CN102150704B - 一种果蔬保鲜剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种果蔬保鲜剂，它主要是由白及胶、中药提取物、纳米二氧化钛为原料按下述重量配比制备而成：白及胶1-10份、中药材1-10份、纳米二氧化钛0.01-0.2份。本发明还提供了该果蔬保鲜剂的制备方法。本发明果蔬保鲜剂，可用于多种水果、蔬菜的保鲜，实验中以芒果为实验对象，制备出对芒果病原菌有明显抑制作用的中药提取物，并首次将其与中药白及胶、纳米二氧化钛有机结合，制成绿色安全的中药果蔬保鲜液，其在果蔬自发气调保鲜、天然抑菌剂应用、安全性方面有所突破，将带来十分显著的经济和社会效益。

Description

一种果蔬保鲜剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种果蔬保鲜剂。

背景技术

随着生活水平的提高和营养摄入知识的普及，人们对新鲜水果的需求量迅速上升，对水果在贮运和销售过程中的保鲜度以及货架寿命提出了更高要求。我国是水果生产大国，但由于新鲜水果保鲜期短，加之国内水果储藏条件差，导致采后腐烂现象普遍。据资料表明，我国新鲜水果有25％～80％是采摘后损失掉的，这既造成了果农的重大损失，严重影响了经济效益，又给环境带来了严重污染。探索高效、低成本、稳定的贮藏保鲜技术是所有相关领域研究人员共同的目标，追求绿色天然、高效的保鲜效果是水果保鲜剂的发展趋势。

国内外在水果保鲜领域采用的技术手段主要有物理和化学两大类，每一类衍生的新技术很多，各自依托不同的保鲜原理。都是通过对保鲜品质起关键作用的三大要素进行调控：首先，是控制其衰老进程，一般通过对呼吸作用的控制来实现；其次，控制微生物，主要通过对腐败菌的控制来实现；第三，为控制内部水分蒸发，主要通过对环境相对湿度的控制和细胞间水分的结构化来实现。其中较为常用的贮藏保鲜技术主要有：冷藏保鲜，减压保鲜，防腐保鲜剂保鲜、臭氧气调保鲜，低剂量辐射预处理保鲜、气调保鲜、涂膜保鲜等。其中气调保鲜因为使用高纯度的惰性气体，成本非常高；低温贮藏成本高、能耗大、质量不稳定，而且像芒果等原产热带、亚热带的水果不能在低温条件下贮藏，只能在亚低温条件下贮藏，否则容易发生冷害，造成重大的经济损失，而病菌在亚低温条件下繁殖较快，致使水果在贮藏期间经常发生严重腐烂现象；而辐射贮藏法和减压保鲜技术需要配置相应的设备，不仅投资大，保藏费用高，而且还要消耗能源，不适应节能降耗发展的需要；而且单独使用某一种方法而没有保鲜剂的配合，也很难取得理想的保鲜效果，因此这些方法在实际应用中受到很大的限制。涂膜保鲜技术因其制造简单、使用方便、造价低、效果良好等优点，在国内外得到广泛应用。其通过包裹、浸渍、涂布等途径，在果蔬表面涂上一层膜，提供选择性的阻气、阻湿、阻内容物散失及隔阻外界环境的有害影响、抑制呼吸，延缓后熟衰老，抑制表面微生物的生长，提高贮藏质量等多种功能，从而达到食品保鲜目的。但是，涂膜保鲜的功能化研究仍然没有实现重大突破，如：对CO₂和O₂调控与水分保持的矛盾，化学抑菌剂的耐药性及残留问题等。

目前，广泛应用于水果保鲜的涂膜材料有糖类、蛋白质、多糖类蔗糖脂、聚乙烯醇，单甘脂以及多糖、蛋白质和脂类组成的复合膜。白及胶为兰科植物白及(Bletilla striata)的干燥块茎提取所得的一种天然水溶性植物多糖，其主要成分为葡萄甘露聚糖。白及胶具有特殊的粘度特性，其理化性质与阿拉伯胶和西黄芪胶类似，在冷水中能充分水化，其胶溶液的粘度随温度的上升而上升，可作为增稠剂、润滑剂、乳化剂和保湿剂应用于石油工业、食品工业和医药化妆品工业。白及胶具有较高的食用安全性，白及胶作为天然果蔬涂膜保鲜剂的使用，目前国内外该类研究内容尚鲜有报道。

长期的应用实践和科学研究表明中药提取物中含有抑制病原微生物的成分，与化学抑菌剂比较，其安全性高，且不易产生耐药性。随着人类对食品安全性和环保问题的日益重视，化学防腐保鲜剂的使用已越来越受到消费者的抵制，从日常使用的中药和香辛料中提取天然防腐保鲜剂，被认为是食品添加剂研究领域最有前景的发展方向，是开发新型高效水果生物防腐保鲜剂的重要途径，也是保鲜液的重要的研究发展方向。

近年来，纳米材料已在许多领域引起了广泛重视，被认为是21世纪最有前途的材料之一。纳米材料的优越性也逐渐被果蔬保鲜研究领域所重视，并尝试将它引入果蔬涂膜保鲜技术中。根据纳米材料、纳米化学等前沿学科的相关理论，可以预见纳米复合涂膜保鲜剂具有更强的机械性能与调气性能及保湿能力，除此之外，还应具有抗菌防霉、抗紫外线等功能。将纳米技术应用于果蔬保鲜领域的工作尚处于起步阶段，但其优越性已渐露端倪，如专利纳米硅基氧化物(SiOx)保鲜果蜡及其生产方法[授权公告号：CN 1314331C]中，将多孔纳米SiOx材料应用于果蜡成膜材料的改性和功能化研究，赋予果蜡气调功能，达到硅窗气调袋(帐)和普通果蜡的双重效果，达到“单果涂膜气调保鲜”。陈丽等在富士苹果PVC/TiO₂纳米保鲜膜研究中报道，添加纳米TiO₂材料能明显地提高保鲜膜的抗拉强度，降低O₂和水蒸汽的透过量，几乎不影响CO₂的透过量，为果蔬MA(自发气调)保鲜膜技术提供了一定的参考。纳米二氧化钛，其与普通二氧化钛相比，具备较多优异功能，如抗菌杀毒、吸收紫外线、自洁功效及良好的阻隔性和力学性能等。

芒果是热带地区的一种名贵水果，以果形美观，色美肉甜，气味芳香而闻声于世，有“热带果王”之称。长期以来，新鲜芒果的贮藏和运输都是生产上的一个重大问题，因其盛产于热带地区，又正值高温多雨季节成熟，而且采后的果实为呼吸跃变型果实，青色时采摘，在常温下迅速后熟。另外，芒果冷敏性强，不耐低温，在低温环境中易出现冻害，而高温环境则加速了果实的腐烂，密封又易加速变质。采后芒果还容易受炭疽病、蒂腐病等病原菌感染而腐烂，极不耐贮藏。

发明内容

本发明的技术方案是提供了一种果蔬保鲜剂。本发明的另一技术方案是提供了该果蔬保鲜剂的制备方法。

本发明提供了一种果蔬保鲜剂，它主要是由白及胶、中药材、纳米二氧化钛为原料按下述重量配比制备而成：

白及胶1-10份、中药材1-10份、纳米二氧化钛0.01-0.2份；其中，所述的中药材为金银花、槐米、高良姜、黄连、百部、连翘、丁香、广蒮香、桉叶、穿心莲、大蒜、八角、生姜、厚朴中的一种或二种以上的任意混合。

所含的纳米二氧化钛的粒径为5-100nm。

更进一步优选地，它主要是由白及胶、中药材、纳米二氧化钛为原料按下述重量配比制备而成：白及胶1-6份、中药材1-10份、纳米二氧化钛0.01-0.1份。

进一步优选地，所述的中药材为：金银花、槐米、广蒮香，其重量配比为：金银花0.25-2.5份、槐米0.25-2.5份、广蒮香0.5-5份。

更进一步优选地，所述的中药材为：金银花、槐米、广蒮香，其重量配比为：金银花0.75份、槐米0.75份、广蒮香1.5份。

本发明保鲜剂是由纳米二氧化钛、中药材的水或有机溶剂提取物为活性成分，加入白及胶及其它可接受的果蔬保鲜剂用辅料制备而成的制剂。

其中，所述的有机溶剂提取物为50-90％乙醇提取物。

其中，所述的果蔬保鲜剂的剂型为液体制剂、半固体制剂；其中，所述的液体制剂为保鲜液、喷雾剂，所述的半固体制剂为果蜡。

其中，所述的保鲜液是由白及胶、金银花、槐米、广蒮香、纳米二氧化钛、丙三醇、水为原料制备而成，其重量配比为：

白及胶2份、金银花0.75份、槐米0.75份、广蒮香1.5份、纳米二氧化钛0.05份、丙三醇6.5份、水88.45份。

其中，所述的果蔬保鲜剂的保鲜水果为芒果。

本发明还提供了一种制备所述的果蔬保鲜剂的方法，所述的保鲜液的制备方法包括如下步骤：

a、取重量配比的原料：

b、取白及胶，加水，放置2～4小时，使其充分吸水膨胀后，加热至70～80℃，搅拌均匀，使其完全溶解，制成4％白及胶液，冷却，备用；

c、取纳米二氧化钛，加入丙三醇研磨均匀，使其充分润湿，备用；

d、将c步骤制备的纳米二氧化钛溶液缓慢加入b步骤制备的白及胶液中，搅拌均匀后，通过胶体磨均质化，备用；

e、取药材金银花、槐米、广藿香，加70％乙醇浸渍20-60min，再回流提取，滤过，滤液离心，取上清液减压(80℃，-0.08～0.1Mpa)浓缩至每1ml含1g生药的流浸膏，加入丙三醇溶解，再加水稀释，滤过，滤液备用；

f、将e步骤制备溶液在不断搅拌的条件下缓慢加入d步骤溶液中，加入配方中剩下的水，用均质机混合均匀，即得果蔬保鲜液。

本发明果蔬保鲜剂有以下优点：

1.首次将天然中药提取物白及胶应用于芒果保鲜剂中作成膜材料，其成膜性能好，安全无毒，且价格低廉，来源广泛。

2.从卫生部药食两用中药目录中筛选出特异性的抗菌中药，针对芒果特有菌种进行杀灭和抑制，替代已上市同类产品中添加的化学杀菌剂，使保鲜液符合食品绿色安全要求。

3.应用纳米技术，利用纳米TiO2抗菌、自洁净性质，协同增强中药材提取物的抑菌效果，同时还可在协同保鲜液膜产生MA(自发气调)功能。

4、中药抗菌成分、中药成膜材料均为水溶性原料，故在产品的保鲜性、安全性、易清洗性方面有所突破。

本发明果蔬保鲜剂，可用于多种水果、蔬菜的保鲜，实验中以芒果为实验对象，制备出对芒果病原菌有明显抑制作用的中药提取物，并首次将其与中药白及胶、纳米二氧化钛有机结合，制成绿色安全的中药水果保鲜液，其在水果自发气调保鲜、天然抑菌剂应用、安全性方面有所突破，将带来十分显著的经济和社会效益。

附图说明

图1本发明果蔬保鲜剂制备工艺流程图

具体实施方式

实施例1本发明果蔬保鲜剂的制备

1配方

2制备工艺

(1)取白及胶20g，加入约500ml水，放置2～4小时，使其充分吸水膨胀后，加热至70～80℃，搅拌均匀，使其完全溶解，制成4％白及胶液，冷却，备用；

(2)取纳米二氧化钛0.5g，加入10倍量的丙三醇研磨均匀，使其充分润湿，备用；

(3)将(2)缓慢加入(1)中，搅拌均匀后，通过胶体磨均质化，备用；

(4)取金银花饮片7.5g、槐米饮片7.5g、广藿香饮片15g，加2倍量70％乙醇浸渍30分种后，加8倍量70％乙醇回流提取2次，每次30分钟，滤过后，滤液于15000转/min高速离心15分钟，取上清液减压(80℃，-0.08～0.1Mpa)浓缩至每1ml含1g生药的流浸膏，备用。

(5)取(4)加入2倍量丙三醇溶解后，再加入250ml水稀释，滤过，滤液备用；

(6)将(5)在不断搅拌的条件下缓慢加入(3)中，加入配方中剩下的水，用均质机混合均匀，即得。

实施例2本发明果蔬保鲜剂的制备

各组果蔬保鲜剂配方见表1。

表1不同配方果蔬保鲜剂的制备

按实施例1的方法，配制成1000g保鲜液。

实施例3本发明果蔬保鲜液质量标准

按实施例1的方法制备了三批中药水果保鲜液样品，批号为100901、100902、100903，测定以下质量指标，并根据测定结果，初步拟定本品的质量控制标准。检测结果见表2。

表2本发明果蔬保鲜剂的质量检测结果

综合上述检测结果，确定本发明果蔬保鲜的质量标准控制指标如下：

表3本发明果蔬保鲜剂的质量标准

检测指标           标准内容

外观               本品为淡黄色至棕黄色澄明粘稠液体

比重               ＞1.03

pH值               4-7

粘度(mPa.s)        ＞600

成膜速度(min)      ＜20

固形物含量(％)     ＞4.0

灼烧残渣(％)       ＜1.0

重金属(pb)         ＜10ppm

砷盐               ＜2ppm

绿原酸(mg/g)       ＞0.10

芦丁(mg/g)         ＞1.0

实施例4本发明果蔬保鲜剂中中药提取物原料药物的筛选及制备工艺研究

1实验材料

1.1实验用菌种：根据文献资料，选取芒果贮藏发病率最高的炭疽病、蒂腐病的致病菌作为实验菌种。胶孢炭疽菌ACCC 31216 Colletotrichumgloeosporioides Penz.、球二孢CGMCC3.10531 Botryodiplodia sp.、拟茎点霉EPPI 2340 Phompsis sp.等菌种均购于上海富众(亚平宁)生物科技发展有限公司。

1.2中药材：选用马齿苋、金银花、桑叶、荷叶、厚朴、广霍香、小蓟、生姜、薄公英、淡竹叶、穿心莲、连翘、苦参、菊花、槐米、甘草、百部、桉叶、黄连、大蒜、八角、大青叶等20余种中药材作为芒果中药提取物的优选对象。上述中药材饮片均购于中智大药房饮片有限公司。

1.3培养基：PDA培养基，自制。

1.4其它：化学试剂均为分析纯。

2对芒果致病菌有抑制作用的中药筛选研究

2.1中药原液的制备：所有中药均用乙醇提取2次，提取液滤过后合并，分别减压浓缩至每1ml含1g药材的浓缩液，作为各药材的原液。

2.2提取物抑菌效力的测定——滤纸片扩散法：将滤纸制成直径5mm的圆片，160℃干热灭菌灭菌2h，分别用各提取液原液浸渍滤纸片，然后干燥备用。将预先经扩大培养的直径5mm的菌块接入已倒好培养基的平皿中，再用无菌镊子将各植物提取原液浸渍过的滤纸片放入平皿上，每皿均匀放3片，每种植物提取液重复3皿，放入25～28℃的恒温培养箱中培养24～72h，量取抑菌圈直径，取3皿的平均值，以比较各原液对各实验病原菌的抑菌效力。

2.3实验结果

20种中药提取后的水原液、乙醇原液，按2.2方法进行实验后，对芒果3种病原菌的有抑菌作用的中药提取液及抑菌圈直径见表4。

表4中药提取液对芒果病原菌的抑菌效率实验结果

2.4结论

从实验结果可以看出，金银花、槐米、高良姜、黄连、丁香、广藿香、穿心连等提取液在相同原料用量下，同时对几种病原菌有抑制作用，因此在水果的贮藏保鲜中可以选择几种抑制效果较广泛的、用量较低的中药提取液对其病害进行综合防治，这样不仅能有效抑制果实贮藏中的发病腐烂，而且中药提取液基本无毒残留，为进一步研究中药保鲜剂提供了一定的基础资料。从上述药材中，选用对芒果典型致病菌有较强抑菌效力的中药金银花、槐米、广藿香作为中药提取物的原料，并对其提取工艺及配比进行进一步实验。

3中药配伍后抑菌效果实验

将金银花、槐米、广藿香提取原液按表5比例进行混合后，按2.2方法进行实验。对芒果3种病原菌的有抑菌作用效果见表6。

表5中药提取液配伍比例表

表6中药复方提取液对芒果病原菌的抑菌效率实验结果

实验结果显示，在相同的原料用量下，几种中药配伍使用与表4中单独中药提取物相比，显著增强对芒果致病菌的抑菌效果，其机理可能与中药复方多成分协同作用，发挥多靶点抑菌效果有关。其中以配伍3的抑菌效率最好，故中药提取物中原料金银花、槐米、广蒮香的最佳比例确定为1∶1∶2。

4中药提取物的制备工艺研究

4.1中药提取物提取工艺研究

(1)提取工艺正交因素设计

据文献资料，金银花中主要含绿原酸及黄酮类等化合物；槐米中主要含芦丁等黄酮类化合物；广藿香中主要含广藿香酮等萜类成分，上述有效成分均能溶于乙醇中。中药提取物制备中选用乙醇作为提取溶剂，并对乙醇浓度、提取次数、提取时间、加醇量等工艺关键因素采用L₉(3)⁴正交表进行实验，正交水平表见表7。

表7醇提正交实验因素水平表

(2)实验方法

取金银花20g、槐米20g、广蒮香40g，加2倍量70％乙醇浸渍30分钟，按正交表条件进行提取，滤过，滤液回收乙醇并浓缩至80ml，备用。

(3)评价指标

绿原酸、芦丁作为金银花和槐米中的有效成分，检测方法成熟，提取率高低可以反应提取工艺的优劣，故选择绿原酸、芦丁含量作为醇提工艺条件的评价指标，权重为0.8。中药复方效果是多成分的综合效应，除已知成分外，还有较多未知成分，本工艺研究中选择收膏率作为另一个评价指标，权重为0.2。

①收膏率测定方法

分别取正交实验所得药液各20ml(相当于生药20g)，置于已干燥至恒重的蒸发皿中(重量为M)，水浴蒸干，于105℃干燥3小时，置干燥器中冷却0.5小时，迅速称重(重量为N)，计算干膏得率。

②绿原酸含量测定

色谱条件与系统适用性实验 以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；乙腈-0.4％磷酸溶液(13∶87)为流动相；检测波长为327nm。理论板数按绿原酸峰计算不低于1000。

对照品溶液的制备 精密称取绿原酸对照品适量，置棕色量瓶中，加50％甲醇制成每1ml含20μg的溶液，即得(10℃以下保存)。

供试品溶液的制备 取正交实验所得药液1ml，置100ml棕色量瓶中，加50％甲醇稀释至刻度，摇匀，滤过，取续滤液，即得。

测定法 分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各5～10μl，注入液相色谱仪，测定峰面积，即得。

③芦丁含量测定

色谱条件与系统适用性实验 以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；甲醇-1％冰乙酸溶液(32∶68)为流动相；检测波长为257nm。理论板数按芦丁峰计算不低于2000。

对照品溶液的制备 精密称取芦丁对照品适量，置量瓶中，加甲醇制成每1ml含50μg的溶液，即得。

供试品溶液的制备 取正交实验所得药液0.5ml，置50ml量瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀，滤过，精密量取滤液2ml，置25ml量瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀，滤过，取续滤液，即得。

测定法 分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各10μl，注入液相色谱仪，测定峰面积，即得。结果见表8。

(4)实验结果及分析

实验结果及分析见表8、表9。

表8醇提正交实验结果

注△绿原酸百分含量＝绿原酸总量(g)/80g*100％

^*综合评分＝(收膏率/18.29)×20+(绿原酸/0.42)×40+(芦丁4.63)×40

表9醇提正交实验方差分析

^*F_0.05(2，2)＝19；^**F_0.001(2，2)＝99

正交实验结果中极差值(R)表明，影响提取工艺的因素顺序为：乙醇浓度＞提取次数＞加醇量＞提取时间。

由K值及直观分析图可知：提取次数越多综合评分越高；乙醇浓度以70％最佳；加醇量越高综合评分越高；提取时间以1小时最佳。综合起来以A3B2C3D2，即10倍量60％乙醇，回流提取3次，每次1小时为最佳醇提工艺条件。

K值及方差分析显示：提取时间，乙醇用量对提取效率无显著性影响，从节约工时、能源出发，可以选择6倍量乙醇，提取30分钟。乙醇浓度和提取次数对提取效率有显著影响，但提取2次、3次之间差距极小，可调整提取次数为2次。

综上所述，从节约生产成本出发，抑菌剂的醇提工艺可选择次佳条件，即6倍量70％乙醇，回流提取2次，每次30分钟。为此进行了醇提最佳条件与次佳条件的对比实验。

(4)提取工艺优化实验

表10醇提最佳条件与次佳条件的对比实验

实验结果表明，最佳条件与次佳条件实验效果相当。在保证提取效果的同时，从节约能源、工时出发，选择次佳条件：6倍量70％乙醇，回流提取2次，每次30分钟作为最终工艺条件。

4.2纯化工艺研究

本发明工艺中选用70％乙醇作为提取溶剂，其对大部份中药有效成分的溶解度较好，而对蛋白质、多糖、油脂类杂质成分基本不被提出，故提取液有效成分浓度含量较高，杂质含量较少。但生产过程中，提取液不可避免会带进一些药材细粉和一些不可见的细小微粒，如不除去会影响药液的稳定性，故需进一步分离纯化处理。

中药提取液纯化工艺中应用较广的有醇沉法、高速离心法、超滤法、透析法、澄清剂除杂、树脂除杂等，各有优缺点。其中高速离心法操作简单，其借助离心机的高速旋转所产生的巨大离心力，可以使细小微粒及过滤不易奏效的物料得到很好的分离效果。本工艺中选用高速离心除杂，其工艺参数定为：15000转/分，离心15分钟，分离上清液，备用。

对离心处理后药液前后的质量变化进行了考查，实验方法如下：取金银花200g、槐米200g、广蒮香400g，按确定的提取工艺提取后，滤过，滤液平均分成两份，一份减压浓缩至每1ml含1g药材的浓缩液；一份药液15000转/分高速离心15分钟，分离上清液，减压浓缩至每1ml含1g药材的浓缩液，备用。检查上述两份浓缩液的收膏率、绿原酸含量及芦丁含量。实验结果见表11。

表11纯化工艺研究结果

^*注：变化率(％)＝(离心后-离心前)/离心前*100％

结果显示，高速离心后，药液的收膏率下降了28.4％，大量的可见微粒和大分子杂质被除去，效果明显，而有效成分绿原酸和芦丁含量下降不多。高速离心除杂工艺可行。

4.3浓缩工艺研究

醇提取液减压回收乙醇(80℃，0.08～0.1Mpa)并浓缩至1.30～1.35(60℃测)的稠膏。

4.4工艺验证实验

按上述确定的提取、纯化、浓缩工艺，放大生产制备三批中药提取物，测定其收膏率、绿原酸、芦丁的含量。实验结果见表12。

表12中药提取物工艺验证结果

结果显示，所确定的工艺路线稳定可行。

4.5小结

中药提取物的制备工艺如下：取金银花、槐米、广蒮香饮片，加2倍量70％乙醇浸渍30分种后，加8倍量70％乙醇回流提取2次，每次30分钟，滤过后，滤液于15000转/min高速离心15分钟，取上清液减压(80℃，-0.08～0.1Mpa)浓缩至每1ml含1g生药的流浸膏，备用。

5、中药提取物最低抑菌浓度(MIC)的测定

5.1实验方法——平板扩散法

根据所确定的提取工艺制得中药提取物流浸膏(浓度为1g∶1ml)，作为原液，再用灭菌的丙三醇进行倍比稀释，然后用无菌移液枪吸取原液和各浓度稀释液1ml，分别注入试管中已灭菌的9mlPDA培养基中，混合均匀，倒入平皿中，冷却后，用平板划线法接种，放入25～28℃的恒温培养箱中培养24～72h，以完全没有菌生长的最低浓度记为该提取液的最低抑菌浓度(MIC)。原液及各稀释液在培养基中对应的浓度见表13。

表13中药提取物原液及其稀释液在培养基中的对应浓度

5.2实验结果

各培养皿中细菌的生长情况见表14。

表14中药提取物原液及其稀释液在培养基中的对应浓度

注：“-”表示无菌生长，“+”表示菌体生长少，“++”表示菌体生长较多，“+++”表示菌体生长很多。

表*中所记录的菌落生长情况显示，中药提取物对胶孢炭疽菌的最低抑菌浓度为6.25mg/ml，拟茎点霉的最低抑菌浓度为6.25mg/ml，球二孢菌的最低抑菌浓度为12.5mg/ml。

5.3结论

从所得到的中药提取物对芒果典型致病菌有明显的抑制效果，但对不同病菌的抑制效果有差别。

实施例5本发明果蔬保鲜液的配方及制备工艺的筛选实验

1实验材料

1.1芒果：采自广东徐闻县，为“台农一号”品种，选取有七八成熟的绿色芒果，大小基本一致，无机械伤害，无褐斑和病虫害。使用前均用清水清洗干净后，用50℃的热水浸泡10分钟左右，取出晾干备用。

1.2试药：白及胶(多糖含量＞90％)产自武汉市合中生化制造有限公司；HTTi-01型纳米TiO₂产自上海江沪钛白化工制品有限公司；甘油产自广州市恒宏食用化工有限公司。上述均为食品级原料。

1.3中药提取物：由实施例1的方法制备。

1.4其它：水为纯化水。

2保鲜液的配方组成

保鲜液主要由白及胶、中药提取物、纳米二氧化钛、丙三醇、纯化水等组成，其中保鲜液中所起的作用见表15。

表15本发明中原辅料所起作用分析

原料                  功用

白及胶                成膜材料

中药提取物            抑菌防腐剂

纳米二氧化钛          保鲜液膜的功能性成分

丙三醇                助溶剂、润湿剂

纯化水                溶剂

3保鲜液的配方优选研究

3.1配方优选实验设计

在水果保鲜技术研究中，主要针对保鲜品质起关键作用的三大要素进行调控：首先，是控制其衰老进程，一般通过对呼吸作用的控制来实现；其次，控制微生物，主要通过对腐败菌的控制来实现；第三，为控制内部水分蒸发，主要通过对环境相对湿度的控制和细胞间水分的结构化来实现。在本发明果蔬保鲜液配方研究中，选择失重率、腐烂指数、转色指数等三个关键指标，能有效针对保鲜过程的三要素。

3.2实验方法

取预处理好的清洁芒果，放置于不同配方所得保鲜液中浸泡5分钟，捞出晾干后，在常温下贮藏20天，根据评价指标评价各配方保鲜液的效果。

3.3评价指标

①失重率计算  失重率(％)＝(贮藏前重量-贮藏后重量)/贮藏前重量×100％

②腐烂指数计算

发病腐烂级别确定如下：0级——无病斑或腐烂；1级——病斑或腐烂＜5个，直径＜5mm；2级——病斑或腐烂＜5个，直径＜8mm；3级——病斑或腐烂＞5个，直径＜15mm；4级——病斑或腐烂＞5个，直径＞15mm。

腐烂指数＝∑(病害级别×该级别个数)/(最高级别×检查总果数)×100％

③转色指数的测定

转色级别确定如下：0级——全绿；1级——果蒂转色；2级——果蒂及果面部份转色；3级——大部份转色；4级——果面全部转色。

转色指数＝∑(转色级别×该级别个数)/(最高级别×检查总果数)×100％

3.4实验结果及分析

(1)以失重率为评价指标的处方筛选

表16以失重率为指标的处方筛选

水果失重主要原因有两方面：(1)水果中水分和挥发物的自然挥发；(2)呼吸作用使水果中干物质消耗而产生的失重现象。保鲜液配方中白及胶在水果表面形成一层均匀的薄膜，能抑制芒果水份挥发，减轻果皮皱缩，是影响芒果失重率的主要成分。结果显示，随着白及胶浓度的增加，失重率在不断降低，当漂白胶浓度为4.0％时，芒果室温条件下贮藏20天后，平均失重率只达到6.9％，与对照组比较失重率减少了12.4％，有显著差异。但白及胶浓度2％和4％之间，失重率数据仅相关0.6％，从节约成本出发，白及胶浓度可以选择为2％。

(2)以腐烂指数为评价指标的处方筛选

表17以腐烂指数为指标的处方筛选

芒果在贮藏过程中腐烂发病主要受各种病原微生物影响所致。实验数据显示，室温贮藏20天后，对照组发病指数为98％，几乎全部发病腐烂。中药提取物和纳米二氧化钛对芒果发病均有明显抑制作用，其中药提取物浓度为3％时，芒果发病率与对照组相比下降了59.1％。纳米二氧化钛浓度为0.05％时，芒果发病率与对照组相比下降了41.8％。中药提取物与纳米二氧化钛配伍后，能显著协同增加抑菌效果，芒果发病指数下降为12.1％，与单独用中药提取物组比较下降26.8％，与单独使用纳米二氧化钛组比较下降44.1％。

(3)以转色指数为评价指标的处方筛选

表18以转色指数为指标的处方筛选

转色指数反应了水果的成熟程度。配方中白及胶在芒果表面所形成的膜能降低芒果内部的氧分压，使膜内形成一种低O₂、高CO₂浓度的微环境，从而抑制了芒果呼吸作用，降低了芒果的呼吸强度，减少物质转化和呼吸底物的消耗，起到类似于气调包装的效果，有效的延缓芒果的后熟时间，是影响芒果转色指数的最主要因素。而加入纳米二氧化钛后，能明显协同白及胶共同抑制芒果的成熟，实验结果显示，配方中加入0.05％的纳米二氧化钛后，芒果转色指数与对照组比较下降了67.6％，与不加纳米二氧化钛组比较下降了21.5％。其原因可能是由于芒果属于乙烯敏感型水果，纳米二氧化钛的光催化性能够将水果产生的乙烯氧化分解成二氧化碳和水，达到抑制呼吸的作用，能协同白及胶延缓芒果的后熟时间。

(5)小结

保鲜剂处方中含2％白及胶、3％中药提取物、0.05％纳米二氧化钛，能有效延缓芒果的失重、转色和腐烂，明显抑制病害，降低腐烂指数，保持果实的良好品质，延长贮藏寿命。

以下通过具体实验进一步说明本发明保鲜剂的有益效果。

实验例1本发明果蔬保鲜液对芒果保鲜效果实验

1实验材料

1.1芒果：采自广东徐闻县，为“台农一号”品种，选取有七八成熟的绿色芒果，大小基本一致，无机械伤害，无褐斑和病虫害。使用前均用清水清洗干净后，用50℃的热水浸泡10分钟左右，取出晾干备用。

1.2本发明果蔬保鲜液：由实施例1制备。

1.3鲜立克水果保鲜剂：中山先禾生物科技有限公司生产，批号20091101。使用方法：用清水将本品稀释500-1000倍，将水果浸泡于溶液中1～2分钟，捞出晾干即可。

1.4其它：水为纯化水，化学试剂均为分析纯。

2保鲜液对芒果保鲜效果实验设计

将芒果分成三组，(1)对照组：取预处理好的清洁芒果，不经作何处理；(2)本发明果蔬保鲜液实验组(以下简称本发明果蔬保鲜剂)：放置于本发明果蔬保鲜液中，浸泡5分钟，捞出晾干；(3)鲜立克水果保鲜剂组(以下简称鲜立克组)：根据使用说明书，用纯化水将本品稀释500-1000倍，将水果浸泡于溶液中1～2分钟，捞出晾干。

上述三组芒果处理后，在常温下贮藏30天，定期测定1次各组芒果的生理指标(Vc含量、可溶性总固形物含量、可滴定酸量、呼吸强度)和外观指标(失重率、转色指数、腐烂指数)。

根据实验测定各指标的变化趋势，评价本项目制得的本发明果蔬保鲜液对芒果的保鲜效果，并将其与市售产品效果进行比较。

3各指标的测定方法

3.1Vc含量测定：采用2，6-二氯靛酚滴定法测定(GB/T 6195-86水果、蔬菜维生素C含量测定法)。用草酸溶液处理样品，过滤后待测。

3.2可溶性总固形物含量测定：采用手持测糖计测定果汁中可溶性固形物含量。

3.3可滴定酸量测定：用NaOH直接滴定法测定。挤果汁，离心后取上清液，以酚酞作指示剂，用0.1mol/L NaoH溶液滴定至终点，按苹果酸计算可滴定酸含量。

3.4呼吸强度测定：采用碱吸收法中的气流法测定。

3.5失重率测定、转色指数测定、腐烂指数测定：同实施例5“3保鲜液的配方优选研究”项下方法。

4实验结果及分析

4.1Vc含量测定

表19不同保鲜剂处理下不同贮藏时间芒果的维生素C含量

单位：mg/100g

*注：0天时芒果果肉中维生素C含量为97.5mg/100g。

表19数据显示，在贮藏过程中，芒果的VC含量呈下降趋势，但本发明果蔬保鲜液处理的芒果VC含量明显高于对照组和鲜立克组，贮藏到30天时，本发明果蔬保鲜剂芒果VC含量为40.3mg/100g，鲜立克组为21.3mg/100g，对照组含量已降为7.7mg/100g。芒果中含有促进VC氧化的抗坏血酸酶，本发明果蔬保鲜液在芒果表面成膜后，抑制果实内外的气体交换，使膜内形成低氧气和高二氧化碳的环境，可以抑制抗坏血酸酶的活性，延缓VC氧化速度，减少VC的损失。

4.2可溶性总固形物含量测定

表20不同保鲜剂处理下不同贮藏时间芒果的可溶性总固形物含量

单位：％

*注：0天时芒果果肉中可溶性总固形物含量为13.6％。

表20数据显示，在贮藏过程中，各处理芒果中可溶性固形物均呈先升后降的趋势。这可能是因为随着果实的成熟、呼吸强度的增强，一部分淀粉转化为糖，因此可溶性固形物含量却不断增加，而后随着果实的衰老，呼吸作用也消耗糖类，所以出现先升后降现象。各组可溶性固形物含量峰值出现时间有差异，其中对照组出现在第9天而后迅速下降，鲜立克组出现在15天，本发明果蔬保鲜剂出现在20天且下降速度最缓慢。实验结果表明，本发明果蔬保鲜液能有效延缓芒果的后熟时间，保持芒果的风味。

4.3可滴定酸量测定

表21不同保鲜剂处理下不同贮藏时间芒果的可滴定酸含量

单位：％

*注：0天时芒果果肉中可滴定酸含量为0.83％。

表21数据显示，在贮藏过程中，各处理芒果中可滴定酸含量均呈一直下降的趋势。有机酸是果实品质指标之一，当果实未成熟时，果实内的有机酸含量较高，随着果实的成熟、呼吸强度的增强，有机酸被逐步消耗，因此有机酸含量不断下降，其下降速度的快慢直接反映呼吸作用的强弱。经本发明果蔬保鲜液处理过后的芒果，在贮藏期内下降幅度较为缓慢，其可滴定酸含量均明显高于对照和鲜立克组。实验结果表明，本发明果蔬保鲜液能有效抑制芒果的呼吸作用，延缓芒果的后熟时间，保持芒果的风味。

4.4呼吸强度测定

表22不同保鲜剂处理下不同贮藏时间芒果的呼吸强度

单位：mg CO₂·kg^-1·h^-1

注：对照组25天、30天果实全部腐烂，故未测定其呼吸强度。

呼吸作用是果实采后重要的生理活动，通过抑制水果的呼吸作用来控制其衰老进程，是保鲜的重要手段之一。芒果经保鲜液处理后，呼吸高峰比对照组明显延后，呼吸强度也较对照组低。表22数据显示，中药纳米保鲜液组处理的芒果，在第20天左右出现呼吸高峰，峰值为121.32mgCO₂·kg^-1·h^-1，达峰时间与对照组相比延后了11天左右，呼吸强度下降57.25mgCO₂·kg^-1·h^-1。实验结果表明，本发明果蔬保鲜液能有效抑制芒果的呼吸作用，延缓芒果的后熟时间。

4.5失重率测定

表23不同保鲜剂处理下不同贮藏时间芒果的失重率

单位：％

芒果失重主要来自本身水分的散失和呼吸作用。结果显示，常温下放置30天后，对照组果皮极度皱缩，失重率达29.1％。经过本发明果蔬保鲜液和鲜立克保鲜液处理后，芒果失重率均低于对照组，其中以本发明果蔬保鲜液组效果最好，放置30天后，失重率仅为15.3％。其原因是白及胶具有良好的成膜性，涂布后在芒果表面形成一层高分子薄膜，抑制了芒果水分散失和呼吸作用。

4.6转色指数测定

表24不同保鲜剂处理下不同贮藏时间芒果的转色指数

单位：％

芒果在贮藏过程中，由于叶绿素被分解，促进内胡萝卜素等物质的生成，叶绿素的含量均呈下降趋势，果皮也由绿转黄。转黄指数可以反应芒果的成熟程度。结果显示，对照组在10天时转黄率即达到90％以上。而本发明果蔬保鲜液及鲜立克保鲜液能显著延缓芒果的后熟，其中以本发明果蔬保鲜剂效果最好，常温下贮藏30天后，其转色指数也仅为80.3％。

4.7腐烂指数测定

表25不同保鲜剂处理下不同贮藏时间芒果的腐烂指数

单位：％

贮藏过程中，由于受到致病微生物及呼吸作用排出的有害气体影响，各组的腐烂指数随时间延长均呈上升趋势。结果显示，对照组腐烂指数上升迅速，在20天时已全部腐烂，好果率(观察芒果霉变、病变、腐烂情况，全果可食部分大于4/5则记录为好果)为0％。本发明果蔬保鲜液组及鲜立克组处理后的芒果，腐烂程度明显降底，特别是本发明果蔬保鲜液组，在30天后，腐烂指数仅为20.2％，好果率在90％以上。原因一是因为白及胶在芒果表面形成一层薄膜，有效避免了芒果与外界有害物质接触；二是本发明果蔬保鲜液中的中药提取物和纳米二氧化钛能起到协同作用，对芒果典型致病菌有明显的抑制作用；三是纳米二氧化钛通过光催化性能产生大量氧化性强的自由基，将水果产生的乙烯氧化分解成二氧化碳和水，抑制呼吸并协同白及胶延缓芒果的后熟时间，降低了芒果的腐烂率。

5结论

本发明果蔬保鲜液通过与空白对照组、市售品鲜立克保鲜液组进行对比研究，测定了各组芒果的生理指标(Vc含量、可溶性总固形物含量、可滴定酸量、呼吸强度)和外观指标(失重率、转色指数、腐烂指数)。结果显示，本发明果蔬保鲜液各项测定指标均优于鲜立克保鲜液组和空白对照组，可有效延缓芒果的失重、转黄、腐烂，降低芒果呼吸强度，抑制可滴定酸含量、Vc、总固形物的下降，明显抑制病害，降低腐烂指数，保持果实的良好品质，延长贮藏寿命。本发明果蔬保鲜液由中药白及胶、中药提取物、纳米二氧化钛等配伍组成，其原辅料均来源于天然生物，无毒、无害、可食用、安全可靠、易于生物降解、不污染环境，因而应用本发明果蔬保鲜液涂膜保鲜具有广阔的前景。

Claims (2)

1.一种果蔬保鲜剂，其特征在于：它主要是由白及胶、中药材、纳米二氧化钛为原料按下述重量配比制备而成：

白及胶1-10份、中药材1-10份、纳米二氧化钛0.01-0.2份；其中，所述的中药材为：金银花、槐米、广藿香，其重量配比为：金银花0.25-2.5份、槐米0.25-2.5份、广藿香0.5-5份；

所述果蔬保鲜剂为保鲜液，其制备方法包括如下步骤：

a、取重量配比的原料：

b、取白及胶，加水，放置2～4小时，使其充分吸水膨胀后，加热至70～80℃，搅拌均匀，使其完全溶解，制成4%白及胶液，冷却，备用；

c、取纳米二氧化钛，加入丙三醇研磨均匀，使其充分润湿，备用；

d、将c步骤制备的纳米二氧化钛溶液缓慢加入b步骤制备的白及胶液中，搅拌均匀后，通过胶体磨均质化，备用；

e、取药材金银花、槐米、广藿香，加70%乙醇浸渍20-60min，再回流提取，滤过，滤液离心，取上清液减压浓缩至每1ml含1g生药的流浸膏,加入丙三醇溶解，再加水稀释，滤过，滤液备用；

f、将e步骤制备溶液在不断搅拌的条件下缓慢加入d步骤溶液中，加入配方中剩下的水，用均质机混合均匀，即得。

2.根据权利要求1所述的果蔬保鲜剂，其特征在于：所含的纳米二氧化钛的粒径为5-100nm。

3、根据权利要求1所述的果蔬保鲜剂，其特征在于：所述的中药材为：金银花、槐米、广藿香，其重量配比为：金银花0.75份、槐米0.75份、广藿香1.5份。

4、根据权利要求1所述的果蔬保鲜剂，其特征在于：所述的保鲜液是由白及胶、金银花、槐米、广藿香、纳米二氧化钛、丙三醇、水为原料制备而成，其重量配比为：

白及胶2份、金银花0.75份、槐米0.75份、广藿香1.5份、纳米二氧化钛0.05份、丙三醇6.5份、水88.45份。

5、根据权利要求1所述的果蔬保鲜剂，其特征在于：所述的果蔬保鲜剂保鲜的水果为芒果。

6、一种制备权利要求1所述的果蔬保鲜剂的方法，其特征在于：所述的保鲜液的制备方法包括如下步骤：

a、取重量配比的原料：

b、取白及胶，加水，放置2～4小时，使其充分吸水膨胀后，加热至70～80℃，搅拌均匀，使其完全溶解，制成4%白及胶液，冷却，备用；

c、取纳米二氧化钛，加入丙三醇研磨均匀，使其充分润湿，备用；

d、将c步骤制备的纳米二氧化钛溶液缓慢加入b步骤制备的白及胶液中，搅拌均匀后，通过胶体磨均质化，备用；

e、取药材金银花、槐米、广藿香，加70%乙醇浸渍20-60min，再回流提取，滤过，滤液离心，取上清液减压浓缩至每1ml含1g生药的流浸膏,加入丙三醇溶解，再加水稀释，滤过，滤液备用；

f、将e步骤制备溶液在不断搅拌的条件下缓慢加入d步骤溶液中，加入配方中剩下的水，用均质机混合均匀，即得果蔬保鲜液。

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