一種水果保鮮乳化蠟的研制

吳國江，陳艷華，王麗君

（1. 中國石油撫順石化公司石油二廠，遼寧 撫順 113004； 2. 中國石油撫順石化公司乙烯化工廠，遼寧 撫順 113004）

一種水果保鮮乳化蠟的研制

吳國江1，陳艷華1，王麗君2

（1. 中國石油撫順石化公司石油二廠，遼寧 撫順 113004； 2. 中國石油撫順石化公司乙烯化工廠，遼寧 撫順 113004）

研究了用 58#全煉蠟、改性高分子聚合物制備水果保鮮光乳化蠟的方法?？疾榱耸?、改性高分子聚合物二者的比例、復(fù)合乳化劑對乳液性能的影響。實驗結(jié)果表明，當(dāng)乳化劑用量為乳液質(zhì)量的 5%，乳化溫度為90～95 ℃，乳化時間為30～40 min時，可以制取一種水果保鮮乳化蠟。

石蠟；改性高分子聚合物；乳化；水果保鮮

果品采收后不作保鮮處理，很容易受病菌、機械損傷等因素影響而腐爛變質(zhì)，造成的損失達到20%~40%【1】。因此，自1922年美國在甜橙成功涂蠟以來，涂蠟（打蠟）技術(shù)備受果農(nóng)青睞。隨著人們的商品價值化觀念、市場競爭能力意識不斷提高，對果品涂蠟保鮮技術(shù)也賦予了新的要求，即不僅要求對果品具有防失重、防衰老、防萎蔫等作用，還要求具有使果品表面光澤，減少機械損傷等功效【2】，同時，對果蠟本身在快干性、成膜性等性能上都有了要求。涂蠟方法常見的有浸涂、刷涂和噴涂三種形式【3】。浸涂具有涂布完滿、覆蓋率優(yōu)點，但蠟層厚、蠟液占用量大、浪費大、干燥時間也長；刷涂占用蠟液量少，但涂布不完全、蠟液覆蓋率低。噴涂效果介于兩者之間，但靜止時采用噴涂可使物料受損傷強度最輕，蠟液可循環(huán)使用，占用量小。常用的蠟液有溶劑蠟、水性蠟（包括脂溶性蠟和乳化蠟）以及其它蠟（如條形蠟、糊狀/油狀蠟等）【4】。1995年以來國際市場上銷售的蘋果、柑桔必須經(jīng)過打蠟處理，發(fā)達國家果品采后打蠟處理率達到80%~90%【5】。上世紀(jì)90年代中期，國內(nèi)南方一家農(nóng)產(chǎn)公司采用機械噴涂對柑桔進行保鮮處理。蠟液為一種乳化蠟，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采用的蠟乳液經(jīng)常堵塞機械噴頭，常常需要處理，影響了噴涂效率，還發(fā)現(xiàn)被涂蠟的柑桔表面蠟層發(fā)粘，不光澤，硬度不夠。希望我們能夠幫助改進蠟乳液技術(shù)。經(jīng)過努力，開發(fā)出了一種水果保鮮蠟乳液。

1 實驗部分

1.1 實驗原料

58#全煉蠟：工業(yè)級；改性高分子聚合物：進口；復(fù)合乳化劑：工業(yè)級。

1.2 實驗設(shè)備

微量熔點測定儀：日本 YANACO制造所；S7401型電動攪拌器：山東省郢城永興儀器廠；SKM數(shù)顯恒溫電熱套：山東省郢城永興儀器廠；搪瓷缸500mL若干。

1.3 物料剖析

1.3.1 樣品剖析

將一定量的樣品乳液在烘箱中烘干后，在微量熔點測定儀上測出熔點57 ℃左右，在3 600~ 3 500 cm-1、3 500~3 200 cm-1、1 850~1 600 cm-1紅外光譜吸收峰波數(shù)范圍內(nèi)沒有顯示出尖強、強寬吸收峰特征，表明乳液中沒有含氧官能團。在微量熔點測定儀上進行晶體結(jié)構(gòu)顯微攝影，發(fā)現(xiàn)大部分呈片狀結(jié)晶形狀。原料氣相色譜正異構(gòu)烷烴碳數(shù)分布與 56#石蠟極為相似，因此，認為樣品應(yīng)該是一種以石蠟為原料制取的乳液。

1.3.2 改性高分子聚合物技術(shù)指標(biāo)分析

對用戶提供的改性高分子聚合物性質(zhì)進行了實測分析，見表1。此外，在3 600~3 500 cm-1、3 500~ 3 200 cm-1、1 850~1 600 cm-1紅外光譜吸收峰波數(shù)范圍內(nèi)顯示出尖強、強寬吸收峰特征，表明該改性高分子聚合物存在含氧官能團，還發(fā)現(xiàn)它與石蠟具有良好的互溶性。

表1 改性高分子聚合物性質(zhì)Table 1 Property of modified high molecular polymer

1.3.3 實驗方法

將石蠟、改性高分子化合物按一定比例加入搪瓷缸內(nèi)，緩慢升溫，待所有物料完全熔化后（溫度控制在 120 ℃下）開始均勻攪拌，物料溫度升到80~85 ℃時加入復(fù)合乳化劑，并繼續(xù)攪拌 10~15 min。這時將一定量溫度達到95 ℃的pH值為8~9的乳化水加入搪瓷缸內(nèi)，形成W/O（油包水）型乳化蠟，加入pH值相同的稀釋水，轉(zhuǎn)相形成O/W（水包油）型乳化蠟，繼續(xù)攪拌30~40 min后，冷卻到45 ℃時出料，即得本產(chǎn)品。表2是本產(chǎn)品最后形成的質(zhì)量指標(biāo)。

表2 水果保鮮乳化蠟質(zhì)量指標(biāo)Table 2 Quality index of fruit wax-emulsion

2 結(jié)果與討論

2.1 蠟料調(diào)配

果品保鮮乳化蠟是屬于涂層用蠟，要遵守一條原則是不能發(fā)粘，也不能太硬。改性高分子化合物熔點高、硬度大、凝固快，有助于改善和提高涂層硬度和快干性，同時，它的含氧官能團的存在則有利于乳化。石蠟的硬度會隨熔點的提高而增大，而且有助于改善乳液的成膜性和光澤性。因此，我們選擇二者復(fù)合原料作為制取果品保鮮蠟乳液的原料，其中石蠟為 58#全煉蠟。用戶對乳液稀釋三倍后對不同比例的原料制取的乳液進行了綜合性能評價，見表 3。結(jié)果顯示，改性高分子聚合物加入比例不宜過高，最高不能高于35%。實際采用的原料比為30︰70。

表3 物料比對蠟乳液的影響Table 3 Effect of ratio of modified high molecular polymer to wax on emulsion

2.2 乳化劑及用量

通常情況下，單一的乳化劑制取的蠟乳液不夠穩(wěn)定，常常需要用不同結(jié)構(gòu)、不同類型的乳化劑進行復(fù)合，才能達到預(yù)期效果。本產(chǎn)品選用的是由非離子乳化劑、陰離子乳化劑組成的復(fù)合乳化劑。業(yè)已證明，只有適量的乳化劑才能制出經(jīng)濟合理的穩(wěn)定蠟乳液。

表4是在乳化體系中其它組成不變情況下，相同操作條件下，在同一時間（90 d）測定乳化劑用量對蠟乳液穩(wěn)定性的影響結(jié)果。由表中可以看出，當(dāng)乳化劑用量為整體乳液質(zhì)量 4.5%~5.5%時，乳液是穩(wěn)定的。為了保證乳化效果，本產(chǎn)品選定乳化劑用量為5%。

表4 乳化劑用量對乳液的影響Table 4 Effect of emusifier amount on emulsion

2.3 乳化溫度的影響

乳化溫度是制取穩(wěn)定蠟乳液的關(guān)鍵條件，因為只有足夠的熱量才能使全部原料熔化，降低內(nèi)聚能，并借助機械外力攪拌作用分散到水相中。乳化溫度低，熱量不夠，乳液穩(wěn)定性不好。乳化溫度高，加劇了分子熱運動，削弱了乳化劑的定向吸附作用，造成乳化能力下降，使乳液變得不穩(wěn)定。表5是在90 d內(nèi)考察溫度對乳化效果的影響的結(jié)果。實驗證明，乳化溫度控制在90~95 ℃比較適宜。

2.4 乳化時間的影響

乳化時間也是影響蠟乳液穩(wěn)定性的重要因素。只有在合適的乳化時間內(nèi)制取的蠟乳液才穩(wěn)定，才符合產(chǎn)品最終要求。

從表6中不難發(fā)現(xiàn)，乳化時間在30 min時就可以達到乳化效果。

表5 乳化溫度對乳液的影響Table 5 Effect of emulsifing temperature on emulsion

表6 乳化時間對乳液的影響Table 6 Effect of emulsifing time on emulsion

3 結(jié) 論

用戶對本產(chǎn)品給予綜合評定，較先前蠟乳液相比，噴頭堵塞現(xiàn)象大幅度降低，蠟層表面光澤性和硬度也得到了明顯改善，這也證明當(dāng)乳化劑用量為乳液質(zhì)量的5%，乳化溫度為90~95 ℃，乳化時間為30~40 min時，可以制取一種符合用戶要求的水果保鮮乳化蠟。

［1］王維德.果蔬保鮮進展[J].福建化工，1996（3）：44-46.

［2］ Gohen E, Shalom Y, Rosenberger I. Post havrvest ethanol buildip and off-flavor in ‘Murcott’ tangerine fruits [J]. Amer. Soc. Hort. Sci,. 1990,115(5)：775-778.

［3］張紹英.蘋果機械涂蠟的試驗研究[J].食品與機械，1997（5）：21-22.

［4］張云貴，成明昊，李曉林.果蔬蠟液的種類及應(yīng)用[J].園藝學(xué)報，2000,27（增刊）：553-559.

［5］吳旖， 趙斌， 王瓊.保鮮果蠟制備技術(shù)研究進展[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（07）：134-135;、141.

Development of Emulsified Wax for Fruit Preservation

WUGuo-jiang1，CHEN Yan-hua1，WANGLi-jun2
（1. PetroChina Fushun Petrochemical Company No.2 Refinery, Liaoning Fushun 113004, China;
2.PetroChina Fushun Petrochemical Company Ethylene Chemical Plant, Liaoning Fushun 113004, China )

A method to prepare emulsified wax for fruit preservation from 58#fully refined paraffin wax and modified high molecular polymer was studied. Effects of ratio of paraffin wax to the polymer, complex emulsifiers on the emulsion properties were specially investigated. The results show that the emulsified wax for fruit preservation can be prepared when the emulsifier is 5% by emulsion mass, emulsifying temperature is at 90～95 ℃ and emulsifying time is 30～40 min.

Paraffin wax; Modified high molecular polymer; Emulsification; Fruit preservation

TE 626.8

A

1671-0460（2012）05-0460-03

2012-04-21

吳國江（1965-），男，遼寧撫順人，高級工程師，1992年畢業(yè)于撫順石油學(xué)院化工機械與設(shè)備專業(yè)，長期從事特種蠟研究和石蠟工藝研究，并在國家和省部級專業(yè)刊物公開發(fā)表論文20余篇。E-mail：wuguojiang_wax@yahoo.com.cn。