[0005] 本发明的一个目的是克服现有纳米保鲜技术的不足,提供一种纯水溶性的二氧化钛纳米颗粒,其制备方法简单,且任何有机污染物。通过改性后可提高其在可见光下的抗菌及对荔枝的保鲜功能,延长保鲜寿命。
[0006] 本发明的另一个目的是将所述二氧化钛纳米颗粒与天然保鲜剂结合获得一种生态环保具有更好常温保鲜功能的纳米保鲜剂。
[0007] 本发明的目的通过以下技术方案予以实现:
[0008] 提供一种二氧化钛纳米颗粒,平均颗粒尺寸为6~10nm,晶相为锐钛矿相,采用无机钛盐在碱性条件下水解得到的沉淀用氧化剂处理后,加入贵金属离子保温处理得到。纳米颗粒自然稳定地均分散于水溶液中,无需任何有机分散剂和稳定剂。优选的方案是无机钛盐、氧化剂和贵金属化合物的重量比例为1~2∶10~20∶0.05~0.1。
[0009] 本发明所述无机钛盐优选硫酸氧钛、四氯化钛或硫酸钛;所述贵金属离子优选Ag、Ce、Gd等金属离子,可选用化合物AgNO3,Ce(NO3)3,Gd(NO3)3等;所述氧化剂为硝酸或双氧水中的一种。
[0010] 所述水解是水解至pH值为4~8。
[0011] 本发明所述二氧化钛纳米颗粒的制备方法包括以下步骤:
[0012] (1)将无机钛盐在碱性条件下水解至pH为4~8,然后离心处理后得到白色沉淀;
[0013] (2)将步骤(1)得到的白色沉淀用去离子水洗涤2~3遍后用氧化剂处理得到棕色透明液体,然后静置6~12h;
[0014] (3)将贵金属化合物加入步骤(2)所述棕色透明液体中,90~100℃保温处理4~8h,得到乳白色纳米二氧化钛溶胶;冷却备用。
[0015] 所述二氧化钛纳米颗粒溶液中的纳米二氧化钛颗粒质量百分数含量为1~8%,纳米颗粒的尺寸平均为6~10nm。
[0016] 本发明同时提供了一种荔枝纳米保鲜剂,包括上述乳白色纳米二氧化钛溶胶、水溶性分散剂和鲜荔枝液,所述水溶性分散剂为六偏磷酸钠或者三聚磷酸钠,所述鲜荔枝液是将鲜荔枝叶加水煮沸得到的水溶液经过浓缩制备得到;按重量计,水溶性分散剂为荔枝纳米保鲜剂总重量的0.3~1.5%;所述鲜荔枝液为保鲜剂总重量的3~10%;
[0017] 所述荔枝纳米保鲜剂的制备方法包括以下步骤:
[0018] (A)往冷却后的乳白色纳米二氧化钛溶胶加入水溶性分散剂,搅拌均匀,得分散好的二氧化钛纳米颗粒溶液;
[0019] 将鲜荔枝叶加水煮沸得到的水溶液经过浓缩后制得鲜荔枝液;
[0020] (B)将鲜荔枝液添加至上述步骤(A)制备得到的二氧化钛纳米颗粒溶液中,搅拌均匀后即得。
[0021] 步骤(A)所述鲜荔枝叶与水的重量比为1~10∶1;煮沸时间优选0.5小时~1小时;可浓缩至原来体积的一半左右。
[0022] 所述荔枝纳米保鲜剂的使用方法是:
[0023] 将本发明的纳米保鲜剂装入带有喷头的容器中,然后均匀喷洒于荔枝果实表面1~2次,将处理好的荔枝果实放置于包装盒中即可。
[0024] 本发明的有益效果:
[0025] 本发明针对现有技术的不足,本发明提供了一种纯水性无机纳米二氧化钛荔枝保鲜剂,采用水热合成的单分散纳米颗粒,一次水热合成平均颗粒尺寸为6~10nm的锐钛矿相纳米二氧化钛颗粒。保鲜剂中无任何有害成分。为了进一步提高其可见光催化活性,还采用了掺杂技术改性纳米二氧化钛颗粒,提高其可将光下对荔枝表面微生物的抑制或杀死、以及荔枝新陈代谢所释放的乙烯等气体的降解等作用,其具有较好的光催化活性,可以有效杀死荔枝表面的细菌以及去除新陈代谢释放的乙烯气体,具有长期保鲜功能。纳米二氧化钛半导体材料在颗粒尺寸为10nm以下时能吸收紫外光产生自由载流子,这些载流子活性很强,能与颗粒表面存在的氧气和水分子结合形成自由基,这些自由基能进入微生物内部破坏其内部组织,从而杀死细菌。同时,这些自由基能够破坏有机物中的双键、芳香链使有机物裂变而生成二氧化碳和水,从而达到很好的防腐和抑制后熟等作用。本发明纳米二氧化钛光触媒保鲜剂本身为无机物,无毒、无污染,为绿色环保制剂,无任何毒副作用,30~60天后荔枝果实没有任何异味和变色,保持原有的新鲜味道。其成本为每公斤荔枝所用的保鲜剂为0.05元左右,具有保鲜时间长、成本低、较好的保持荔枝鲜美味道等有益效果,具有重大的应用和推广前景。