽微胶囊的混合物(二者质量比为1:1)替代植物硒肽微胶囊制备复配凝胶。

其中有机硒微胶囊的制备过程为：用1kg堇叶碎米荠干粉(即将堇叶碎米荠植株的茎叶干燥后粉碎即得，硒含量为3000ug/g)替代实施例1步骤(1)中的硒肽，其他同实施例1一致，制备得到有机硒微胶囊。

植物源肽微胶囊的制备过程为：用1kg大豆肽(经检测该大豆肽不含硒元素，且肽含量≥80％，肽段相对分子量≤2000D)替代实施例1步骤(1)中的硒肽，其他同实施例1一致，制备得到植物源肽微胶囊。

对比例4

本例制备了一种水果套袋，与实施例1不同的是，本例采用的植物硒肽微胶囊中不添加复合精油。

对比例5

本例制备了一种水果套袋，与实施例1不同的是，本例采用空白微胶囊替代植物硒肽微胶囊制备复配凝胶，其中空白微胶囊除不含有硒肽外与实施例1中的植物硒肽微胶囊一致。

采用SEM对实施例制备的植物硒肽微胶囊进行微观形貌检测，具体如图1所示，图中a为实施例所用硒肽原料，b为实施例5制备的空白微胶囊，c和d为本发明制备的植物硒肽微胶囊。由电镜图可以看出硒肽呈均匀小球形，空白微胶囊表面致密，而对硒肽进行包埋之后，表面有圆球状物质被紧密包裹，证实硒肽成功被包埋；负载硒肽的微胶囊的粒径大小为500～1000μm，且主要集中在700～800μm范围内，负载硒肽的微胶囊占比达到了92％。

实施例4

采用各实施例和对比例制备的水果套袋在樱桃初果期进行套袋操作，并于樱桃成熟期采摘并除去套袋后，统计樱桃硒含量、有机硒含量、水果保鲜期、品质等数据，且检测结果如表1所示。其中，硒含量检测方法为：在在水果成熟期进行均匀采样检测，总硒含量按照GB 5009.93-2017食品中硒的测定标准进行。有机硒含量检测方法为：在水果成熟期进行均匀采样检测，按照T/CHC 1001-2019植物源高有机硒食品原料附录A进行。单果增重检测方法为：在水果成熟采收时期，进行均匀采样，选择成熟度一致的样品，每个处理样品不少于20颗，然后取平均值，与对照组进行比较。可溶性固形物的检测方法为：按照GB/T 12295-90中水果、蔬菜制品可溶性固形物GB/T 12295-90含量的测定—折射仪法进行检测，每个处理不少于20个，然后取平均值。坐果率的统计方法为：在自然状态下统计单株果树实际结果数占总开花数的百分率，每个处理统计至少20株，然后取平均值。储存期的实验方法为：选择成熟度一致，采收时间一致的水果，每处理不少于100个，在同一的温度(-1～3度)、湿度(90-95％)条件下，观察其保存时间，最终统计其开始变色、萎蔫的时间。检测结果如表1所示。

表1

注：表中“-”代表因低于检测限而未检测到樱桃中的硒含量。

对照组1的条件为：在樱桃结果整个生长期都不进行套袋处理，使其自然生长。

对照组2的条件为：在樱桃结果整个生长期都不进行套袋处理，使其自然生长；但在樱桃结果初期一次性均匀涂抹实施例1制备的复配凝胶至樱桃表面，且涂抹量为0.2g/颗。

对照组3的条件为：在樱桃结果整个生长期都进行普通的套袋(该套袋材质与实施例1一致，不同之处仅在于未涂抹复配凝胶)处理，使其自然生长。

从上表可知，本发明提供的水果套袋能够显著延长樱桃的保质期，且储存三周后即其色泽基本无变化(见图2)；本发明提供的水果套袋还可提高产量、硒含量和水果的品质。

实施例5

采用实施例1～3制备的水果套袋在苹果初果期进行套袋操作，待苹果成熟采摘后进行检测(检测方法同实施例4)，检测结果如表2所示：

表2

注：表中“-”代表因低于检测限而未检测到苹果中的硒含量。

对照组的条件为：在苹果整个生长周期都只进行普通的套袋(该套袋材质与实施例1一致，不同之处仅在于未涂抹复配凝胶)处理，使其自然生长。

实施例6

采用实施例1～3制备的水果套袋在冬枣初果期进行套袋操作，待冬枣成熟采摘后进行检测(检测方法同实施例4)，检测结果如表3所示：

表3

注：表中“-”代表因低于检测限而未检测到冬枣中的硒含量。

对照组的条件为：在冬枣整个生长周期都只进行普通的套袋(该套袋材质与实施例1一致，不同之处仅在于未涂抹复配凝胶)处理，使其自然生长。

实施例7

采用实施例1～3制备的水果套袋在梨初果期进行套袋操作，待梨成熟期采摘后进行检测(检测方法同实施例4)，检测结果如表4所示：

表4

注：表中“-”代表因低于检测限而未检测到梨中的硒含量。

对照组的条件为：在梨的整个生长周期都只进行普通的套袋(该套袋材质与实施例1一致，不同之处仅在于未涂抹复配凝胶)处理，使其自然生长。

实施例8

采用各实施例制备的水果套袋在水蜜桃初果期进行套袋操作，待水蜜桃成熟期采摘后进行检测(检测方法同实施例4)，检测结果如表5所示：

表5

注：表中“-”代表因低于检测限而故未检测到水蜜桃中的硒含量。

对照组的条件为：在水蜜桃的整个生长周期都只进行普通的套袋(该套袋材质与实施例1一致，不同之处仅在于未涂抹复配凝胶)处理，使其自然生长。

实施例9

在葡萄的整穗疏粒后，采用实施例1～3制备的水果套袋进行套袋操作，待葡萄成熟期采摘后在常温(温度18-23度，湿度75-85％)保存12天之后测相关品质指标，检测结果如表6。

测定指标如下：

好果率的测定，好果率＝(好果数/总果数)×100％。

失重率的测定，失重率＝(贮藏前果实质量—贮藏后果实质量)/贮藏后果实质量×100％。

果实腐烂率，果实腐烂率采用统计个数计算百分率表示，腐烂率＝腐烂果实数量/果实总重量*100％。

可滴定酸(TA)含量的测定采用酸碱滴定法。采用直接滴定法，以0.1moL/L NaOH溶液为滴定剂，以酚酞为指示剂，根据消耗的NaOH溶液体积计算可滴定酸含量。将3次平行试验的葡萄混合测定，测定3次，结果取平均值。

可溶性固形物(TSS)含量的测定采用手持糖度计测定。以含糖量作为葡萄中的可溶性固形物含量指标。将3次平行试验的葡萄分别测定，结果取平均值。

落粒率的计算落粒率＝落粒果粒数/果粒总数×100％。

果实硬度测试采用TA-XT plus质构仪测定在果实赤道部位进行测定。单位为g，取3次重复测量的平均值。

固酸比固酸比＝可溶性固形物/可滴定酸。

单宁含量的测定：首先进行单宁酸标准曲线制作，采用分光光度计在725nm处测定样品的吸光值，然后采用Folin-Ciocaileu法测定可溶性单宁含量。以单宁酸为标样制作标准曲线，查出对应的单宁含量，每个样品重复3次。

总酚含量测定：首先制作没食子酸标准曲线，使用分光光度计在760nm下测定样品的吸光度，然后参照Meyers等(2003)的方法测定总酚含量。以没食子酸为标样作标准曲线，查出对应的总酚含量，每个样品重复3次。

表6

其中，对照组1的条件为：在葡萄结果整个生长期都进行普通的套袋(该套袋材质与实施例1一致，不同之处仅在于未涂抹复配凝胶)处理，使其自然生长；待成熟采摘后进行均匀打蜡处理(保鲜果蜡选择美国仙农原装进口果蜡仙亮402D)，然后放在自然条件下(温度18-23度，湿度75-85％)进行保鲜观察实验，12天之后测相关品质指标。

对照组2的条件为：在葡萄结果整个生长期都进行普通的套袋(该套袋材质与实施例1一致，不同之处仅在于未涂抹复配凝胶)处理，使其自然生长；待成熟采摘后，将葡萄放置在温度为-1-0℃和湿度为85-90％的仓库进行冷藏处理，12天之后测相关品质指标。

从表6可知：本发明能够延缓果实储存后期的衰老，降低葡萄失重率、腐烂率和脱粒率，水分保持较好，果皮有光泽，品质得到提升。可滴定酸含量对葡萄果实的风味和品质都有重要影响，通过专利套袋技术，降低了可滴定酸的含量，在一定程度上说明了其可以延缓葡萄的酸败进程。通过提高果实可溶性固形物的含量，增加口感和风味的同时还可以提高果实的硬度，延缓衰老。果实涩味主要来源于单宁，其中可溶性单宁是植物产生涩味的主要物质，可溶性单宁被认为是引起涩味的主要物质，其与人体口腔黏膜蛋白结合产生强烈的收敛性，引起“涩感”；同时总酚也是果实产生涩味的重要物质，通过葡萄专利套袋技术发现，葡萄的可溶性单宁、总酚显著降低。不论从外面的色泽和内部的口感都产生了显著的改善。综上，使用本发明的方法，收获的葡萄的风味口感更好，品质得到了进一步的提升。

从上述实施例可知，本发明提供的水果套袋能够显著延长多种水果的保质期，且可提高水果产量、品质和硒含量，有利于提高水果的经济价值。

本发明中所用硒肽的相对分子量较小，属于复合氨基酸聚合体，比硒蛋白小，比硒代氨基酸大；硒蛋白由于分子量过大，很难透过水果表皮，大部分被挡在外面；硒代氨基酸类物质相对成分单一，结合位点较少；含硒多肽在水果生长或储存过程中，适宜的分子量区间和更多的生物信号识别结构空间，更容易进行生物转运和参与代谢，更有利于在保持新鲜过程中参与多靶点结合，促进水果多种指标的改善。

将硒肽加入可食用的海藻酸钠和葡萄糖酸钙制备成微胶囊，制备成微胶囊一方面可以保证硒肽的稳定不受环境温度和湿度变化而影响其生物活性结构的稳定性和生物活性识别的有效性，第二方面在微胶囊中其他成分的作用下更易于穿透水果表皮的果蜡物质，进入果肉里面参与新陈代谢，且微胶囊富含钙离子，可以增加果皮的致密性和果皮细胞的坚实度。

以植物硒肽微胶囊为有效成分之一，进一步将其分散于凝胶材料中，一方面为了更好的稳定附着在育果袋的表面，另外由于微胶囊中复配精油(属于慢板精油，持续时间长，精油分子量小)的存在，使得植物硒肽微胶囊可随日照温度的变化缓慢释放，在套袋内部形成复合硒肽气态微环境，使得微胶囊中的营养物质持续缓慢的渗入到果皮以及接近果皮的果肉层，改善果皮及外层果肉的质量，进而起到保鲜作用。

综上所述，本发明从根本上解决了水果保鲜的问题，同时提高了水果硬度，降低了单宁、总酚等的含量，并且风味和口感也得到了极大的改善，且所用原料均为天然来源，无毒且安全性高。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。