CN101356937A

CN101356937A - 壳寡糖在水果保鲜上的应用及其方法

Info

Publication number: CN101356937A
Application number: CNA2008101192145A
Authority: CN
Inventors: 曹建康; 陈文化; 常冬; 赵洪卫; 赵玉梅; 姜微波
Original assignee: China Agricultural University
Current assignee: China Agricultural University
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2008-08-29
Publication date: 2009-02-04

Abstract

本发明公开了壳寡糖在水果果实保鲜上的应用；本发明还公开了利用壳寡糖进行水果果实保鲜的方法，主要是将绿熟期的水果果实置于浓度为0.05～15g/L的壳寡糖溶液中5～20min；或者置于真空度为0.01～0.08MPa时保持2～15min，再在常压下浸泡水果果实2～15min；取出、晾干，置于冷库中贮藏即可。本发明利用壳寡糖能显著降低果实采后病害的发生程度，延长果实的贮藏期和果实的货架期；其次，本发明方法简单、成本低、易于推广应用；此外，本发明所用壳寡糖属于天然提取物，用于对水果保鲜后对环境无污染、对人体无健康危害，对环境友好。

Description

壳寡糖在水果保鲜上的应用及其方法

技术领域

本发明属于农产品贮藏与保鲜领域，具体地说涉及壳寡糖在水果保鲜方面的用途以及方法。

背景技术

我国是水果生产大国，其中梨产量居世界第一位；枣产量占世界总枣产量的95％；李产量亦居于世界前列。由于这些水果主要成熟于夏、秋高温季节，且果实皮薄多汁、水分含量高，极易受到各种病原菌的侵染而腐烂。据统计，每年因软化腐烂损失的果实约占总产量的25～35％，严重影响了水果的栽培生产、贮藏保鲜、运输流通和销售消费。尽管利用杀菌剂和农药可以有效控制果实的采后病害和腐烂损失，但是长期和大量使用杀菌剂可使病原菌产生抗药性，同时果实上残留的化学杀菌剂可能对消费者的健康和环境产生不良影响。因此，亟需开发绿色、无公害的水果采后病害控制和贮藏保鲜技术。

壳寡糖(分子式：(C₆H₁₁NO₄)_n；化学名称：β-1，4-寡聚-D-氨基葡萄糖；英文名称为oligochitosan，chitosan oligosaccharide，chitooligosaccharide，chitosanoligomers，简称COS)是一类由广泛存在于低等动物(特别是节肢动物如昆虫、甲壳动物等)的外壳及低等植物、菌、藻类的细胞壁中的一种天然生物高分子物质甲壳素(Chitin)降解制得到的低聚糖类物质。壳聚糖的化学结构式为：

壳寡糖是由2～10个氨基葡糖通过β-1，4-糖苷键连接而成的低聚合度的水溶性糖，容易被吸收利用，且生物活性比壳聚糖更强。由于对甲壳素的降解程度不同，可得到不同聚合度的低聚糖物质，形成不同大小分子量的壳寡糖产品。研究表明，不同分子量的壳寡糖对各种植物病原细菌的生长及植物病原真菌孢子萌发形成菌丝体均有明显的抑制作用(胡健等.扬州大学学报(自然科学版)，2000.3(2)：42～44)。壳寡糖具有广谱性抗细菌和真菌的活性，它不但能够抑制食品腐败菌、动物病原菌和农作物病原菌的生长(刘晓宇等.安徽农业科学，2005.33(2)：225，282。曹维强等.食品科学，2008.29(4)：114～116)，而且还能够诱导增强多种植物产生对病原菌侵染和虫害侵袭的抵抗能力，从而防治病虫害的发生(张付云等.中国生物防治，2008.24(2)：174～178)，因此是一种对环境友好的、良好的生物源农药。此外，壳寡糖还具有多种优异的生理功能，它能提高动物和人机体的免疫能力和抗癌能力，具有非常好的抗肿瘤活性作用，能抑制糖尿病、降血脂、促进钙的吸收，能改善肠道微生物的区系分布，刺激有益菌的生长繁殖(乔莹等.中国生化药物杂志，2008.29(3)：210～213)，壳寡糖在食品、医药、化妆品等方面已有广泛的应用。

经检索，没有发现壳寡糖在水果果实采后病害控制和保鲜方面的应用。

发明内容

本发明目的是提供壳寡糖在水果果实保鲜上的应用。

本发明另一目的是提供一种利用壳寡糖进行水果果实保鲜的方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

本发明中所述的壳寡糖的分子量为500～10000Da。

本发明中所述的水果是指枣、苹果、梨、李、杏或桃等。

利用壳寡糖进行水果果实保鲜的方法，包括如下步骤：

(1)按照0.05～15g/L的比例取壳寡糖并溶于水中，得壳寡糖溶液；

(2)在室温下，将无病虫害、无机械伤害的绿熟期的水果果实置于步骤(1)的壳寡糖溶液中浸泡5～20min；或在室温下，将无病虫害、无机械伤害的绿熟期的水果果实浸没到步骤(1)的壳寡糖溶液中，并置于连接有真空泵的密闭不锈钢容器中，抽气，在真空度为0.01～0.08MPa时保持2～15min，然后放入空气，再在常压下浸泡水果果实2～15min；

(3)取出水果果实，自然晾干，然后置于塑料筐中，再用塑料薄膜包裹后于冷库中贮藏；所述冷库的温度为0～10℃。

上述方法中所述的水果是指枣、苹果、梨、李、杏或桃等。

上述方法中所述的壳寡糖溶液中还含有体积百分比为0.001～0.05％的吐温-20。

所述的壳寡糖可自市场上购买，如可自济南海得贝海洋生物工程有限公司购买。

所述的“连有真空泵的密闭不锈钢容器”是指真空干燥箱，可自市场上购买，如上海一恒科技有限公司生产的DZF-6050B型。

本发明具有的优点和有益效果：(1)、本发明利用壳寡糖具有广谱性抗细菌和真菌的活性，显著降低果实采后病害的发生程度，延长果实的贮藏期和果实的货架期；(2)、本发明方法简单、成本低、易于推广应用；(3)、本发明所用壳寡糖属于天然提取物，用于对水果保鲜后对环境无污染、对人体无健康危害，属于环境友好型。

附图说明

图1.不同浓度壳寡糖溶液处理枣果实后病害发生面积对比柱形图。

图2.不同浓度壳寡糖溶液处理枣果实后果实硬度变化对比曲线图。

图3.不同浓度壳寡糖溶液处理梨果实后病害面积对比柱形图。

图4.不同浓度壳寡糖溶液处理李子果实后病害面积对比柱形图。

图5.壳寡糖溶液处理李子果实后果实硬度变化对比柱形图。

具体实施方式

实施例1

利用壳寡糖对冬枣果实进行采后处理控制病害和保鲜试验

(1)试验材料绿熟期冬枣果实于2007年10月9日定购自北京市海淀区清河小营水果批发市场。运回后挑选熟度一致、大小均匀、无病虫害和机械伤害的果实进行分组处理。

(2)溶液配制：分别按照0.1g/L、0.2g/L、0.5g/L和1.0g/L的比例取壳寡糖(济南海得贝海洋生物工程有限公司，食品级壳寡糖；分子量为：10000Da)并溶于蒸馏水中，然后按照0.001ml/L的比例向其中加入吐温-20，得到壳寡糖浓度为0.1g/L、0.2g/L、0.5g/L和1.0g/L的壳寡糖溶液。

(3)实验分组：将上述冬枣随机分成5组，每组160个果实。处理分组如下：①清水处理作为对照组(Control)；②0.1g/L的壳寡糖溶液处理；③0.2g/L的壳寡糖溶液处理；④0.5g/L的壳寡糖溶液处理；⑤1.0g/L的壳寡糖溶液处理。

(4)试验方法：

①在室温下，将上述枣果实用不同浓度的壳寡糖溶液分别浸泡20min，然后取出自然晾干，再置于塑料筐中并用塑料薄膜包裹后，一部分于20℃贮藏1天后进行病原菌接种；一部分送入冷库进行低温(0℃)贮藏6周。

②病原菌接种：链格孢菌(Alternaria alternata)、青霉菌(Penicilliumexpansum)分离自典型发病枣果实。经纯化后在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基上26℃活化培养10d，然后分别用无菌水配成5×10⁴个孢子/mL的孢子悬浮液。经不同浓度壳寡糖处理的果实经70％酒精表面消毒后，用灭菌铁钉在果实中部两面分别刺1个孔(深4mm，直径2mm)，向每孔中注入15μL孢子悬浮液。待自然晾干后于20℃、90％RH下贮藏15天时观察果实发病情况，用十字交叉法测量病斑直径并计算病斑面积。

③果实软化程度测定：从每个处理组中随机取15个果实，绕每个果实赤道部位削去宽约5mm的果皮，均匀取3个点，用硬度计(GY-B型，探头直径3mm)探头刺入果肉至刻度线，读取数值，计算果实硬度平均值(见图2)。

(5)保鲜效果：结果(见图1)与清水对照(Control)相比，上述几种浓度的壳寡糖处理的冬枣果实都能够有效地抑制贮藏过程中黑霉病和青霉病的发生，如0.1g/L和1.0g/L壳寡糖溶液处理将黑霉病发生程度分别降低了32.1％和15.3％；将青霉病发生程度分别降低了18.7％和22.4％。说明壳寡糖能有效地抑制冬枣果实贮藏病害青霉病和黑霉病的发生，提高果实贮藏性和好果率。

与清水对照(Control)相比(见图2)，经壳寡糖溶液处理的冬枣果实都具有较高的果实硬度；如在贮藏6周时，经0.1g/L、0.5g/L和1.0g/L壳寡糖处理冬枣果实硬度分别比对照高出7.1％、18.5％和15.9％。说明壳寡糖能保持冬枣果实硬度，延缓冬枣果实软化，更好的保持了果实食用品质，可有效延长冬枣贮藏期。

实施例2

利用壳寡糖对梨果实进行采后处理控制病害和保鲜试验

(1)试验材料鸭梨果实于2007年9月23日采自北京市密云县不老屯镇果园。运回后选择成熟度一致、大小均匀、无病虫害和机械伤害的果实进行分组处理。

(2)溶液配制：分别按照0.1g/L、0.2g/L、0.5g/L和1.0g/L的比例取壳寡糖(济南海得贝海洋生物工程有限公司，食品级壳寡糖；分子量为：5000Da)并溶于蒸馏水中，分别得到浓度为0.1g/L、0.2g/L、0.5g/L和1.0g/L的壳寡糖溶液。

(3)实验分组将(1)所述的果实随机分成5组，每组40个果实。处理分组如下：①清水处理作为对照组(Control)；②0.1g/L的壳寡糖溶液处理；③0.2g/L的壳寡糖溶液处理；④0.5g/L的壳寡糖溶液处理；⑤1.0g/L的壳寡糖溶液处理。

(4)试验方法：①在室温下，将鸭梨果实浸没到上述不同浓度壳寡糖溶液中，并置于连接有真空泵的密闭不锈钢容器中，抽气，使密闭容器中真空度为0.05MPa时停止抽气，关闭阀门，使密闭容器内真空度继续保持2min，然后放入空气，在常压下继续浸泡鸭梨果实10min。取出自然晾干，放置于塑料筐中，用塑料薄膜包裹后于20℃贮藏1天后，再进行病原菌接种。②病原菌接种链格孢菌(Alternaria alternata)分离自典型发病梨果实。经纯化后在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基上26℃活化培养10d，然后分别用无菌水配成5×10⁴个孢子/mL的孢子悬浮液。经不同浓度壳寡糖处理的果实经70％酒精表面消毒后，用灭菌铁钉在果实中部两面分别刺1个孔(深4mm，直径2mm)，向每孔中注入15μL孢子悬浮液。待自然晾干后于20℃、80％RH贮藏18天时观察果实发病情况，用十字交叉法测量病斑直径并计算病斑面积。

(5)结果(见图3)与对照相比，不同浓度的壳寡糖处理的鸭梨果实的梨黑霉病的病斑面积都明显低于对照，如0.1g/L和1.0g/L壳寡糖处理将梨黑霉病发生程度分别比对照降低了28.7％和19.6％；说明壳寡糖能有效地抑制贮藏期间梨果实黑霉病的发生，延长了梨果实的保鲜期。

实施例3

利用壳寡糖对李子果实进行采后处理控制病害和保鲜试验

(1)试验材料李果实于2008年7月3日采自北京市海淀区唐家岭镇果园。运回后选择成熟度一致、大小均匀、无病虫害和机械伤害的果实进行分组处理。

(2)配制溶液：按照实施例2(2)所述方法配制浓度为0.1g/L、0.5g/L、1.0g/L、2.0g/L、5g/L和10.0g/L的壳寡糖溶液(济南海得贝海洋生物工程有限公司，食品级壳寡糖；分子量为：2000Da)。

(3)试验分组：将上述李果实随机分成7组，每组60个果实。处理分组如下：①清水处理作为对照组(Control)；②0.1g/L的壳寡糖溶液处理；③0.5g/L的壳寡糖溶液处理；④1.0g/L的壳寡糖溶液处理；⑤2.0g/L的壳寡糖溶液处理；⑥5.0g/L的壳寡糖溶液处理；⑦10.0g/L的壳寡糖溶液处理。

(4)试验方法：

A.①在室温下，将李果实分别浸没到上述不同浓度壳寡糖溶液及对照溶液中，并置于连接有真空泵的密闭不锈钢容器中，抽气，使密闭容器中真空度为0.04MPa时停止抽气，关闭阀门，使密闭容器内真空度继续保持5min，然后放入空气，再在常压下继续浸泡果实10min；取出自然晾干，放置于塑料筐中，用塑料薄膜包裹后于20℃贮藏1天后，进行病原菌接种。

②病原菌接种褐腐菌(Alternaria alternata)分离自典型发病李果实。经纯化后在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基上26℃活化培养10d，然后分别用无菌水配成5×10⁴个孢子/mL的孢子悬浮液。经不同浓度壳寡糖处理的果实经70％酒精表面消毒后，用灭菌铁钉在果实中部两面分别刺1个孔(深4mm，直径2mm)，向每孔中注入15μL孢子悬浮液。待自然晾干后于20℃、90％RH贮藏18天时观察果实发病情况，用十字交叉法测量病斑直径并计算病斑面积。

B.用上述A.①的方法，李子果实经2.0g/L壳寡糖溶液处理后送入冷库低温(2℃)贮藏30天。

C.果实软化程度测定从每个处理组中随机取15个果实，绕每个果实赤道部位削去宽约5mm的果皮，均匀取3个点，用硬度计(GY-B型，探头直径3mm)探头刺入果肉至刻度线，读取数值，计算果实硬度平均值。

(5)结果与对照(0g/L)相比(见图4)，不同浓度壳寡糖处理的李子果实的褐斑病的病斑面积都明显小于对照，如0.1g/L和2.0g/L壳寡糖处理将李褐腐病的病斑面积比对照分别降低了21.6％和22.7％；说明壳寡糖能有效地抑制贮藏期间李果实褐腐病的发生，提高了果实的好果率。

结果与对照相比(见图5)，在贮藏期间。经壳寡糖处理的果实比对照具有较高的果实硬度，可以贮藏更长时间；如在贮藏结束时(30天)，经2.0g/L壳寡糖处理李子果实，贮藏30天时其果实硬度比对照高出51.9％。说明壳寡糖延缓了李果实的后熟软化，减少了果实的腐烂损失，有效延长了贮藏期和增加了果实的商品价值。

Claims

1、壳寡糖在水果果实保鲜上的应用；所述的壳寡糖的分子量为500～10000Da。

2、按照权利要求1所述的应用，其特征在于所述的水果是指枣、苹果、梨、李、杏或桃等。

3、利用权利要求1所述的壳寡糖进行水果果实保鲜的方法，包括如下步骤：

(3)取出水果果实，自然晾干，然后置于塑料筐中，再用塑料薄膜包裹后于冷库中贮藏；所述的冷库温度为2～10℃。

4、按照权利要求3所述的方法，其特征在于所述的壳寡糖溶液中还含有体积百分比为0.001～0.05％的吐温-20。

5、按照权利要求3或4所述的方法，其特征在于其步骤(2)为：在室温下，将无病虫害、无机械伤害的绿熟期的水果果实置于步骤(1)的壳寡糖溶液中浸泡5～20min。

6、按照权利要求3或4所述的方法，其特征在于其步骤(2)为：在室温下，将无病虫害、无机械伤害的绿熟期的水果果实浸没到步骤(1)的壳寡糖溶液中，并置于连接有真空泵的密闭不锈钢容器中，抽气，在真空度为0.01～0.08MPa时保持2～15min，然后放入空气，再在常压下浸泡水果果实2～15min。