[发明专利]一种具有高效附载和缓释乙烯的环糊精载体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有高效附载和缓释乙烯的环糊精载体制备方法，包括如下步骤：(1)将α‑环糊精与碱性物质溶于水中，配成α‑环糊精母液；(2)将挥发的甲醇或乙醇气体与α‑环糊精母液混合，进行反应，得到α‑环糊精晶体，研磨晶体得α‑环糊精晶体粉末；(3)将α‑环糊精晶体粉末置于高压反应釜中，抽真空，通入乙烯，进行高压反应，反应结束后，去除残留乙烯，得到附载有乙烯的α‑环糊精晶体粉末。该方法可明显提高乙烯的包埋率，采用传统α‑环糊精附载乙烯，包埋率约为2.50％，本方法乙烯的包埋率≥40％；该方法制备的载体吸附乙烯后稳定性较好，在25℃下贮存15天后仍有较高的包埋率。

技术领域

本发明涉及一种利用α-环糊精晶体高效稳定附载乙烯气体的方法，该方法涉及乙烯气体的包埋缓释，属于食品保鲜、化学工程领域。

背景技术

乙烯是一种植物激素，是调控植物成熟的重要成分，具有促进细胞扩大、诱导花芽分化、催熟果实等功能。在果蔬的气调贮存领域，乙烯被广泛使用以促进果实成熟。

气体通常以耐高压的钢瓶贮存和运输，在使用的过程中存在泄漏和爆炸等风险。将气体吸附在多孔的固体介质内，则可以减少此类风险，并有缓慢释放的特点。部分水果如香蕉、芒果等在采收前尚未完全成熟，可将吸附有乙烯气体的固体粉末置于贮藏或运输过程的环境中，使得乙烯气体缓慢释放，持续调控周围气氛中乙烯的浓度，从而达到控制果蔬成熟的目的。

目前，用环糊精吸附乙烯气体已有报道，制备方法主要为固态包埋。在25℃下，将环糊精粉末于高压反应釜中，反应釜抽真空处理后，通入乙烯气体，于1.5MPa下反应120小时。反应结束后，将样品进行真空抽滤，得到吸附有乙烯的环糊精，室温下干燥至恒重，用密封袋封装，置于干燥、低温、避光的环境中保存。经测试，乙烯的包埋率为2.50％(w/w)。(Ho,B.T.,Bhandari,B.R.(2016).Novel solid encapsulation of ethylene gas usingamorphousα-cyclodextrin and the release characteristics,J.Agric.Food.Chem,64,3318-3323。该方法中乙烯的包埋率较低，不适用于大规模的食品工业生产。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种能够高效附载乙烯气体并提高其稳定性的载体材料。

本发明将α-环糊精与氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)或苯甲酸钾(C₇H₅KO₂)固体共同溶解后重新结晶制备成α-环糊精晶体，利用NaOH、KOH或C₇H₅KO₂使得α-环糊精中的羟基脱氢，同时，Na⁺或K⁺与暴露的-O^-配位，形成新的多孔结构。挥发的甲醇或乙醇气体的扩散使得制备的α-环糊精晶体从溶液中析出。在干燥过程中，甲醇或乙醇挥发，材料内部形成多孔网络结构。本发明以α-环糊精晶体为包埋壁材吸附乙烯气体，具有吸附效率高，样品回收率高，复合物稳定性好，绿色无毒特点，尤其是乙烯的附载量和复合物的稳定性相比现有技术有显著提高，为果蔬运输过程中的气调贮存提供了更为安全便捷的选择。

一种具有高效附载和缓释乙烯的环糊精载体的制备方法，包括如下步骤：

(1)将α-环糊精与碱性物质溶于水中，配成α-环糊精母液；

(2)将挥发的甲醇或乙醇气体与α-环糊精母液混合，进行反应，得到α-环糊精晶体，研磨晶体得α-环糊精晶体粉末；

(3)将α-环糊精晶体粉末置于高压反应釜中，抽真空，通入乙烯，进行高压反应，反应结束后，去除残留乙烯，得到附载有乙烯的α-环糊精晶体粉末。