專利名稱：一種能源作物低溫自發(fā)氣調(diào)包裝的貯藏工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生態(tài)化工及農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種能源作物低溫自發(fā)氣調(diào)包裝的貯藏工藝，可為高品位生物燃料的生產(chǎn)提供可持續(xù)的原料供應(yīng)，也可為發(fā)展新型青貯飼料工藝體系提供一定的借鑒意義。
背景技術(shù)：
化石燃料推動了當(dāng)代人類文明的發(fā)展，但隨著它的日趨枯竭和生態(tài)環(huán)境的日漸惡化，嚴(yán)重威脅著人類的生存和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。生物能源作為一種可再生、清潔、綠色的能源，引起了世界各國的關(guān)注。能源作物作為未來生物能源的重要載體，因其廣闊的利用前景，早已成為科研人員的研究熱點。能源植物主要是指可以用來生產(chǎn)生物能源的植物，主要包括甜高粱、甜菜、甘蔗、木薯、紅薯芒草和玉米等。甜高粱、甜菜等能源作物的收獲不僅數(shù)量大而且時間集中，因加工設(shè)備等條件的限制，短時間內(nèi)處理完畢比較困難，如果沒有采用有效的貯藏方式，極易霉變，導(dǎo)致其中的糖分等物質(zhì)大量損失，影響了生物能源生產(chǎn)過程中有效原料的供應(yīng)。
關(guān)于能源作物的貯藏方法，研究人員已做過相關(guān)的報道，其中對甜高粱的報道比較多。如專利號為201110070844. X的專利公布了一種甜高粱莖桿田間堆垛貯藏方法，經(jīng)過該方法貯藏，甜高粱莖桿的干基含糖量保存率可達(dá)84%以上，是一種經(jīng)濟(jì)有效的貯存方法。 如申請?zhí)枮?00810036153.6的專利公布了一種甜高粱莖桿干式長期貯藏方法，該方法需將甜高粱莖桿粉碎成顆粒，并拌入富馬酸二甲酯或三氯異氫尿酸后，有效阻止了糖分的損失。上海交通大學(xué)的梅曉巖等用不同厚度的低密度聚乙烯薄膜(LDPE)進(jìn)行了自發(fā)氣調(diào)包裝(Modified atmospherepackaging,簡稱MAP)|C藏試驗，研究了甜高粱莖桿嫩？過程中不同C02、O2濃度的條件下，水分和糖分的保持情況。
以上的貯藏方法，或局限于一種物料如甜高粱莖桿，或需要特定的貯藏條件如北方的冬天天然的冷源，或需要添加化學(xué)試劑，或需要將物料粉碎，或存儲周期很短等問題， 而不能很好的適用于品種繁多的能源作物的貯藏，不能為生物能源的生產(chǎn)提供有力的原料保障。鑒于此，有必要開發(fā)一種適用多品種能源作物、操作簡單、成本低的貯存方法，為高品位生物能源和青貯飼料的生產(chǎn)提供充足的原料供應(yīng)。本發(fā)明結(jié)合能源作物的特性和自發(fā)氣調(diào)包裝(MAP)工藝在新鮮果蔬貯藏過程中體現(xiàn)的優(yōu)越性，提出了一種能源作物自發(fā)氣調(diào)包裝的貯藏工藝。發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是為了解決甜高粱、甜菜等能源作物在貯藏過程中易霉變、糖分以極水分易流失等問題，提供了一種能源作物低溫自發(fā)氣調(diào)包裝的貯藏工藝，為高品位的生物燃料和青貯飼料的生產(chǎn)提供充足的原料供應(yīng)。
本發(fā)明的構(gòu)思甜高粱、甜菜等能源作物的收獲不僅數(shù)量大而且時間集中，加工設(shè)備等條件的限制導(dǎo)致了短時間內(nèi)處理完畢比較困難。為避免原料的浪費和提高原料的利用率，有效的貯藏方式很重要。因自發(fā)氣調(diào)包裝(MAP)在新鮮果蔬貯藏過程中得到廣泛的應(yīng)用，結(jié)合新鮮果蔬與能源作物的特征共性，將自發(fā)氣調(diào)包裝(MAP)應(yīng)用到能源作物的貯存可能是一種比較有效的貯藏方式。
本發(fā)明技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案如下
(I)能源作物的采收選用的物料應(yīng)為正常采收期的能源作物，且病蟲害較少；
(2)原料的準(zhǔn)備將步驟(I)中的采收后的能源作物根據(jù)其物料特性及其貯藏后的用途做相應(yīng)的處理，如去葉、去鞘、去穗、去泥土后備用；
(3)自發(fā)氣調(diào)包裝過程將步驟(2)中的原料根據(jù)包裝袋的大小，切割、整理成相應(yīng)的尺寸，裝袋，并充入N2或CO2或SO2等保護(hù)氣體，封袋；
(4)貯藏將步驟(3)中包裝好的物料放置于冷柜或冷藏室中冷藏以備用。
所述的能源作物指甜高粱、甜菜、甘蔗、木薯、紅薯和玉米等，所述的能源作物經(jīng)過去泥土后，整株或根據(jù)需要去葉、去鞘、去穗。
所述的自發(fā)氣調(diào)包裝的過程中，所裝物料量是包裝袋容量的1/4-2/3，所充保護(hù)氣體指 N2、CO2、SO2 等。
所述的用于冷藏的冷柜或冷藏室需要提前消毒、保持干凈，冷柜或冷藏室的溫度控制在-10°c -70°c。
本發(fā)明具有以下特點和優(yōu)勢本發(fā)明首次將自發(fā)氣調(diào)包裝(MAP)工藝用于除甜高粱莖桿以外的多品種能源作物，可使能源作物獲得較長時間的貯存效果，且該工藝簡單，不需要添加化學(xué)試劑，為能源作物制取高品位的生物燃料或青貯飼料提供周年的原料，具有較強(qiáng)的操作性和可行性。
具體實施方式
下面通過實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
實施例1
甜高粱莖桿的貯藏
選用產(chǎn)自北京郊區(qū)的甜高粱莖桿，采收病蟲害較少的植株50棵。將采收到的甜高粱莖桿做去葉、去鞘、去穗、去泥等處理，將甜高粱莖桿切割分段，每兩節(jié)為一段，處理完畢后，裝入20cm X 40cm的自封袋，所裝物料量是包裝袋容量的1/4，選用中頤格真空包裝機(jī)充入N2，并進(jìn)行密封。最后，將包裝好的物料放置于-10°C的冷藏室中冷藏貯存以備用。
新鮮采收的甜高粱莖桿，隨機(jī)選取兩袋，經(jīng)粉碎后，用80°C的熱水浸提lh，再用 HPLC檢測其糖含量，發(fā)現(xiàn)蔗糖、果糖、葡萄糖的含量分別為190mg/g DM，90mg/g DM, 120mg/ g DM ;存儲16周后，隨機(jī)選取兩袋物料經(jīng)上述同樣的方法進(jìn)行糖含量檢測，發(fā)現(xiàn)物料的蔗糖、果糖、葡萄糖的含量分別為120mg/g DM, 130mg/g DM, 145mg/g DM，相比新鮮的物料，其蔗糖、果糖、葡萄糖的保留率分別在63. 16%，144. 4%，120. 8%，果糖和葡萄糖含量有所增加， 是因為貯藏過程中，蔗糖向果糖和葡萄糖轉(zhuǎn)化，但總體糖分損失較少。
實施例2
玉米莖桿的貯藏
選用產(chǎn)自河北農(nóng)村的玉米莖桿，采收病蟲害較少的植株80棵。將采收到的玉米莖桿做去葉、去鞘、去穗、去泥等處理，將玉米莖桿切割分段，每兩節(jié)一段，處理完畢后，裝入15cmX45cm的自封袋，所裝物料量是包裝袋容量的1/2，選用中頤格真空包裝機(jī)充N2,并進(jìn) 行密封。最后，將包裝好的物料放置于_20°C的冰柜中冷藏貯存以備用。
新鮮采收的玉米莖桿，隨機(jī)選取兩袋，經(jīng)粉碎后，按比例添加25IU纖維素酶/g干 物料后用于酶解實驗，酶解24h后，酶解率達(dá)35%，存儲16周后，隨機(jī)選取兩袋物料按上述同 樣的方法進(jìn)行酶解實驗，酶解率達(dá)25%，以上結(jié)果表明，與新鮮物料相比，物料中的纖維素等 組份有效成分損失較少。
實施例3
甘蔗的貯藏
選用產(chǎn)自廣東農(nóng)村的甘蔗，采收病蟲害較少的植株40棵。將采收到的甘蔗莖 桿做去葉、去鞘、去穗、去泥等處理，將甘蔗莖桿切割分段，每四節(jié)一段，處理完畢后，裝入 25cm X 60cm的自封袋，所裝物料量是包裝袋容量的1/3，選用中頤格真空包裝機(jī)充入SO2,并 進(jìn)行密封。最后，將包裝好的物料放置于-50°C的冷藏室中貯藏以備用。
新鮮采收的甘蔗，隨機(jī)選取兩袋，經(jīng)粉碎后，用DNS法測量甘蔗的總糖含量，總糖 含量為200mg/ml ;存儲16周后，隨機(jī)選取兩袋物料經(jīng)上述同樣的方法進(jìn)行總糖含量檢測， 發(fā)現(xiàn)物料的總糖的含量為180mg/ml。相比新鮮的物料，其總糖的保留率分別為90%，糖分損 失較少。
實施例4
甜菜的貯藏
選用產(chǎn)自新疆農(nóng)村的甜菜，采收病蟲害較少的植株100棵。將采收到的甜菜做去 除爛葉、去泥等處理，處理完畢后，裝入20CmX40Cm的自封袋，每袋5棵，所裝物料量是包 裝袋容量的2/3，選用中頤格真空包裝機(jī)充CO2，并進(jìn)行密封。最后，將包裝好的物料放置 于-70°C的冰柜中貯藏以備用。
新鮮采收的甜菜，隨機(jī)選取兩袋，經(jīng)粉碎后，用80°C的熱水浸提lh，再用HPLC檢測 其糖含量，發(fā)現(xiàn)甜菜中蔗糖的含量為180mg/g DM ;存儲16周后，隨機(jī)選取兩袋物料經(jīng)上述 同樣的方法進(jìn)行蔗糖的含量檢測，發(fā)現(xiàn)物料蔗糖的含量為165mg/g DM。相比新鮮的物料，其 蔗糖的保留率分別在91. 7%，糖分損失較少。
權(quán)利要求
1.一種能源作物低溫自發(fā)氣調(diào)包裝的貯藏工藝，其特征在于包括如下步驟 (1)能源作物的采收選用的物料應(yīng)為正常采收期的能源作物，且病蟲害較少； (2)原料的準(zhǔn)備將步驟(I)中的采收后的能源作物根據(jù)其物料特性及其貯藏后的用途做相應(yīng)的處理，如去葉、去鞘、去穗、去泥土后備用； (3)自發(fā)氣調(diào)包裝過程將步驟(2)中的原料根據(jù)包裝袋的大小，切割、整理成相應(yīng)的尺寸，裝袋，并充入N2或CO2或SO2等保護(hù)氣體，封袋； (4)貯藏將步驟(3)中包裝好的物料放置于冷柜或冷藏室中貯藏以備用。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種能源作物低溫自發(fā)氣調(diào)包裝的貯藏工藝，其特征在于所述的能源作物指甜高粱、甜菜、甘蔗、木薯、紅薯、芒草和玉米等。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種能源作物低溫自發(fā)氣調(diào)包裝的貯藏工藝，其特征在于所述的能源作物經(jīng)過去泥土后，整株或根據(jù)需要去葉、去鞘、去穗。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種能源作物低溫自發(fā)氣調(diào)包裝的貯藏工藝，其特征在于所述的自發(fā)氣調(diào)包裝的過程中，所裝物料量是包裝袋容量的1/4-2/3，所充保護(hù)氣體指N2、CO2、SO2 等。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種能源作物低溫自發(fā)氣調(diào)包裝的貯藏工藝，其特征在于所述的用于冷藏的冷柜或冷藏室需要提前消毒、保持干凈，冷柜或冷藏室的溫度控制在-1O0C -70。。。
全文摘要
一種能源作物低溫自發(fā)氣調(diào)包裝的貯藏工藝，包括如下步驟(1)能源作物的采收選用的物料應(yīng)為正常采收期的能源作物，且病蟲害較少；(2)原料的準(zhǔn)備將步驟(1)中的采收后的能源作物去泥土后，整株或根據(jù)其物料特性及其貯藏后的用途做相應(yīng)的處理，如去葉、去鞘、去穗；(3)自發(fā)氣調(diào)包裝過程將步驟(2)中的原料根據(jù)包裝袋的大小，切割、整理成相應(yīng)的尺寸，裝袋，并充氣，封袋；(4)貯藏將步驟(3)中包裝好的物料放置于冷柜或冷藏室中貯藏。該工藝使能源作物經(jīng)長期貯藏后，糖分等保留率較高，且工藝簡單、可操作性強(qiáng)。該工藝可為生物能源產(chǎn)業(yè)化可持續(xù)發(fā)展提供原料供應(yīng)保障，同時可為發(fā)展新型青貯飼料工藝體系提供一定的借鑒意義。
文檔編號A23B7/144GK102986852SQ20121052470
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者徐建, 彭華棟, 李成蘭 申請人:中國科學(xué)院過程工程研究所