CN107646972A - 一种天然复合保鲜剂及其制备方法和在糙米保鲜中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天然复合保鲜剂及其制备方法和在糙米保鲜中的应用，其由下述重量份计的原料组成：肉桂提取液0～100份、蒲公英提取液0～100份、肉豆蔻提取液0～100份；其制备方法包括：1)制备标准提取液；2)提取液互混增活。本发明天然复合保鲜剂以肉桂、蒲公英、肉豆蔻等植物为原料制备而成，不添加其他其它防腐剂或抑菌剂，产品绿色、天然，安全性高；本发明天然复合保鲜剂的制备方法采用高压间歇超声波辅助提取和高压纳米化处理技术，使产品的抗菌活性及溶解性增强，具有较强的实用和推广价值；本发明天然复合保鲜剂应用于糙米储藏保鲜中，可有效防止糙米中脂肪酸的氧化酸败和抑制霉菌的生长，能大幅延长糙米的储藏时间。
Description
技术领域
本发明属于食品保鲜技术领域，具体涉及一种天然复合保鲜剂及其制备方法和在糙米保鲜中的应用。
背景技术
在食品加工中，为了防止食品因微生物生长而腐败变质，延长食品保存期，往往要使用食品保鲜剂。食品保鲜剂是一类能防止食品由微生物引起的腐败变质，延长食品贮藏期的食品添加剂。随着科学技术的进步和检测分析手段的完善，发现过去认为安全的一些纯化学合成食品保鲜剂有致癌或潜在致癌的可能性，如用于肉类着色和防腐的NaNO2在消化系统中可与脯氨酸形成强致癌剂N-亚硝胺类，食品抗氧化剂和防腐剂BHA在动物试验中证明有致癌性。从而导致消费者对化学合成、在自然界中不存在的非天然食品添加剂非常忌讳，因此，从动植物中寻找、提取天然食品添加剂成为当前食品添加剂研究的主流。
自古以来天然保鲜剂应用主要在医药(防病治病、杀菌消毒、驱虫杀虫)，化妆品及环保方面，近年来，其开发利用又扩展到日用品、保健品、食品等领域。关于食品保鲜方面应用报道有：如用高良姜蒸液处理甜橙，贮藏130天后，总腐果率为零，干疤果率为0.3％；高良姜的水煎液用于大枣防腐保鲜与苯甲酸钠相近；甘草提取物可以显著的提高中华面的保存期；七叶胆水提液可使面包的货价期延长一倍以上；以肉桂、丁香、鼠尾草为主要成分，配以无水NaAc、VB等制成的天然防腐保鲜剂对水产品分离菌及腐败菌等有很强的抗菌活性，添加到炸鱼糕中，可比添加同浓度的山梨酸对照品延长保存期2-4天；经大蒜提取液处理的柑桔保鲜期达100天以上，好果率达90％。丁香、肉桂内有效成分对鱼肉中腐败菌的抑制作用。
我国人口众多，食品产量巨大，而食品贮藏、防霉保鲜技术与国外先进水平相比，却存在着较大的差距，其基础研究起步较晚，技术力量较薄弱，资金短缺。这一方面要求政府重视，加大投资；另一方面要加强基础研究，因地制宜的研究开发防霉保鲜技术。目前国内外广泛使用的食品防腐剂有：苯甲酸及其盐、山梨酸及其盐、对羟基苯甲酸酯、丙酸盐等几类。这些防腐剂的防腐效果均受微生物种类、食品成分、pH值和溶解性等因素的影响。如苯甲酸和山梨酸只能在较低的pH值条件下才以非解离的分子状态存在，发挥抑菌作用，而低pH时在水相中的溶解度又很小，对羟基苯甲酸酯类的溶解性能也随着醇链的长度增加而减少，防腐剂在水中溶解性差也会影响其抑菌效果。寻找广谱、高效、低毒、溶解性能好并能够保持食品固有的色、香、味的食品保鲜剂，一直是食品保鲜剂研究的一个主要目标。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种天然复合保鲜剂及其制备方法和在糙米保鲜中的应用。本发明天然复合保鲜剂以肉桂、蒲公英、肉豆蔻等植物为原料制备而成，不添加其他其它防腐剂或抑菌剂，产品绿色、天然，安全性高；本发明天然复合保鲜剂的制备方法采用高压间歇超声波辅助提取和高压纳米化处理技术，使产品的抗菌活性及溶解性增强，具有较强的实用和推广价值；本发明天然复合保鲜剂应用于糙米储藏保鲜中，可有效防止糙米中脂肪酸的氧化酸败和抑制霉菌的生长，能大幅延长糙米的储藏时间。
本发明通过如下技术方案实现。
一种天然复合保鲜剂，由下述重量份计的原料组成：肉桂提取液0～100份、蒲公英提取液0～100份、肉豆蔻提取液0～100份。
作为优选方案，所述天然复合保鲜剂由下述重量份计的原料组成：肉桂提取液62.5份、蒲公英提取液37.5份。
作为优选方案，所述天然复合保鲜剂由下述重量份计的原料组成：肉桂提取液37.5份、肉豆蔻提取液62.5份。
上述天然复合保鲜剂的制备方法，包括如下步骤：
1)制备标准提取液：准备好肉桂、蒲公英、肉豆蔻原料，分别制备成标准肉桂提取液、蒲公英提取液、肉豆蔻提取液；
2)提取液互混增活：将标准肉桂提取液、蒲公英提取液、肉豆蔻提取液按配方称重混合均匀，将混合标准液于0～5℃的低温进行恒温，之后在压力80～120MPa的条件下进行第一次纳米化处理；将第一次纳米化处理后的混合标准液于-5～0℃的低温继续恒温，之后在压力120～180MPa的条件下进行第二次纳米化处理，即得到本发明产品。
作为具体方案，所述步骤(1)制备标准提取液中的标准肉桂提取液、蒲公英提取液、肉豆蔻提取液的制备方法为：
1)粉碎：准备好原料，粉碎后得原料粉末备用；
2)提取：将原料粉末称重，按料液质量比1:5～15kg/kg加入质量浓度为80％的乙醇进行提取；
3)分离：将提取物后的物料进行固液分离，收集提取液；
4)脱溶：脱去提取液中的水分和乙醇，之后按原料粉末重量与溶剂体积的比为3～7:1kg/L加入质量浓度为10～20％的乙醇作为溶剂溶解，即制备得到标准提取液。
作为具体方案，所述步骤(2)提取采用间歇超声波辅助提取，工艺参数为：超声波功率300～600W，每运行10～40s停10～40s，提取总时间控制为5～15min。
作为具体方案，所述间歇超声波辅助提取的工艺参数为：超声波功率400W，每运行30s停30s，提取总时间控制为7min。
作为具体方案，所述间歇超声波辅助提取采用高压间歇超声波辅助提取，工艺步骤为：将原料粉末称重，按料液质量比1:5～15kg/kg加入质量浓度为80％的乙醇，混匀之后转移至耐高压容器内，于高压容器内泵入气体使容器内压力为10～100MPa，然后将耐高压容器密封置于超声波提取装置中进行间歇超声波辅助处理，超声波处理结束后将耐高压容器取出，于1-5s迅速卸载容器内压力至常压即可。
上述天然复合保鲜剂在糙米保鲜中的应用，稻谷经砻谷、谷糙分离后得到糙米，将天然复合保鲜剂喷涂于糙米表面，之后常温放置并晾干表面后包装、密封、储藏；糙米在储存、加工过程中的容易产生霉变和脂肪氧化酸败问题，本发明的天然复合保鲜剂不仅能有效抑制霉菌生长，且具有较好抗氧化效果，特别适用于糙米的储藏保鲜，能大幅延长糙米的储藏时间；上述应用中，糙米喷涂后采用聚乙烯保鲜袋包装；密封时采用真空包装；储藏过程控制温度和湿度恒定，如利用人工气候培养箱。
作为优选技术方案，所述天然复合保鲜剂喷涂于糙米表面时，每1kg糙米表面喷涂天然复合保鲜剂10-30mL，优选20mL。
作为优选技术方案，所述喷涂采用超声波雾化喷涂，即将天然复合保鲜剂经过超声波雾化形成粒径小于10μm的雾滴，喷涂于糙米表面；本发明天然复合保鲜剂产品制备过程中采用纳米化处理，处理后的粒径大幅降低，不仅抗菌活性和溶解性增强，并且具备更好的喷涂性能，具体应用于糙米保鲜时可利用超声波雾化喷涂技术，将天然复合保鲜剂雾化成微米级甚至是纳米级雾滴喷涂于糙米表面，使喷涂更均匀，达到更好的防腐保鲜效果。
本发明有益效果：
1)本发明完全采用植物原料制备而成，不添加任何其它化学防腐剂或抑菌剂，产品安全、健康，市场接纳程度高。
2)本发明采用高压间歇超声波辅助提取，相对于普通溶剂浸提、常压超声波提取、微波辅助提取等方式，间歇超声波可以防止长时间、高功率的条件下，提取过程局部温度过高而使抑菌成分失活；另外，在高压状态和泄压时压力差的瞬时变化下，可以增加溶剂在细胞壁、细胞膜等植物组织的扩散速率，促进溶剂携带有效成分从植物组织细胞内溶出；同时，与超高压辅助提取相比，本发明结合了超声波的机械效应，效果更加明显，提取更高效、产品含有的植物源抗菌成分更全面。
3)本发明采用超高压纳米化对提取液进行处理，使提取液产品可以达纳米级，产品的溶解性增强，与靶向细菌的接触位点更多，产品的抑菌活性得到增强，抑菌效率更高；另外，采用低温进料，可以避免超高压条件下的物理碰撞导致的高温使抑菌有效成分失活。
附图说明
图1为不同植物标准提取液对黑曲霉的抑制效果。
图2为不同植物标准提取液对青霉的抑制效果。
图3为不同植物标准提取液对大肠杆菌的抑制效果。
图4为不同植物标准提取液对金黄色葡萄球菌的抑制效果。
图5为肉桂、肉豆蔻、蒲公英交互作用对黑曲霉抑菌圈的影响。
图6为肉桂、肉豆蔻、蒲公英交互作用对青霉抑菌圈的影响。
图7为肉桂、肉豆蔻、蒲公英交互作用对大肠杆菌抑菌圈的影响。
图8为肉桂、肉豆蔻、蒲公英交互作用对金黄色葡萄球菌抑菌圈的影响。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明，需要指出的是以下实施方式仅是以例举的形式对本发明所做的解释性说明，但本发明的保护范围并不仅限于此，所有本领域的技术人员以本发明的精神对本发明所做的等效的替换均落入本发明的保护范围。
实施例1
一种天然复合保鲜剂，由下述重量份计的原料组成：肉桂提取液0～100份、蒲公英提取液0～100份、肉豆蔻提取液0～100份。
实施例2
一种天然复合保鲜剂，由下述重量份计的原料组成：肉桂提取液62.5份、蒲公英提取液37.5份。
实施例3
一种天然复合保鲜剂，由下述重量份计的原料组成：肉桂提取液37.5份、肉豆蔻提取液62.5份。
实施例4
一种天然复合保鲜剂的制备方法，包括如下步骤：
1)制备标准提取液：准备好肉桂、蒲公英、肉豆蔻原料，分别制备成标准肉桂提取液、蒲公英提取液、肉豆蔻提取液；
2)提取液互混增活：将标准肉桂提取液、蒲公英提取液、肉豆蔻提取液按配方称重混合均匀，将混合标准液于0～5℃的低温进行恒温，之后在压力80～120MPa的条件下进行第一次纳米化处理；将第一次纳米化处理后的混合标准液于-5～0℃的低温继续恒温，之后在压力120～180MPa的条件下进行第二次纳米化处理，即得到本发明产品。
实施例5
一种天然复合保鲜剂的制备方法，包括如下步骤：
1)制备标准提取液：准备好肉桂、蒲公英、肉豆蔻原料，分别制备成标准肉桂提取液、蒲公英提取液、肉豆蔻提取液；具体方法如下：
a、粉碎：准备好原料，粉碎后得原料粉末备用；
b、提取：将原料粉末称重，按料液质量比1:5～15kg/kg加入质量浓度为80％的乙醇进行提取；
c、分离：将提取物后的物料进行固液分离，收集提取液；
d、脱溶：脱去提取液中的水分和乙醇，之后按原料粉末重量与溶剂体积的比为3～7:1kg/L加入质量浓度为10％的乙醇作为溶剂溶解，即制备得到标准提取液；
2)提取液互混增活：将标准肉桂提取液、蒲公英提取液、肉豆蔻提取液按配方称重混合均匀，将混合标准液于0～5℃的低温进行恒温，之后在压力80～120MPa的条件下进行第一次纳米化处理；将第一次纳米化处理后的混合标准液于-5～0℃的低温继续恒温，之后在压力120～180MPa的条件下进行第二次纳米化处理，即得到本发明产品。
实施例6
一种天然复合保鲜剂的制备方法，包括如下步骤：
1)制备标准提取液：准备好肉桂、蒲公英、肉豆蔻原料，分别制备成标准肉桂提取液、蒲公英提取液、肉豆蔻提取液；具体方法如下：
a、粉碎：准备好原料，粉碎后得原料粉末备用；
b、提取：将原料粉末称重，按料液质量比1:5～15kg/kg加入质量浓度为80％的乙醇进行提取；采用间歇超声波辅助提取，工艺参数为：超声波功率300～600w，每运行10～40s停10～40s，提取总时间控制为5～15min；
c、分离：将提取物后的物料进行固液分离，收集提取液；
d、脱溶：脱去提取液中的水分和乙醇，之后按原料粉末重量与溶剂体积的比为3～7:1kg/L加入质量浓度为10～20％的乙醇作为溶剂溶解，即制备得到标准提取液；
2)提取液互混增活：将标准肉桂提取液、蒲公英提取液、肉豆蔻提取液按配方称重混合均匀，将混合标准液于0～5℃的低温进行恒温，之后在压力80～120MPa的条件下进行第一次纳米化处理；将第一次纳米化处理后的混合标准液于-5～0℃的低温继续恒温，之后在压力120～180MPa的条件下进行第二次纳米化处理，即得到本发明产品。
实施例7
一种天然复合保鲜剂的制备方法，包括如下步骤：
1)制备标准提取液：准备好肉桂、蒲公英、肉豆蔻原料，分别制备成标准肉桂提取液、蒲公英提取液、肉豆蔻提取液；具体方法如下：
a、粉碎：准备好原料，粉碎后得原料粉末备用；
b、提取：将原料粉末称重，按料液质量比1:5～15kg/kg加入质量浓度为80％的乙醇进行提取；采用间歇超声波辅助提取，工艺参数为：超声波功率400w，每运行30s停30s，提取总时间控制为7min；
c、分离：将提取物后的物料进行固液分离，收集提取液；
d、脱溶：脱去提取液中的水分和乙醇，之后按原料粉末重量与溶剂体积的比为3～7:1kg/L加入质量浓度为10～20％的乙醇作为溶剂溶解，即制备得到标准提取液；
2)提取液互混增活：将标准肉桂提取液、蒲公英提取液、肉豆蔻提取液按配方称重混合均匀，将混合标准液于0～5℃的低温进行恒温，之后在压力80～120MPa的条件下进行第一次纳米化处理；将第一次纳米化处理后的混合标准液于-5～0℃的低温继续恒温，之后在压力120～180MPa的条件下进行第二次纳米化处理，即得到本发明产品。
实施例8
一种天然复合保鲜剂的制备方法，包括如下步骤：
1)制备标准提取液：准备好肉桂、蒲公英、肉豆蔻原料，分别制备成标准肉桂提取液、蒲公英提取液、肉豆蔻提取液；具体方法如下：
a、粉碎：准备好原料，粉碎后得原料粉末备用；
b、提取：将原料粉末称重，按料液质量比1:5～15kg/kg加入质量浓度为80％的乙醇，混匀之后转移至耐高压容器内，于高压容器内泵入气体使容器内压力为10～100MPa，然后将耐高压容器密封置于超声波提取装置中进行间歇超声波辅助处理，超声波处理结束后将耐高压容器取出，于1-5s迅速卸载容器内压力至常压即可；间歇超声波辅助提取的工艺参数为：超声波功率300～600W，每运行10～40s停10～40s，提取总时间控制为5～15min；
c、分离：将提取物后的物料进行固液分离，收集提取液；
d、脱溶：脱去提取液中的水分和乙醇，之后按原料粉末重量与溶剂体积的比为3～7:1kg/L加入质量浓度为10～20％的乙醇作为溶剂溶解，即制备得到标准提取液；
2)提取液互混增活：将标准肉桂提取液、蒲公英提取液、肉豆蔻提取液按配方称重混合均匀，将混合标准液于0～5℃的低温进行恒温，之后在压力80～120MPa的条件下进行第一次纳米化处理；将第一次纳米化处理后的混合标准液于-5～0℃的低温继续恒温，之后在压力120～180MPa的条件下进行第二次纳米化处理，即得到本发明产品。
实施例9
具有抑菌效果提取液的筛选
1、标准提取液的制备
不同植物原料提取液的制备采用实施例8中制备标准提取液的方法。包括桑叶、白芥子、艾叶、黄连、肉豆蔻、肉桂、决明子、大黄、蒲公英、鱼腥草、迷迭香、黄精、穿心莲、白菊、荷叶、合香、甘草、高良姜等。
2、供试菌液的制备
在无菌操作台，用移液枪移取1mL的蒸馏水(生理盐水)到离心管，再用接种环分别挑取青霉或黑曲霉(大肠杆菌或金黄色葡萄球菌)的纯化菌插入离心管，稍微搅拌，即为菌悬液。
3、抑菌活性的测定
培养基的配制：琼脂培养基：用分析天平称取胰蛋白胨5.0g，酵母浸膏2.5g，葡萄糖1.0g，琼脂15.0g，加入蒸馏水1000mL煮沸溶解，调节pH到7.0±0.2，分装后121℃灭菌20min。PDA培养基：将土豆去皮(300g)切块，加1000ml蒸馏水煮沸10-20min，用纱布过滤，补加蒸馏水至1000mL，加入葡萄糖20.0g和琼脂20.0g，加热溶化搅拌，分装后，121℃灭菌20min。将所用物品放入灭菌锅121℃灭菌20min，无菌操作台紫外杀菌30min。在无菌操作台内将加热后的培养基倒入培养皿中，每皿约10mL，尽量使培养基平整，静置冷却。用移液枪移取1mL生理盐水(蒸馏水)装入离心管内，再用灭过菌的接种环刮去少许菌种放入离心管中，稍微搅拌，使之分散用移液枪移取100uL菌悬液垂直倒入培养皿郑重中，用灭过菌的三角玻璃涂布棒涂布均匀，保证涂布均匀，再正置于培养箱中培养1小时，从培养箱拿出培养一个小时的培养皿，用镊子在每个培养皿均匀放置4个灭过菌的滤纸片。用移液枪取10uL植物提取物溶液垂直滴于滤纸片上，再正置放入培养箱中1小时。将培养皿倒置培养箱培养24小时，进行24小时观察和48小时观察测量抑菌圈的大小并记录。
4、测试结果
标准提取液对黑曲霉、青霉、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌效果分别见说明书附图图1、图2、图3、图4。
由图1可以看出，白介子、黄莲、肉豆蔻、肉桂、蒲公英、穿心莲、合香、甘草、高良姜在24小时对黑曲霉有抑制效果，且抑菌圈较大，特别是肉桂的抑菌圈直径在24h达到了3.4cm，黄莲、肉豆蔻、肉桂在48小时对黑曲霉的抑菌作用依然存在，肉桂的抑菌圈直径达到了2.7cm。乙醇、鱼腥草、黄精、荷叶、乙醇则无抑菌效果。
由图2看出黄莲、肉豆蔻、肉桂、蒲公英在24小时对青霉的抑菌效果明显。肉桂的抑菌圈直径达到3.9cm，黄莲、蒲公英、大黄、甘草在48小时对青霉还有明显抑菌作用，蒲公英抑菌圈直径达到了2.3cm。乙醇、荷叶对青霉则无抑菌效果。
由图3看出对于大肠杆菌的抑菌效果，所有植物提取物都有对大肠杆菌的抑菌圈，有明显对大肠杆菌的抑菌效果，48小时对大肠杆菌的抑菌圈还存在。以桑叶、肉豆蔻、肉桂、白菊最为效果显著，肉桂的抑菌圈在24h直径达到了1.8cm，白菊的抑菌圈直径达到了1.6cm。空白对照乙醇则无抑菌效果。
由图4可以看出对于金黄色葡萄球菌的抑菌效果，大多数植物提取物都有对金黄色葡萄球菌的抑菌圈，且在48小时也存在抑菌圈，抑菌效果显著，以黄莲、肉豆蔻、肉桂、迷迭香对金黄色葡萄球菌的抑菌效果最为显著，黄莲的抑菌圈直径在24小时达到了3.6cm。合香、乙醇则对金黄色葡萄球菌无抑制作用。
综合图1、图2、图3、图4可知，利用滤纸片扩散法测试了20种植物标准提取液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、青霉、黑曲霉四种供试菌的抑制作用，筛选出抑菌效果较好和抑菌谱较宽的肉桂、肉豆蔻、蒲公英三种提取液。
实施例10
在实施例9的基础上，以肉桂、肉豆蔻、蒲公英三种标准提取液为原料，进行混合互配，筛选出最佳的复合配方。
1、D-最优混料试验设计
实验设计借助软件DesignExPert7.0，复配配方采用D-最优混料试验设计中的(D-optimal)。在实施例9的单因素试验的基础上，选取肉桂、肉豆蔻、蒲公英的替代比列为参考变量，以抑菌圈的直径作为响应值安排试验，试验设计表如表1所示。
表1 混料实验设计及结果
2、模型的建立
由下表1可以得到，序号13即肉桂的含量为100％时对黑曲霉的抑制效果最佳，抑菌圈直径达到了4.162cm。序号11即肉桂的含量为100％时对青霉的抑制效果最佳，抑菌圈直径达到了4.350cm。序号10即蒲公英的含量为100％时对大肠杆菌的抑制效果最佳，抑菌圈直径达到了1.422cm。序号13即肉桂的含量为100％时对金黄色葡萄球菌的抑制效果最佳，抑菌圈直径达到了1.975cm。
3、黑曲霉抑菌圈回归性分析
通过DesignExpert7.0软件对表五中的数据进行多元回归拟合后，得到响应值(R1)和各因素(A、B、C)的多元二次回归方程：
R1＝3.909A+1.205B+1.110C+3.370AB+0.731AC-0.917BC
表2 黑曲霉抑菌圈回归方程分析结果
| 方差来源 | 平方和 | 自由度 | 均方 | F值 | P值 | 显著性 |
| 模型 | 18.96 | 5 | 3.79 | 62.093 | <0.0001 | * |
| AB | 1.14 | 1 | 1.14 | 18.741 | 0.0015 | * |
| AC | 0.04 | 1 | 0.04 | 0.666 | 0.4331 | |
| BC | 0.07 | 1 | 0.07 | 1.263 | 0.2873 | |
| 残差 | 0.61 | 10 | 0.06 | |||
| 失拟项 | 0.29 | 5 | 0.05 | 0.964 | 0.5153 | |
| 纯误差 | 0.31 | 5 | 0.06 | |||
| 总和 | 19.57 | 15 |
注：*表示在P<0.05水平上差异显著。
由表2的方差分析结果可知，该试验模型方程显著(P<0.0001<0.05)，失拟项不显著(P＝0.1455>0.05)，说明回归模型与实际值拟合的较好。判定系数R2＝0.9688，说明变量R1的变异中有96.88％是由变量(A、B、C)引起的，只有3.12％不能用该模型解释。因此，该回归方程可以对黑曲霉抑菌圈的真实值加以分析和预测。
由图5可知，当肉桂、肉豆蔻、蒲公英取适宜替代比例时，黑曲霉抑菌圈有极大值，该极大值存在于响应曲面的顶部。
4、青霉抑菌圈回归性分析
通过DesignExpert7.0软件对表五中的数据进行多元回归拟合后，得到响应值(R2)和各因素(A、B、C)的多元二次回归方程：
R2＝3.938A+1.343B+2.273C+3.729AB+2.936AC+0.313BC。
表3 青霉抑菌圈回归方程分析结果
| 方差来源 | 平方和 | 自由度 | 均方 | F值 | P值 | |
| 模型 | 13.78 | 5 | 2.75 | 14.707 | 0.0002 | * |
| AB | 1.40 | 1 | 1.40 | 7.478 | 0.0210 | * |
| AC | 0.65 | 1 | 0.65 | 3.503 | 0.0907 | |
| BC | 0.01 | 1 | 0.01 | 0.047 | 0.8311 | |
| 残差 | 1.87 | 10 | 0.18 | |||
| 失拟项 | 0.97 | 5 | 0.19 | 1.090 | 0.4633 | |
| 纯误差 | 0.89 | 5 | 0.17 | |||
| 总和 | 15.66 | 15 |
注：*表示在P<0.05水平上差异显著。
由表3的方差分析结果可知，该试验方程的模型显著(P＝0.0002<0.05)，失拟项不显著(P＝0.4633>0.05)，说明回归模型与实际值拟合的较好。判定系数R2＝0.8803，说明变量R2的变异中有88.03％是由变量(A、B、C)引起的，只有11.97％不能用该模型解释。因此，该回归方程可以对青霉抑菌圈的真实值加以分析和预测。
由图6可知，当肉桂、肉豆蔻、蒲公英取适宜替代比例时，青霉抑菌圈有极大值，该极大值存在于响应曲面的顶部。
5、大肠杆菌抑菌圈回归性分析
通过DesignExpert7.0软件对表五中的数据进行多元回归拟合后，得到响应值(R3)和各因素(A、B、C)的多元二次回归方程：
R3＝1.690+1.211B+1.334C-0.715AB-1.3011AC-0.109BC
表4 大肠杆菌抑菌圈回归方程分析结果
| 方差来源 | 平方和 | 自由度 | 均方 | F值 | P值 | |
| 模型 | 0.39 | 5 | 0.07 | 10.431 | 0.0010 | * |
| AB | 0.05 | 1 | 0.05 | 6.890 | 0.0254 | * |
| AC | 0.12 | 1 | 0.12 | 17.234 | 0.0020 | * |
| BC | 0.001 | 1 | 0.001 | 0.148 | 0.7084 | |
| 残差 | 0.07 | 10 | 0.007 | |||
| 失拟项 | 0.01 | 5 | 0.002 | 0.164 | 0.9651 | |
| 纯误差 | 0.06 | 5 | 0.012 | |||
| 总和 | 0.46 | 15 |
注：*表示在P<0.05水平上差异显著。
由表4的方差分析结果可知，该试验方程的模型显著(P＝0.0010<0.05)，失拟项不显著(P＝0.9651>0.05)，说明回归模型与实际值拟合的较好。判定系数R2＝0.8391，说明变量R3的变异中有83.91％是由变量(A、B、C)引起的，只有16.09％不能用该模型解释。因此，该回归方程可以对大肠杆菌抑菌圈的真实值加以分析和预测。
由图7可知，当肉桂、肉豆蔻、蒲公英取适宜替代比例时，大肠杆菌抑菌圈有极大值，该极大值存在于响应曲面的顶部。
6、大肠杆菌抑菌圈回归性分析
通过DesignExpert7.0软件对表五中的数据进行多元回归拟合后，得到响应值(R4)和各因素(A、B、C)的多元二次回归方程：
R4＝1.757A+3.469B+1.272C-5.007AB+0.201AC-5.464BC。
表5 金黄色葡萄球菌抑菌圈回归方程分析结果
| 方差来源 | 平方和 | 自由度 | 均方 | F值 | P值 | |
| 模型 | 8.95 | 5 | 1.79 | 41.705 | <0.0001 | * |
| AB | 2.52 | 1 | 2.52 | 58.863 | <0.0001 | * |
| AC | 0.003 | 1 | 0.003 | 0.071 | 0.7943 | |
| BC | 2.74 | 1 | 2.74 | 63.839 | <0.0001 | * |
| 残差 | 0.42 | 10 | 0.04 | |||
| 失拟项 | 0.14 | 5 | 0.02 | 0.514 | 0.7584 | |
| 纯误差 | 0.28 | 5 | 0.05 | |||
| 总和 | 9.38 | 15 |
注：*表示在P<0.05水平上差异显著。
由表5的方差分析结果可知，该试验方程的模型显著(P<0.0001<0.05)，失拟项不显著(P＝0.7584>0.05)，说明回归模型与实际值拟合的较好。判定系数R2＝0.9542，说明变量R4的变异中有95.42％是由变量(A、B、C)引起的，只有4.58％不能用该模型解释。因此，该回归方程可以对金黄色葡萄球菌抑菌圈的真实值加以分析和预测。
由图8可知，当肉桂、肉豆蔻、蒲公英取适宜替代比例时，金黄色葡萄球菌抑菌圈有极大值，该极大值存在于响应曲面的顶部。
7、配方的优化
利用软件Optimization的Numerical优化功能，设定各组分和响应值的变化范围，运行软件进行优化，最终得到了2组最优组合，如下表所示：
表6 最优配方预测值
由表6可知，对三种植物提取液进行混料设计筛选出对四种菌抑制作用的最优配方：(1)62.5％的肉桂和37.5％的蒲公英；(2)37.5％的肉桂和62.5％的肉豆蔻。
实施例11
本发明天然复合保鲜剂在糙米保鲜中的应用，稻谷经砻谷、谷糙分离后得到糙米，将天然复合保鲜剂喷涂于糙米表面，之后常温放置并晾干表面后包装、密封、储藏。
实施例12
本发明天然复合保鲜剂在糙米保鲜中的应用：稻谷经砻谷、谷糙分离后得到糙米，将天然复合保鲜剂喷涂于糙米表面，每1kg糙米喷涂20mL天然保鲜剂，常温放置并晾干表面后用聚乙烯保鲜袋包装，密封，于人工气候培养箱中储藏。
实施例13
本发明天然复合保鲜剂在糙米保鲜中的应用：稻谷经砻谷、谷糙分离后得到糙米，将天然复合保鲜剂经过超声波雾化形成粒径小于10μm的雾滴，喷涂于糙米表面，每1kg糙米喷涂10-30mL天然保鲜剂，常温放置并晾干表面后用聚乙烯保鲜袋包装，抽真空密封，于人工气候培养箱中储藏。
实施例14
本发明天然复合保鲜剂在糙米保鲜中的应用：稻谷经砻谷、谷糙分离后得到糙米，将天然复合保鲜剂经过超声波雾化形成粒径小于10μm的雾滴，喷涂于糙米表面，每1kg糙米喷涂20mL天然保鲜剂，常温放置并晾干表面后用聚乙烯保鲜袋包装，抽真空密封，于人工气候培养箱中储藏。
Claims (10)
1.一种天然复合保鲜剂，其特征在于由下述重量份计的原料组成：肉桂提取液0～100份、蒲公英提取液0～100份、肉豆蔻提取液0～100份。
2.如权利要求1所述的一种天然复合保鲜剂，其特征在于由下述重量份计的原料组成：肉桂提取液62.5份、蒲公英提取液37.5份。
3.如权利要求1所述的一种天然复合保鲜剂，其特征在于由下述重量份计的原料组成：肉桂提取液37.5份、肉豆蔻提取液62.5份。
4.制备如权利要求1所述天然复合保鲜剂的方法，其特征在于包括如下步骤：
1)制备标准提取液：准备好肉桂、蒲公英、肉豆蔻原料，分别制备成标准肉桂提取液、蒲公英提取液、肉豆蔻提取液；
2)提取液互混增活：将标准肉桂提取液、蒲公英提取液、肉豆蔻提取液按配方称重混合均匀，将混合标准液于0～5℃的低温进行恒温，之后在压力80～120MPa的条件下进行第一次纳米化处理；将第一次纳米化处理后的混合标准液于-5～0℃的低温继续恒温，之后在压力120～180MPa的条件下进行第二次纳米化处理，即得到本发明产品。
5.如权利要求4所述的天然复合保鲜剂的制备方法，其特征在于所述步骤(1)制备标准提取液中的标准肉桂提取液、蒲公英提取液、肉豆蔻提取液的制备方法为：
1)粉碎：准备好原料，粉碎后得原料粉末备用；
2)提取：将原料粉末称重，按料液质量比1:5～15kg/kg加入质量浓度为80％的乙醇进行提取；
3)分离：将提取物后的物料进行固液分离，收集提取液；
4)脱溶：脱去提取液中的水分和乙醇，之后按原料粉末重量与溶剂体积的比为3～7:1kg/L加入质量浓度为10～20％的乙醇作为溶剂溶解，即制备得到标准提取液。
6.如权利要求5所述的天然复合保鲜剂的制备方法，其特征在于所述步骤(2)提取采用间歇超声波辅助提取，工艺参数为：超声波功率300～600W，每运行10～40s停10～40s，提取总时间控制为5～15min。
7.如权利要求6所述的天然复合保鲜剂的制备方法，其特征在于所述间歇超声波辅助提取的工艺参数为：超声波功率400W，每运行30s停30s，提取总时间控制为7min。
8.如权利要求6所述的天然复合保鲜剂的制备方法，其特征在于所述间歇超声波辅助提取采用高压间歇超声波辅助提取，工艺步骤为：将原料粉末称重，按料液质量比1:5～15kg/kg加入质量浓度为80％的乙醇，混匀之后转移至耐高压容器内，于高压容器内泵入气体使容器内压力为10～100MPa，然后将耐高压容器密封置于超声波提取装置中进行间歇超声波辅助处理，超声波处理结束后将耐高压容器取出，于1～5s迅速卸载容器内压力至常压即可。
9.如权利要求1～8任一所述天然复合保鲜剂在糙米保鲜中的应用，其特征在于：稻谷经砻谷、谷糙分离后得到糙米，将天然复合保鲜剂喷涂于糙米表面，之后常温放置并晾干表面后包装、密封、储藏。
10.如权利要求9所述天然复合保鲜剂在糙米保鲜中的应用，其特征在于每1kg糙米表面喷涂天然复合保鲜剂10～30mL。
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