基本信息
- 项目名称：
- 坚果类涂膜保鲜工艺的发明与研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本项目通过对干坚果涂膜工艺的研究，设计出一套新的抗氧化保鲜工艺流程。通过研制新型抗氧化保鲜剂，设计不同涂膜材料对干坚果影响的实验，采用三因素三水平正交试验，确定抗氧化保鲜剂的最佳复合方案：5％速溶淀粉成膜剂+0.02％茶红素+0.2％VC+0.8%柠檬酸。同时，自行设计发明了一台手剥山核桃真空涂膜机，使整个加工流程更加先进、科学。
- 详细介绍：
- 现有的坚果类食品加工储存过程中，往往有很多坚果发生氧化变质，不仅影响产品的口味和外观，也对生产厂家的品牌造成影响，更重要的是消费者在误食了变质酸败的坚果类食品后，其身体健康将受到严重的威胁。这些不良因素，最终导致产品原料质量不高且不稳定，而且影响了其在市场上的竞争力。 为解决以上问题，本项目通过对干坚果涂膜工艺的研究，设计出一套新的抗氧化保鲜工艺流程。通过研制一种新型抗氧化保鲜剂，设计不同涂膜材料对干坚果影响的实验，采用三因素三水平正交试验，通过抗氧化值、酸价的测定分析，确定抗氧化保鲜剂的最佳复合方案。同时，自行设计发明了一台手剥山核桃真空涂膜机。结果表明，最佳复合方案为：5％速溶淀粉成膜剂+0.02％茶红素+0.2％VC+0.8%柠檬酸，同时真空涂膜机的使用，使整个加工流程更加先进、科学。 本项目的主要创新点有以下两点：1、利用天然抗氧化剂茶红素、VC、柠檬酸代替传统工艺中化学试剂作为保鲜剂的方法，使之保留干坚果原有的保护层的同时，还为人体提供所需的营养素，并且克服了传统工艺中盐结晶析出和油脂易氧化酸败两大技术难题，大大提高了产品的安全性与质量；2、自行设计了一台手剥山核桃真空涂膜机，使整个加工流程更加先进、科学，并有效地提高了生产效率。 本项目的推广应用价值极为广阔：山核桃、香榧等我国珍贵的干坚果是浙江省特色的优势农产品，其产量占全国的70%以上。新型抗氧化保鲜剂及手剥山核桃真空涂膜机的研制成功，解决了困扰山核桃等坚果类食品加工行业多年的技术难题，大大提高了产品的安全性与品质，延长了保质期，同时降低了加工成本，有效地增强了其在国内的市场竞争力。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：山核桃等干坚果在加工和贮藏中易发生自动氧化酸败。本项目通过研究全新复合抗氧化光亮保鲜剂及其成膜技术，在其表面覆盖一层能够阻止其自动氧化的薄膜，从而达到在保留山核桃的高营养价值的同时，又能提高其经济价值。 基本思路：本项目以山核桃为原料，分析研究现有干坚果类食品加工的技术及其所存在的弊端，采用三因素三水平正交试验，通过论述新型高分子复合抗氧化光亮保鲜剂的合成以及对涂膜核桃坚果在储藏过程中酸价、过氧化值感官评价等方面的分析，最终得到了抗氧化光亮保鲜剂的最佳复合方案，从而完善了整套干坚果类涂膜保鲜工艺的流程。 创新点：（1）利用天然抗氧化剂茶红素、VC、柠檬酸代替传统工艺中化学试剂作为保鲜剂的方法，使之保留干坚果原有的保护层的同时，还为人体提供所需的营养素，并且克服了传统工艺中盐结晶析出和油脂易氧化酸败两大技术难题，大大提高了产品的安全性与质量；（2）自行设计了一台手剥山核桃真空涂膜机，使整个加工流程更加先进、科学，并有效地提高了生产效率。 技术关键：研究得到的保鲜剂具有良好的成膜性能，所含成分均为人体所需的营养素；依靠自行设计的手剥山核桃真空涂膜机，使得到的产品具有感官评价高、不黏手等优点。 主要技术指标：根据设计抗氧化保鲜方法，利用自行设计的真空涂膜机涂抹保鲜剂，通过正交试验分析，对涂膜配方进行了研究分析，且分析结果得到最佳复合配方为：0.02％茶红素，0.2％VC，0.8%柠檬酸，5％速溶淀粉成膜剂，综合得出一套手剥山核桃抗氧化保鲜新方法。
科学性、先进性
- 本项目利用一些具有抗氧化作用天然提取物，采用三因素三水平的正交试验，同时运用自行设计创造的真空涂膜机，将保鲜剂涂抹于山核桃表面，研究分析不同方案在山核桃自动氧化和酸败的作用上的功效，综合得出具有最佳抗氧化效果的保鲜剂配方。 本项目完全采用天然产物作为添加的抗氧化剂，高效安全，免除了消费者对化学制剂的担心，有助于产品的销售；而且本方法采用自行设计的真空涂膜机（专利已批准），涂膜高效彻底，保证山核桃能够彻底与氧气隔开，解决了传统工艺中盐结晶析出和油脂易氧化酸败两大技术难题，同时具有环保、成本节约等优点，极大地提高了产品的货架期，而且产品的感官性良好，具有不黏手等特点。 国内类似课题的研究并不多，本项目中的光亮保鲜技术研究具有很大的应用前景，本项目创新地将保鲜膜的概念颠覆了，保鲜膜不再是有形的物质，它转化成了一层液体以涂膜的形式附于核桃表面。复合抗氧化保鲜剂有效地防止了油脂的氧化，而且其成分均为人体所需的营养素，不影响产品口感和风味，正可谓一举两得。
获奖情况及鉴定结果
- 1.《手剥山核桃抗氧化保鲜生产新方法》已递交专利申请书，现已收到《发明专利申请初步审查合格通知书》，进入公布准备程序，申请号：201110027005.X; 2.自行研制的手剥山核桃真空涂膜机已授予专利权，专利号：201020519514.5。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 普通转让
作品可展示的形式
- 实物、产品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本项目以山核桃为例，研制出一种新型抗氧化光亮保鲜剂，利用其良好的成膜性能，使之在产品表面形成一层光亮透明的保护膜, 该保护膜所含成分均为人体所需的营养素，不影响产品口感和风味，能阻挡氧气的进入，具有防止油脂氧化酸败、抗盐结晶析出作用。同时，利用自行设计发明的保鲜剂和真空涂膜机，制成的产品具有表面光亮、不脏手等特点，提高了产品的品质，并降低了生产成本。 本技术还可以在山核桃、香榧等干坚果农产品的加工中应用，对于解决干坚果类产品易自动氧化具有广阔的推广前景。 浙江是山核桃等坚果类食品的栽培和加工大省，具有很强的工业基础和市场知名度。新型抗氧化光亮保鲜剂的研制成功以及真空涂膜机的发明，解决了困扰山核桃等坚果类食品加工行业多年的传统工艺中盐结晶析出和油脂易氧化酸败两大技术难题，降低了加工成本，增强了在国内的市场竞争力。
同类课题研究水平概述
- 食品安全是一个与人类生活息息相关的重要话题。而食品的保鲜技术更是食品加工中的重中之重，食品保鲜技术也是一门高新技术。长期以来，广大科学家和科技工作者在食品保鲜技术领域里进行了艰苦的探索和研究。随着现代科学技术的进步和发展，为食品保鲜技术的研究和开发提供了更加有力的技术条件和设备保障，使得这门高新技术获得了更加快速的发展，许多国家都在该领域内研究和开发出了大量的新产品和新技术。 目前国外对于山核桃等干坚果的贮藏与保鲜主要有以下几种方案： 一、气体保鲜。干制核桃对CO2不敏感，高浓度CO2和低浓度的O2对核桃的贮藏有利。采用隔氧包装或充氮包装，能抑制微生物及虫害的繁殖危害，且能控制油脂哈败。 二、射线杀菌。Al-Bachir研究得出不同剂量的γ射线皆能减少干坚果表面霉菌的污染，但其对干坚果的化学成分有一定的影响。经过一段时间的贮藏、辐照处理的干坚果酸值、过氧化值有所减少，而碘值有所增大。 三、热处理。Buranasompob研究得出55 ℃、2 min 的热处理能降低LOX的活性，延迟脂肪的氧化酸败、延长货架期，但在起到杀虫作用的同时却并没有抑制核桃的哈败味。Watkins指出核桃含有大量的甘油三酯和不饱脂肪酸，极易发生氧化酸败和水解酸败， 短时热处理能减缓酸败的原因可能是钝化了脂肪酶、LOX 的活性. 而我们研制出的新型抗氧化保鲜剂，与现有的技术相比，具有原料属天然成分，来源方便，成本节约等优势，而且其所含成分均为人体所需的营养素，不影响产品口感和风味，能阻挡氧气的进入，具有防止油脂氧化酸败、抗盐结晶析出作用。因此，此保鲜技术的研究具有很大的应用前景。
