CN103931753A - 一种薯类贮藏专用防腐剂及其制备方法和施用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种薯类贮藏专用防腐剂，所述专用防腐剂由缓释分散体系和防腐成分组成；所述缓释分散体系由粘土或沙土、淀粉或淀粉衍生物和十二烷基磺酸钠组成。为此，本发明还提供其制备方法和施用方法。本发明的专用防腐剂对马铃薯、甘薯和山药等薯类的真菌性病害和细菌性病害均具有显著的抑制作用，大大降低了薯类贮藏期间的腐烂率，贮藏5个月，腐烂率较CK平均降低42.5个百分点以上。与目前所报道的防腐剂相比，本发明的专用防腐剂药效更具广谱性，且对环境无污染；本发明生产工艺简单，具有使用方法简便、安全，成本费用低、易推广的特点。

Description

一种薯类贮藏专用防腐剂及其制备方法和施用方法

技术领域

本发明属于经济作物贮藏领域，具体涉及一种薯类贮藏专用防腐剂及其制备方法和施用方法。

背景技术

近几年随着粮食安全问题的日益加大，马铃薯和甘薯产业在我国呈现快速发展的态势，也成为农业产业结构调整和农民致富的重要经济作物。随着其栽培面积的不断扩大，贮藏量也随之增加，但由于部分地区贮藏条件不够完善，导致贮藏期腐烂问题日渐突出，贮藏病害对薯类的危害也逐年增加。据统计，马铃薯由于贮藏期间干腐病和软腐病造成的损失每年平均达15～25%，有时甚至高达60%，甘薯因贮藏期间干腐病和软腐病造成的损失达10%左右，严重时甚至烂窖。

目前，我国薯类采后贮藏病害控制主要通过物理方法进行，比如田间晾晒、自然通风等，但这些方法对长期贮藏的薯类病害发生的控制具有很大的局限性。化学防腐杀菌剂的使用也相对比较落后，对薯类防腐剂的研发多集中在诱抗剂类和液体浸泡药剂的筛选，但这些药剂的使用推广，由于条件限制，缺乏一定的可操作性。因此，探索研制一种安全高效、施用简便、省时省力的薯类防腐剂已成当务之急。

发明内容

本发明提供了一种使用方法简便、安全，成本费用低、易推广的薯类贮藏专用防腐剂。

本发明提供一种薯类贮藏专用防腐剂，所述专用防腐剂由缓释分散体系和防腐成分组成；所述缓释分散体系由粘土或沙土、淀粉或淀粉衍生物和十二烷基磺酸钠组成。

所述薯类包括马铃薯、甘薯和山药的各种用途的种类。

    优选地，所述专用防腐剂由以下质量百分含量的各组分组成：粘土或沙土10-30%、淀粉或淀粉衍生物10-20%、十二烷基磺酸钠0.5-1%和防腐成分50-70%。

    优选地，所述防腐成分由二氧化氯制品和脱氢乙酸钠组成；优选地，以专用防腐剂质量计，所述二氧化氯制品的质量百分比为30-60%，所述脱氢乙酸钠的质量百分比为10-20%。

    优选地，所述粘土选自坡缕石、凹凸棒土、蒙脱石的一种或任意几种组合。

    优选地，所述沙土选自沙粒直径大于0.02mm的细沙，粒度在200-325目之间。

    优选地，所述淀粉或淀粉衍生物为普通淀粉或羧甲基淀粉。

    本发明的第二个目的是提供上述的薯类贮藏专用防腐剂的制备方法，步骤如下：先将配比量的粘土或沙土、淀粉或淀粉衍生物、十二烷基磺酸钠混合均匀，然后加入配比量的脱氢乙酸钠混匀，最后加入配比量的二氧化氯制品搅拌，混合均匀即得薯类贮藏专用防腐剂。

    本发明的第三个目的是提供上述的薯类贮藏专用防腐剂在薯类贮藏防腐中的应用。

    本发明的第四个目的是提供上述的薯类贮藏专用防腐剂的施用方法，在马铃薯或甘薯贮藏或包装的环境中，根据空间大小和存储薯量计算专用防腐剂用量，层撒于薯堆中；或可用无纺布小包装封装置于精品马铃薯包装中。

    优选地，所述专用防腐剂的用量为每立方米薯类使用500-800g专用防腐剂；或1g防腐剂/1kg薯类。

本发明的专用防腐剂具有以下优点：

（1）将粘土或沙土和淀粉或淀粉衍生物结合起来，利用两者的双重缓释作用，增强缓释效果，达到延长缓释时间和释放量稳定的目的；

（2）将二氧化氯制品和脱氢乙酸钠两种防腐剂成分均匀分散在粘土和淀粉体系中，进一步提高了防腐效果；试验证明：当缓释分散体系确定后，使用上述两种防腐剂时，防腐效果远远优于使用其他防腐剂；

（3）对马铃薯、甘薯和山药等薯类的真菌性病害（干腐病为代表）和细菌性病害（软腐病为代表）均具有显著的抑制作用，大大降低了薯类贮藏期间的腐烂率，贮藏5个月，腐烂率较CK平均降低42.5个百分点以上。与目前所报道的防腐剂相比，本发明的专用防腐剂药效更具广谱性，且对环境无污染；

（4）本发明生产工艺简单，具有使用方法简便、安全，成本费用低、易推广的特点。本发明提供的防腐剂，既提高了防腐效果，又降低了缓释成本，具有使用方法简便、安全，成本费用低、易推广的特点，与目前报道的相关研究成果和市场应用的产品相比较，它具有无可比拟的优越性。

附图说明

图1为常温条件下防腐剂对马铃薯块茎干腐病病斑直径的影响；

图2为常温条件下防腐剂对马铃薯块茎软腐病病斑直径的影响。

具体实施方式

    以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。

实施例1

本发明的薯类贮藏专用防腐剂的配方如下：

粘土25g、普通淀粉18g、十二烷基磺酸钠1g、脱氢乙酸钠15g、二氧化氯制品41g。

其中，粘土为坡缕石。

本发明的薯类贮藏专用防腐剂的制备方法为：

按质量百分比计，先称取粘土25%、普通淀粉18%，十二烷基磺酸钠1%，混合均匀，然后加入脱氢乙酸钠15%，最后加入二氧化氯制品41%，在粉料混合机中进行搅拌，混匀即可。

在马铃薯和甘薯采收后的任何时期，根据贮藏量、贮藏时间长短等情况，将所制备的防腐剂按每立方米500g的浓度，置于马铃薯贮藏库（窖）中，密闭熏蒸即可；也可在贮藏过程中分初期、中期及末期进行3次重复处理。据统计，贮藏5个月，马铃薯CK的腐烂率为51.6%，防腐剂处理的腐烂率为3.3%，较CK降低了48.3个百分点；甘薯CK的腐烂率为49.2%，防腐剂处理的腐烂率为2.6%，较CK降低了46.6个百分点。马铃薯和甘薯腐烂率分别较CK平均降低了48.3和46.6个百分点。

实施例2

本发明的薯类贮藏专用防腐剂的配方如下：

粘土15g、羧甲基淀粉16g、十二烷基磺酸钠1g、脱氢乙酸钠18g、二氧化氯制品50g。其中，粘土为凹凸棒土和蒙脱石以任意比例混合的混合物。

本发明的薯类贮藏专用防腐剂的制备方法为：

    按质量百分比计，先称取粘土15%、羧甲基淀粉16%，十二烷基磺酸钠1%，混合均匀，然后加入脱氢乙酸钠18%，最后加入二氧化氯制品50%，在粉料混合机中进行搅拌，混匀即可。

在马铃薯和甘薯采收后的任何时期，根据贮藏量、贮藏时间长短等情况，将所制备的防腐剂按每立方米500g的浓度，置于马铃薯贮藏库（窖）中，密闭熏蒸即可。在马铃薯和甘薯入窖初期和中期进行2次重复处理，据统计，贮藏5个月，马铃薯CK的腐烂率为51.6%，防腐剂处理的腐烂率为7.4%，较CK降低了44.2个百分点；甘薯CK的腐烂率为49.2%，防腐剂处理的腐烂率为3.6%，较CK降低了45.6个百分点。马铃薯和甘薯腐烂率分别较CK平均降低了44.2和45.6个百分点。

实施例3

本发明的薯类贮藏专用防腐剂的配方如下：

粘土25g、羧甲基淀粉20g、十二烷基磺酸钠1g、脱氢乙酸钠20g、二氧化氯制品34g。其中，粘土为蒙脱石。

本发明的薯类贮藏专用防腐剂的制备方法为：

按质量百分比计，先称取粘土25%、羧甲基淀粉20%，十二烷基磺酸钠1%，混合均匀，然后加入脱氢乙酸钠20%，最后加入二氧化氯制品34%，在粉料混合机中进行搅拌，混匀即可。

在马铃薯和甘薯采收后的任何时期，根据贮藏量、贮藏时间长短等情况，将所制备的防腐剂按每立方米800g的浓度，置于马铃薯贮藏库（窖）中，密闭熏蒸即可。在马铃薯和甘薯入窖初期和中期进行2次重复处理，据统计，贮藏5个月，马铃薯CK的腐烂率为51.6%，防腐剂处理的腐烂率为8.1%，较CK降低了43.5个百分点；甘薯CK的腐烂率为49.2%，防腐剂处理的腐烂率为4.4%，较CK降低了44.8个百分点。马铃薯和甘薯腐烂率分别较CK平均降低了43.5和44.8个百分点。

实施例4

本发明的薯类贮藏专用防腐剂的配方如下：

沙土30g、普通淀粉15g、十二烷基磺酸钠1g、脱氢乙酸钠14g、二氧化氯制品40g。

其中，沙土为沙粒直径大于0.02mm的细沙，使用时要求其粒度在200-325目之间。

本发明的薯类贮藏专用防腐剂的制备方法为：

按质量百分比计，先称取沙土30%、普通淀粉15%，十二烷基磺酸钠1%，混合均匀，然后加入脱氢乙酸钠14%，最后加入二氧化氯制品40%，在粉料混合机中进行搅拌，混匀即可。

在马铃薯和甘薯采收后的任何时期，根据贮藏量、贮藏时间长短等情况，将所制备的防腐剂按1g/kg的浓度，层撒于薯堆中缓释杀菌，或用无纺布小包装封装置于精品马铃薯包装箱(袋)中。据统计，贮藏5个月，马铃薯CK的腐烂率为51.6%，防腐剂处理的腐烂率为7.3%，较CK降低了44.3个百分点；甘薯CK的腐烂率为49.2%，防腐剂处理的腐烂率为4%，较CK降低了45.2个百分点。马铃薯和甘薯腐烂率分别较CK平均降低了44.3和45.2个百分点。

实施例5

本发明的薯类贮藏专用防腐剂的配方如下：

粘土27g、羧甲基淀粉15.5g、十二烷基磺酸钠0.5g、脱氢乙酸钠15g、二氧化氯制品42g。其中，粘土为坡缕石、凹凸棒土、蒙脱石按1:1:1的质量比混合的混合物。

本发明的薯类贮藏专用防腐剂的制备方法为：

按质量百分比计，先称取粘土27%、羧甲基淀粉15.5%，十二烷基磺酸钠0.5%，混合均匀，然后加入脱氢乙酸钠15%，最后加入二氧化氯制品42%，在粉料混合机中进行搅拌，混匀即可。

在马铃薯和甘薯采收后的任何时期，根据贮藏量、贮藏时间长短等情况，将所制备的防腐剂按每立方米800g的浓度，置于马铃薯贮藏库（窖）中，密闭熏蒸即可。在马铃薯和甘薯入窖初期和中期进行2次重复处理，据统计，贮藏5个月，马铃薯CK的腐烂率为51.6%，防腐剂处理的腐烂率为8.3%，较CK降低了43.3个百分点；甘薯CK的腐烂率为49.2%，防腐剂处理的腐烂率为5.5%，较CK降低了43.7个百分点。马铃薯和甘薯腐烂率分别较CK平均降低了41.3和43.7个百分点。

实施例6

本发明的薯类贮藏专用防腐剂的配方如下：

粘土16g、羧甲基淀粉20g、十二烷基磺酸钠1g、脱氢乙酸钠18g、二氧化氯制品45g。其中，粘土为凹凸棒土。

本发明的薯类贮藏专用防腐剂的制备方法为：

按质量百分比计，先称取粘土16%、羧甲基淀粉20%，十二烷基磺酸钠1%，混合均匀，然后加入脱氢乙酸钠18%，最后加入二氧化氯制品45%，在粉料混合机中进行搅拌，混匀即可。

在马铃薯和甘薯采收后的任何时期，根据贮藏量、贮藏时间长短等情况，将所制备的防腐剂按每立方米500g的浓度，置于马铃薯贮藏库（窖）中，密闭熏蒸即可。在马铃薯和甘薯入窖初期和中期进行2次重复处理，据统计，贮藏5个月，马铃薯CK的腐烂率为51.6%，防腐剂处理的腐烂率为5.6%，较CK降低了46个百分点；甘薯CK的腐烂率为49.2%，防腐剂处理的腐烂率为5.1%，较CK降低了44.1个百分点。马铃薯和甘薯腐烂率分别较CK平均降低了46和44.1个百分点。

实施例7 以下将以马铃薯为例验证本发明的专用防腐剂的防腐效果。

一、对马铃薯干腐病的防腐效果

1、离体试验

1）供试菌种的准备

供试马铃薯干腐病病原物硫色镰刀菌于试验前7天，转接活化置于25℃恒温培养箱中培养备用。

2）孢子悬浮液的制备

取已纯化生长7天的病原菌PDA培养皿一个，加入含0.05%Tween-80的无菌水约l0ml，用灭菌接种环将培养皿上的菌体轻轻刮下，然后转入50m1三角瓶中，振荡混匀后，用双层纱布过滤，将滤液用血球计数板计数算出孢子悬浮液的浓度，最后稀释至所需的浓度1×10⁷个孢子/mL的菌悬液，即制成所需菌悬液。

3）带菌培养基的制备及测定方法

采用琼脂孔注入法。将高压灭菌的琼脂培养基趁液态倒入干燥灭菌的直径9cm培养皿内，每皿30ml，待培养基冷凝后，用微量移液器加入浓度为1×10⁷个孢子/mL的菌悬液100μL后涂布平板，然后用无菌金属打孔器(d=5mm)打成直径5mm的小孔，用无菌牙签除去孔内琼脂，然后在孔内加1～2滴1%琼脂液密封孔底面，等琼脂冷凝后在每个孔内加入不同浓度防腐剂，立即用封口膜封口，每个处理3个重复，并用无菌水作为对照。以上操作均在无菌条件下进行。然后将培养皿置于25℃恒温培养箱中培养5～7d，待对照长满时，测量抑菌圈直径。

4）抑菌圈直径的测量及抑制率计算方法

用十字交叉法测量抑菌圈的2个直径，取平均值，并计算抑菌圈的面积。

相对抑制率的计算公式如下:

相对抑制率(%)=处理抑菌圈面积/对照生长面积×100。

不同防腐剂的具体抑制效果参见图1。

表1  防腐剂对干腐病病原菌生长的抑制作用

注：F1：二氧化氯制品；F2：脱氢乙酸钠；Z：本发明的专用防腐剂（下同）

2、体内试验

选择贮藏于4℃下的外观整齐，无病虫害的马铃薯块茎，先用清水清洗后，再用1%的漂白粉浸泡5min左右进行表面消毒，然后用无菌水冲洗，75%酒精表面消毒，最后用灭菌铁钉(直径3.5mm)在块茎上均匀刺5mm×3mm的伤口3个，然后立即用微量移液器接种硫色镰刀菌的孢子悬浮液20μl，接种2小时后的块茎分别用F1（255μg/kg）、F2（350μg/kg）和 Z（150μg/kg）在密闭空间中熏蒸24h，取出后用塑料袋包装，置于室温（25±2）℃条件下贮藏，10d后测定病斑直径，每处理6个薯块，试验重复3次。结果参见图1。

二、对马铃薯软腐病的防腐效果

1、离体试验

1）供试菌种的准备

供试马铃薯软腐病病原物胡萝卜软腐欧文氏菌马铃薯黑胫亚种于试验前3天，转接活化置于28℃恒温培养箱中培养备用。

2）细菌菌悬液的制备

将15%无菌甘油中保存（-70℃）的细菌菌液，采取平板划线分离法，在牛肉膏蛋白胨培养基上纯化得到细菌单菌落，用接种环蘸取单菌落，于液体培养基中摇床培养（150rpm,37℃）24h，用血球计数板计数算出菌悬液的浓度，最后稀释至所需的浓度1×10⁷个/mL的菌悬液，即制成所需菌悬液。

3）带菌培养基的制备及测定方法

采用琼脂孔注入法。将高压灭菌的牛肉膏蛋白胨培养基趁液态倒入干燥灭菌的直径9cm培养皿内，每皿30ml，待培养基冷凝后，用微量移液器加入浓度为1×10⁷个孢子／mL的菌悬液100μL后涂布平板，然后用无菌金属打孔器(d=5mm)打成直径5mm的小孔，用无菌牙签除去孔内琼脂，然后在孔内加1～2滴1%琼脂液密封孔底面，等琼脂冷凝后在每个孔内加入不同浓度防腐剂，立即用封口膜封口，每个处理3个重复，并用无菌水作为对照。以上操作均在无菌条件下进行。然后将培养皿置于28℃恒温培养箱中培养2～3d，待对照长满时，测量抑菌圈直径。

4）抑菌圈直径的测量及抑制率计算方法

用十字交叉法测量抑菌圈的2个直径，取平均值，并计算抑菌圈的面积。

相对抑制率的计算公式如下:

相对抑制率(%)=处理抑菌圈面积/对照生长面积×100。

不同防腐剂的抑菌效果参见表2。

表2  防腐剂对软腐病病原菌生长的抑制作用

2、体内试验

选择贮藏于4℃下的外观整齐，无病虫害的马铃薯块茎，先用清水清洗后，再用1%的漂白粉浸泡5min左右进行表面消毒，然后用无菌水冲洗，75%酒精表面消毒，最后用灭菌铁钉(直径3.5mm)在块茎上均匀刺5mm×3mm的伤口3个，然后立即用微量移液器接种孢子悬浮液20μl，接种2小时后的块茎分别用F1（150μg/kg）、F2（210μg/kg）和 Z（140μg/kg）在密闭空间中熏蒸24h，取出后用塑料袋包装，置于室温（25±2）℃条件下贮藏，7d后测定病斑直径，每处理6个薯块，试验重复3次。结果参见图2。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种薯类贮藏专用防腐剂，其特征在于：所述专用防腐剂由缓释分散体系和防腐成分组成；所述缓释分散体系由粘土或沙土、淀粉或淀粉衍生物和十二烷基磺酸钠组成。

2.根据权利要求1所述的薯类贮藏专用防腐剂，其特征在于：所述专用防腐剂由以下质量百分含量的各组分组成：粘土或沙土10-30%、淀粉或淀粉衍生物10-20%、十二烷基磺酸钠0.5-1%和防腐成分50-70%。

3.根据权利要求1或2所述的薯类贮藏专用防腐剂，其特征在于：所述防腐成分由二氧化氯制品和脱氢乙酸钠组成；优选地，以专用防腐剂质量计，所述二氧化氯制品的质量百分比为30-60%，所述脱氢乙酸钠的质量百分比为10-20%。

4.根据权利要求1或2所述的薯类贮藏专用防腐剂，其特征在于：所述粘土选自坡缕石、凹凸棒土、蒙脱石的一种或任意几种组合。

5.根据权利要求1或2所述的薯类贮藏专用防腐剂，其特征在于：所述沙土选自沙粒直径大于0.02mm的细沙，粒度在200-325目之间。

6.根据权利要求1或2所述的薯类贮藏专用防腐剂，其特征在于：所述淀粉或淀粉衍生物为普通淀粉或羧甲基淀粉。

7.权利要求1-6任一所述的薯类贮藏专用防腐剂的制备方法，其特征在于：步骤如下：先将配比量的粘土或沙土、淀粉或淀粉衍生物、十二烷基磺酸钠混合均匀，然后加入配比量的脱氢乙酸钠混匀，最后加入配比量的二氧化氯制品搅拌，混合均匀即得薯类贮藏专用防腐剂。

8.权利要求1-6任一所述的薯类贮藏专用防腐剂在薯类贮藏防腐中的应用。

9.权利要求1-6任一所述的薯类贮藏专用防腐剂的施用方法，其特征在于：在马铃薯或甘薯贮藏或包装的环境中，根据空间大小和存储薯量计算专用防腐剂用量，层撒于薯堆中；或可用无纺布小包装封装置于精品马铃薯包装中。

10.根据权利要求8所述的施用方法，其特征在于：所述专用防腐剂的用量为每立方米薯类使用500-800g专用防腐剂；或1g防腐剂/1kg薯类。