CN102177959B - 一种海藻蛋白抑菌制剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及食品安全处理技术领域，具体提供一种海藻蛋白抑菌制剂，其是由下述重量百分比的原料混合后经冷冻干燥处理得到的冻干粉剂：海藻蛋白浓缩液1～50%，蔗糖和海藻糖1～5%，余量为磷酸盐缓冲液。本发明还提供了所述的海藻蛋白抑菌制剂在杨梅保鲜中的应用。本发明提供的海藻蛋白抑菌制剂，具有存贮和运输便捷，使用方便、环保的特点，实验表明，采用本发明的海藻蛋白抑菌制剂使杨梅低温贮运期由原来的5~7天延长到15~20天。
Description
技术领域
本发明涉及食品安全处理技术领域，尤其涉及一种天然安全的杨梅贮藏保鲜海藻蛋白抑菌制剂及其应用。
背景技术
杨梅是我国的特产水果，鲜果色泽鲜艳，酸甜适口，风味浓郁，富含多种矿物质元素、维生素、氨基酸等营养成分。然而，杨梅果实无外果皮包被，肉柱柔嫩，长三角地区成熟于高温多雨季节，常温货架期仅2~3天，采后损耗严重，给杨梅鲜果的异地销售和鲜果出口带来了极大的困扰。近年来，随着泡沫保鲜箱的应用，杨梅实现了中远距离销售，但是贮运过程中的温度波动极易造成杨梅表面长菌腐烂，传统使用的化学抑菌剂容易产生安全隐患，而且长期使用化学抑菌剂会带来诸如农药残留毒性、增加环境污染及植物病原菌产生抗药性等棘手的问题。
环境相容性抑菌剂的创制是抑菌剂发展的必然趋势。其中，从自然界生物钟获取对病原生物具有抑制作用的天然产物直接用于防治植物病害，或根据天然产物的化学结构进行仿生合成，以防治植物病害，是环境相容性抑菌剂发展的一条行之有效的途径。海藻是海洋中一类重要的生物，海藻活性物质是海洋生物学研究的热点之一，研究表明从海藻中可以得到多种具有抗肿瘤、抗氧化、抗细菌、抗真菌、抗病毒活性的物质。因此，从海藻中获取具有抑制各种病原菌或杀虫的天然产物，直接用于农产品贮藏保鲜中的抑菌防霉，越来越受到人们的关注。
目前果蔬保鲜主要以普通的低温和化学防腐为主的传统贮藏模式。比如，公开号为CN101003767A中国发明专利提供了一种杨梅洗果液来实现杨梅果实的保鲜；公开号为CN1513334A中国发明专利提供了一种在淀粉中掺入10～30%ClO2粉末制成缓释小包用来贮藏保鲜杨梅，这些方法主要为化学手段，皆存在二次污染的可能。因此，迫切需要发展更加廉价、高效和安全的果蔬贮藏保鲜技术手段，以控制果蔬的后熟衰老并确保果蔬的食用安全性。
发明内容
本发明目的在于，针对杨梅贮运过程中表面长菌腐烂，传统化学抑菌剂容易产生安全隐患，而且长期使用化学抑菌剂会带来诸如农药残留毒性、增加环境污染及植物病原菌产生抗药性等棘手的问题等，提供一种工艺简便易行的海藻蛋白抑菌制剂与应用，使提供的海藻蛋白抑菌制剂能有效抑制杨梅贮运过程中表面长菌，使其低温贮运期由原来的5~7天延长到15~20天，适合广大杨梅种植大户和贩销户推广应用。
为实现本发明的发明目的，发明人提供如下技术方案：
一种海藻蛋白抑菌制剂，其为由下述重量百分比的原料混合后经冷冻干燥处理得到的冻干粉剂：
海藻蛋白浓缩液 1～50%，蔗糖和海藻糖 1～5%，余量为磷酸盐缓冲液。
发明人研究发现，按照上述配方制得的冻干粉剂，以海藻蛋白为主成分，辅以蔗糖和海藻糖作为蛋白稳定剂，得到了一种适用于杨梅保鲜的天然抑菌制剂。本发明的海藻蛋白抑菌制剂需要置于-10到-25℃低温保藏，以保证海藻蛋白的活性。
作为优选，根据本发明所述的海藻蛋白抑菌制剂，其中，所述的海藻蛋白浓缩液是新鲜的羊栖菜经磷酸盐缓冲液浸提、过滤、加固体(NH4)2SO4沉淀、透析和PEG2000浓缩制得。本发明的海藻蛋白的纯化过程中用的技术手段按本领域通用方法即可。
作为优选，根据本发明所述的海藻蛋白抑菌制剂，其中，所述的海藻蛋白浓缩液按下述方法获得：
（1）破碎处理：取新鲜羊栖菜，加入冰块和磷酸盐缓冲液进行破碎，羊栖菜与磷酸盐缓冲液为1:5～20的质量比例，
（2）浸提、过滤、沉淀、透析和浓缩处理：破碎处理后的产物于4℃下浸提2h；然后将海藻蛋白浸提液粗过滤，去渣取滤液，将粗过滤后的蛋白提取液在冷冻离心机中离心；取上清液，加固体(NH4)2SO4得50%(NH4)2SO4沉淀；取磷酸盐缓冲液溶解沉淀装入透析袋中，磷酸盐缓冲液中透析，每次透析时间≥6h，换液次数≥4次；透析完成后，再用PEG20000浓缩，得到海藻蛋白浓缩液。
本发明中的50%(NH4)2SO4沉淀，是指在获得的上清液中加入固体(NH4)2SO4达50%饱和度，静置6～12h，再在4℃以11000rpm离心25min得到的蛋白沉淀叫50%(NH4)2SO4沉淀。
作为优选，根据本发明所述的海藻蛋白抑菌制剂，其中，所述的蔗糖与海藻糖按重量比为1：1配比。
作为优选，根据本发明所述的海藻蛋白抑菌制剂，其中，所述的磷酸盐缓冲液为pH 7.5的0.06mol/L的磷酸盐缓冲液。实验表明，海藻蛋白在该缓冲液中稳定性较好。
作为优选，根据本发明所述的海藻蛋白抑菌制剂，其中，所述的冰块的加入量以控制破碎过程中的温度在2～6℃之间为准。在破碎过程中控制温度，以防止海藻蛋白失活，实验表明，2～6℃下提取不会破坏海藻蛋白的活性。
作为优选，根据本发明所述的海藻蛋白抑菌制剂，其中，所述的海藻蛋白浓缩液于-25℃～-10℃下保存备用。可实现海藻蛋白的低温保护。
作为优选，根据本发明所述的海藻蛋白抑菌制剂，其中，所述的冷冻干燥处理中：冷阱预冷至-35℃，真空度为30～60Pa，冷冻干燥处理的时间为8～9h。可以较好保存海藻蛋白。
本发明还提供了上述的海藻蛋白抑菌制剂在杨梅保鲜中的应用。
作为优选，根据本发明所述的海藻蛋白抑菌制剂在杨梅保鲜中的应用，其中，所述的应用按下述方法操作：
将海藻蛋白抑菌制剂1g溶解于500-2500ml纯净水中，然后喷洒于新鲜杨梅上即可。合理控制海藻蛋白浓度为0.02mg/ml左右，可实现杀菌目的。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明提供了一种海藻蛋白抑菌制剂冻干粉制剂，大大方便了存贮和运输，而且方便了杨梅种植大户和经销户的使用。
2、本发明使用天然海藻蛋白抑菌制剂，对于杨梅之类无壳无皮的水果，不仅可有效抑菌延长其贮运保鲜期，而且可减少传统化学药剂的农药残留污染，使更多的消费者能更放心的食用杨梅鲜果。
3、本发明改进了传统抑菌保鲜剂浸泡使用的方法，不仅减少了抑菌剂的使用量，同时减少了浸泡后保鲜杨梅的干燥环节，这样不仅降低了杨梅高温暴露时间，相应的提高了杨梅贮藏保鲜时间，同时也降低了浸泡等环节对原料的损耗。
附图说明
图1是本发明的海藻蛋白抑菌制剂在杨梅贮藏保鲜中抑菌效果实验曲线图。
具体实施方式
下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。若无特别指明，实施例采用的方法为本领域通用技术。
实施例1
海藻蛋白抑菌制剂的制备方法，按如下步骤进行：
（1）海藻蛋白浓缩液的制备：
取新鲜羊栖菜放入榨汁机并加入适量的冰块和pH 7.5的0.06mol/L磷酸盐缓冲液进行破碎（在破碎过程中需注意控制温度在2~6℃，防止海藻蛋白失活），羊栖菜原料与磷酸盐缓冲液为1:5的重量比例。破碎处理后，放入4℃冰箱中浸提2h。然后用干净的一层纱布将海藻蛋白浸提液粗过滤，去渣取滤液。将粗过滤后的蛋白提取液在4℃、6000r/min的冷冻离心机中离心6min，取上清液加入固体(NH4)2SO4达50%饱和度，静置6h，再在4℃以11000rpm离心25min得到50%(NH4)2SO4蛋白沉淀。取少量pH 7.5的0.06mol/L磷酸盐缓冲液溶解沉淀，装入透析袋中，pH 7.5的0.06mol/L磷酸盐缓冲液中透析，每次透析6h，换液5次。透析完成后，再用聚乙二醇PEG20000浓缩，得到的海藻蛋白浓缩液于-10℃下保存备用。
（2）抑菌制剂制备及贮存：
按质量百分比海藻蛋白浓缩液：蔗糖与海藻糖：pH 7.5的0.06mol/L磷酸盐缓冲液=1%：1%：98%，蔗糖与海藻糖的重量比=1：1备料。
a．将上述原料混合，
b．灌装：将配制好的蛋白溶液无菌灌装到西林瓶中，
c．冻干：用低温真空设备进行冷冻干燥，抽真空，加塞，封盖，得海藻蛋白抑菌制剂成品，其中：冷阱预冷至-35℃，真空度为30Pa，冷冻干燥处理的时间为8h。
d．贮存：成品置于-10℃低温保藏。
实施例2
海藻蛋白抑菌制剂的制备方法，按如下步骤进行：
（1）海藻蛋白浓缩液的制备：
取新鲜羊栖菜放入榨汁机并加入适量的冰块和pH 7.5的0.06mol/L磷酸盐缓冲液进行破碎（在破碎过程中需注意控制温度在2~6℃，防止海藻蛋白失活），原料与pH 7.5的0.06mol/L磷酸盐缓冲液为1:10的比例。破碎后，放入4℃冰箱中浸提2h。用干净的一层纱布将海藻蛋白浸提液粗过滤，去渣取滤液。将粗过滤后的蛋白提取液在4℃，6000r/min的冷冻离心机中离心6min，取上清液加入固体(NH4)2SO4达50%饱和度，静置12h，再在4℃以11000rpm离心25min得到50%(NH4)2SO4蛋白沉淀。取少量pH 7.5的0.06mol/L磷酸盐缓冲液溶解沉淀，装入透析袋中，pH 7.5的0.06mol/L磷酸盐缓冲液中透析，每次透析12h，换液4次。透析完成后，再用聚乙二醇PEG20000浓缩，得到的海藻蛋白浓缩液于-20℃下保存备用。
（2）抑菌制剂制备及贮存：
按质量百分比海藻蛋白浓缩液：蔗糖与海藻糖：pH 7.5的0.06mol/L磷酸盐缓冲液=50%：5%：45%，蔗糖与海藻糖的重量比=1：1备料。
a．将上述原料混合，
b．灌装：将配制好的蛋白溶液无菌灌装到西林瓶中，
c．冻干：用低温真空设备进行冷冻干燥，抽真空，加塞，封盖，得海藻蛋白抑菌制剂成品，其中：冷阱预冷至-35℃，真空度为60Pa，冷冻干燥处理的时间为9h。
d．贮存：成品置于-19℃低温保藏。
实施例3
海藻蛋白抑菌制剂的制备方法，按如下步骤进行：
（1）海藻蛋白浓缩液的制备：
取新鲜羊栖菜放入榨汁机并加入适量的冰块和pH 7.5的0.06mol/L磷酸盐缓冲液进行破碎（在破碎过程中需注意控制温度在2~6℃，防止海藻蛋白失活），原料与pH 7.5的0.06mol/L磷酸盐缓冲液为1:20的比例。破碎后，放入4℃冰箱中浸提2h。用干净的一层纱布将海藻蛋白浸提液粗过滤，去渣取滤液。将粗过滤后的蛋白提取液在4℃，6000r/min的冷冻离心机中离心6min，取上清液加入固体(NH4)2SO4达50%饱和度，静置10h，再在4℃以11000rpm离心25min得到50%(NH4)2SO4蛋白沉淀。取少量pH 7.5的0.06mol/L磷酸盐缓冲液溶解沉淀，装入透析袋中，pH 7.5的0.06mol/L磷酸盐缓冲液中透析，每次透析8h，换液6次，以尽可能的去除(NH4)2SO4。透析完成后，再用聚乙二醇PEG20000浓缩，得到的海藻蛋白浓缩液于-20℃下保存备用。
（2）抑菌制剂制备及贮存：
按质量百分比海藻蛋白浓缩液：蔗糖与海藻糖：pH 7.5的0.06mol/L磷酸盐缓冲液=10%：2%：88%，蔗糖与海藻糖的重量比=1：1备料。
a．将上述原料混合，
b．灌装：将配制好的蛋白溶液无菌灌装到西林瓶中，
c．冻干：用低温真空设备进行冷冻干燥，抽真空，加塞，封盖，得海藻蛋白抑菌制剂成品，其中：冷阱预冷至-35℃，真空度为50Pa，冷冻干燥处理的时间为8h。
d．贮存：成品置于-25℃低温保藏。
实验例1 海藻蛋白抑菌制剂冻干粉剂和水溶液剂的稳定性实验
实验目的：比较海藻蛋白抑菌制剂冻干粉剂和溶液剂在不同温度下的稳定性。
实验方法：取适量海藻蛋白的提取浓缩液，用含有蔗糖和海藻糖的pH7.5的0.06mol/L 磷酸盐缓冲液定量稀释制成海藻蛋白含量为500μg/ml溶液（蔗糖和海藻糖按重量比1:1配比，蔗糖和海藻糖占溶液总质量的5%）。取上述溶液1ml分别装入西林瓶中，一部分作为溶液剂样品使用，另一部分经冷冻干燥制成冻干粉，作为冻干粉剂样品用。分别将海藻蛋白溶液剂样品和冻干粉剂样品放在4℃、-20℃环境中，定期测定含量，结果如下述表1：
实验结果表明，海藻蛋白溶液剂在4℃环境中保存3个月，在-20℃环境中保存6个月已测不出含量；而冻干粉剂在4℃环境中保存24个月降低30.4%，在-20℃环境中保存24个月含量稳定。可以看出本发明的海藻蛋白冻干粉剂可以在-20℃环境中保存2年，完全满足海藻蛋白抑菌制剂产品的存贮及应用的要求。
实验例2 海藻蛋白抑菌制剂在杨梅贮藏保鲜中抑菌效果实验
实验方法：取用本发明制备的海藻蛋白抑菌制剂1g溶解于1000ml纯净水中，海藻蛋白浓度为0.02mg/ml左右，用气雾喷洒器喷洒于新鲜杨梅上；另取市售抑霉唑1g溶解于1000ml纯净水中，将新鲜杨梅浸泡其中2分钟，捞出沥干水分后贮藏，以不放置任何药剂的杨梅作对照。所有实验均置于4℃环境中贮藏保鲜，定期测定杨梅表面菌落总数含量，结果如表2和图1所示。
实验结果表明，在4℃贮藏环境下对照组贮藏3天后即可检出菌落总数，贮藏10天已基本腐烂无法检测。使用海藻蛋白抑菌制剂和抑霉唑的杨梅分别在贮藏10和8天后可检出菌落总数，估计是抑霉唑浸泡后导致杨梅含水量偏高，适宜菌落发展，部分影响了抑霉唑的抑菌效果。可以看出本发明的海藻蛋白抑菌制剂不仅可以达到使用化学药剂相近的效果，而且避免了化学残留，使更多的消费者能更放心地食用杨梅鲜果。
尽管发明人已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域一个熟练的技术人员来说，对上述实施例作出修改和/或变通或者采用等同的替代方案是显然的，都不能脱离本发明精神的实质，本发明中出现的术语用于对本发明技术方案的阐述和理解，并不能构成对本发明的限制。
Claims (2)
1.一种海藻蛋白抑菌制剂在杨梅保鲜中的应用，其特征在于，
所述的海藻蛋白抑菌制剂为由下述重量百分比的原料混合后经冷冻干燥处理得到的冻干粉剂：
海藻蛋白浓缩液 1-50%，
蔗糖和海藻糖 1-5%，
磷酸盐缓冲液 余量，
所述的海藻蛋白浓缩液是新鲜的羊栖菜经磷酸盐缓冲液浸提、过滤、加固体(NH4)2SO4沉淀、透析和PEG20000浓缩制得，按下述方法获得：
（1）破碎处理：取新鲜羊栖菜，加入冰块和pH 7.5的0.06mol/L的磷酸盐缓冲液进行破碎，羊栖菜与磷酸盐缓冲液为1:5～20的质量比例，
（2）浸提、过滤、沉淀、透析和浓缩处理：破碎处理后的产物于4℃下浸提2h；然后将海藻蛋白浸提液粗过滤，去渣取滤液，将粗过滤后的蛋白提取液在冷冻离心机中离心；取上清液，加固体(NH4)2SO4得50%(NH4)2SO4沉淀；取pH 7.5的0.06mol/L的磷酸盐缓冲液溶解沉淀装入透析袋中，磷酸盐缓冲液中透析，每次透析时间≥6h，换液次数≥4次；透析完成后，再用PEG20000浓缩，得到海藻蛋白浓缩液；
所述的冰块的加入量以控制破碎过程中的温度在2~6℃之间为准；
所述的冷冻干燥中：冷阱预冷至-35℃，真空度为30～60Pa，冷冻干燥处理的时间为8～9h；
所述的海藻蛋白浓缩液于-25℃～-10℃下保存备用。
2.根据权利要求1所述的海藻蛋白抑菌制剂在杨梅保鲜中的应用，其特征在于，所述的应用按下述方法操作：
将海藻蛋白抑菌制剂1g溶解于500-2500ml纯净水中，然后喷洒于新鲜杨梅上即可。
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| 刘振宇等.海藻蛋白质提取物对香蕉炭疽菌的抑制作用.《福建农林大学学报(自然科学版)》.2006,第35卷(第1期),21-23. * |
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