[发明专利]一种具有缓释性能的乙烯气体的包埋物以及包埋方法

说明书

本发明公开了一种具有缓释性能的乙烯气体的包埋物以及包埋方法。该包埋方法是将葫芦脲置于高压反应釜中，加入量为反应釜体积的10%~40%，将反应釜抽真空，通入乙烯气体，控制压强为0.1~2.0 Mpa，于15~35°C下反应8~48 h，反应结束后打开反应釜的出气阀，吸收未吸附的乙烯，得到具有缓释性能的乙烯包埋产品。经测试，所得产品中乙烯的含量可达9.3%(w/w)以上，在25°C下能持续释放720 h。该方法对于乙烯的吸附工艺简单、高效、成本低，复合物可以稳定存在。本产品在果蔬气调保鲜领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种具有缓释性能乙烯气体的包埋方法，尤其涉及一种具有 缓释性能的乙烯气体的包埋物以及包埋方法。

背景技术

乙烯是一种调控植物成熟的重要的非极性气体，被誉为“植物激素”，能 加速水果熟化过程或促进种子的发芽。在果蔬保鲜领域，目前广泛使用乙烯利诱 导植物或水果释放乙烯，但其具有一定毒性，安全性备受关注。

气体通常以耐高压的钢瓶进行贮存和运输，但在使用过程中存在泄露和 爆炸等风险。而将气体吸附于固体载体中能有效避免这种缺陷。以物理形式捕获 在固体载体中的气体具有缓慢释放等特点，在需求量少且需持续拥有时具有重要 的应用。如在香蕉或芒果采收后的储运过程中，可将吸附有乙烯气体的固体粉末 置于仓库或运输车中，缓慢释放的乙烯气体能在一段时间内催熟水果，从而达到 调控水果成熟时间的目的。

控制释放指被封装的活性客体在一定的环境中以适当的速率进行释放， 其对封装技术的研究和发展具有重要意义。活性客体的释放取决于温度，相对湿 度，pH值，酶，客体及其载体的物理化学性质等因素。一般情况下，温度是释 放封装客体物质最常见的因素。

目前，用环糊精吸附乙烯气体已有报道，制备方法主要是液体制备法。 将环糊精粉末配制成饱和溶液，置于高压反应釜中，通入乙烯，于25℃的条 件下反应120h，洗涤干燥后得到吸附乙烯的环糊精样品。其中，样品的回收率 为15％～40％，乙烯的吸附率为2.3％～2.8％(w/w)(Ho,B.T.,Joyce,D.C.,Bhandari, B.R.(2011).Encapsulationofethylenegas intoα-cyclodextrinandcharacterization oftheinclusioncomplexes,FoodChemistry,127,572-580)。但该方法所用的环糊精 价格高、所采用吸附工艺复杂，样品回收率及乙烯的吸附率较低，不适用于大规 模的食品工业生产。也有报道将乙烯封装入价格低廉的非晶颗粒态淀粉载体中， 封装率约为30％(w/w)。但是乙烯与淀粉结合太弱导致该复合物不稳定，即使在 干燥的常温下分解速率较快，导致储藏稳定性不佳(Shi L.F.,Fu X.,Tan C.P., Huang Q.*,Zhang B.*Encapsulation of Ethylene Gas intoGranular Cold-Water Soluble Starch:Structure and Release Kinetics.Journal ofAgricultural and Food Chemistry,2017,65:2189-2197)。

葫芦脲是以甘脲(或甘脲衍生物)为结构单元的大环主体分子，它具有 两端开口的疏水性内部空腔，端口尺寸相同，空腔直径大于端口直径。葫芦脲的 空腔能容纳尺度合适的分子或离子，还可通过离子-偶极、氢键等相互作用来键 合金属离子或有机分子的带电部分。葫芦[5]脲，葫芦[6]脲，葫芦[7]脲的空腔直 径分别为0.44nm、0.58nm、0.73nm，而α-、β-、γ-环糊精的空腔直径分别为： 0.57nm、0.78nm、0.83nm。葫芦脲与环糊精的空腔直径相似，可选用葫芦脲来 代替环糊精，制备乙烯复合物。