CN107836514A - 一种冬枣专用型高效保鲜剂及其制备方法 - Google Patents
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- A23B7/00—Preservation or chemical ripening of fruit or vegetables
- A23B7/16—Coating with a protective layer; Compositions or apparatus therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
- A23B7/00—Preservation or chemical ripening of fruit or vegetables
- A23B7/08—Preserving with sugars
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
Abstract
本发明公开了一种冬枣专用型高效保鲜剂及其制备方法，资源化利用甘露聚糖、罗望子多糖胶及丁香、大黄、高良姜等中草药原料，利用现代生物技术通过酵母菌、芽孢杆菌的发酵作用研制开发出有效延长冬枣保鲜时间、降低保鲜成本的天然保鲜剂，具有绿色、高效、环保、经济等优势，有效克服了物理保鲜技术条件苛刻成本较高、化学保鲜技术残留超标存在不安全隐患、生物保鲜技术保鲜效果较差等行业弊端，并适宜规模化推广应用，从而有利于实现冬枣在较长时间段或反季节有效供给，满足消费者对新鲜冬枣的需求，促进供给侧结构性改革并带动产业升级增效。
Description
技术领域
本发明涉及一种冬枣专用型高效保鲜剂及其制备方法，尤其是一种综合利用活性多糖、拮抗菌、中草药等资源的冬枣专用型高效保鲜剂及其制备方法，属于生物工程领域。
背景技术
冬枣（亦称雁来红、苹果枣、冰糖枣、鲁北冬枣、沾化冬枣、黄骅冬枣）属于鼠李科，枣属，是鲁北地区的一个优质晚熟鲜食品种。冬枣鲜食可口、皮脆、肉质细嫩品质极佳，是目前北方落叶果树中的高档鲜食品种，汁多无渣，甘甜清香，可溶性固形物35～38%，肉厚核小，可食率冬枣达96.1%。冬枣营养极丰富，含有天门冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸等19种人体必需的氨基酸，总含量为0.985mg/100g；含蛋白质1.65%、膳食纤维2.3%、总糖17.0%、总黄酮0.26%、烟酸0.87mg/100g、胡萝卜素1.1mg/kg、维生素B1 0.1mg/kg、维生素B2 2.2mg/kg；维生素C的含量尤其丰富，达352mg/100g，是苹果维生素C含量的70倍，梨的100倍，金丝小枣的20倍，有“活维生素丸”之美誉。此外，冬枣果实还含有较多的维生素A、维生素E、钾、钠、铁、铜等多种微量元素，有保持毛细血管畅通、防止血管壁脆性增加的功能，对于高血压、动脉粥样硬化病症有疗效，有防癌之功效。营养价值为百果之冠，有“百果王”之称。
近些年冬枣种植在鲁西北地区得到快速发展，但由于冬枣水分含量高，对环境中的CO2特别敏感，且皮薄质脆，容易产生伤口而引起霉菌的产生；且冬枣呼吸强度大，采后极易失水、皱缩、酒软和霉烂，并伴有Vc的大量损失，失去其商品价值和食用价值，使冬枣的供应期短，销售面窄。这一现状严重制约了冬枣业的发展。为延长冬枣的销售时间，提高经济效益，满足市场需求，冬枣的贮藏保鲜越来越受到广泛关注。
目前冬枣储藏保鲜技术主要包括物理保鲜技术（主要有气调保鲜、热处理保鲜、低温保鲜、高压静电场保鲜、臭氧保鲜、紫外线照射保鲜）、化学保鲜技术（化学保鲜剂保鲜、涂膜保鲜）、生物保鲜技术（微生物保鲜、天然提取物保鲜）等。现有保鲜技术已不能完全满足冬枣保鲜的需要，物理保鲜技术的高成本、化学保鲜技术的易残留等问题制约着冬枣保鲜业的发展，因此应大力发展天然无公害的生物保鲜技术，从生物体内提取经济、环保、安全健康的天然保鲜剂是今后的研发重点。
近年来诸多研究学者在冬枣保鲜做了大量的研究工作，并取得了一定的成果，如专利申请201610880851.9公开了一种冬枣保鲜贮藏方法及设备，主要采用生物酶浸果处理后在0℃～1℃，湿度95%的条件下储藏；专利申请201710363262.8公开了一种冬枣保鲜存储方法，将新鲜的冬枣清洗后采用甲壳素水溶液浸泡，然后用臭氧进行消毒杀菌，自然风干后将冬枣放入填充有纤维素、聚乙烯醇混合填充的材料的保鲜膜内，密闭封好；专利申请201710186415.6公开了一种纯螯合钙果蔬保鲜剂的制备方法，包括将低分子量壳聚糖酶解处理后，控制温度35℃～45℃，加入适量氯化钙和双氧水，反应1～2h，控制温度75℃～85℃消煮，加入适量植酸搅拌，过滤即得果蔬保鲜剂。从现有技术可以发现，目前在冬枣保鲜方面仍存在环境条件要求苛刻，保鲜成本较高、保鲜效果不高等行业技术弊端，亟需开发冬枣专用型高效、绿色、环保、低成本的保鲜剂。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，为满足市场对冬枣专用型高效保鲜剂的需求，本发明提供一种冬枣专用型高效保鲜剂及其制备方法，集成现代生物发酵技术和天然提取物制备技术等，研制开发出经济、环保、安全健康的天然保鲜剂，延长冬枣保鲜时间，降低保鲜成本，提升冬枣价值时间，从而带动冬枣产业转型升级，实现冬枣在较长时间段或反季节有效供给，满足消费者对新鲜冬枣的需求，促进供给侧结构性改革。
本发明通过下述技术方案实现上述技术效果：
一种冬枣专用型高效保鲜剂的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）酵母菌活化及菌悬液配制：在无菌操作条件下，从酵母菌YDP斜面上用接种环挑取两环菌种，接种到500mL装300mLPDA液体培养基的三角瓶内，28℃～32℃，140r/min振荡培养24h后，6000r/min条件下离心15min收集菌体，并用质量浓度0.85%的无菌生理盐水洗涤酵母菌体两次，最后用无菌的生理盐水洗下酵母菌，制成酵母菌菌悬液，用血球计数板计数，控制菌悬液浓度为1×108CFU/mL，冰箱保存待用；
（2）芽孢杆菌活化及菌悬液配制：在无菌条件下，采用LB培养基在28～32℃条件下培养24h，制得液体芽孢杆菌菌悬液，用血球计数板计数，控制菌悬液浓度为1×108CFU/mL，冰箱保存待用；
（3）中草药原料预处理：将去除杂质后的中草药粉碎，过40目筛，按丁香20～30份、大黄20～30份、高良姜6～10份比例准确配伍后，加入中草药质量比8倍的纯净水，混合均匀后加入2～3%纤维素酶、1～2%木聚糖酶，在超声波辅助条件下酶解30～60min，酶解温度控制在40～50℃；然后接种中草药原料质量比2～3%的芽孢杆菌菌悬液、1～2%酵母菌菌悬液，在好氧条件下控温28～32℃发酵2～3h，发酵结束后过滤得中草药浸提液；
（4）复配：按甘露聚糖3份、罗望子多糖胶7份的比例混合均匀，然后加入到100倍质量比的无菌水中，搅拌溶解；最后加入12～18份酵母菌菌悬液、6～10份芽孢杆菌菌悬液、3～5份中草药浸提液，混合均匀；
（5）均质：在均质机中均质3～5min，得到冬枣专用型高效保鲜剂。
上述酵母菌是美极梅奇酵母菌和产朊假丝酵母菌的等比例混合菌种。
上述芽孢杆菌可以是枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌中的一种或几种的混合物。
上述甘露聚糖优选的选用从海藻中提取的甘露聚糖。
上述步骤（3）中中草药原料配伍比例优选的为丁香26份、大黄22份、高良姜7.5份。
上述步骤（3）中超声波辅助酶解的超声波功率优选为300～500W。
根据上述工艺制备的冬枣专用型高效保鲜剂的使用方法为将保鲜剂均匀喷洒至采摘后的冬枣或将采摘后的冬枣在保鲜剂中浸果1min以上。
本发明提供一种冬枣专用型高效保鲜剂及其制备方法，所得保鲜剂产品具有绿色、高效、环保、经济等优势，有效克服了物理保鲜技术条件苛刻成本较高、化学保鲜技术残留超标存在不安全隐患、生物保鲜技术保鲜效果较差等行业弊端。试验结果表明，在20℃以下条件下，采用本申请保鲜剂进行保鲜的冬枣30d后腐烂指数在10%以下，取得了预料不到的技术效果。
本发明提供一种冬枣专用型高效保鲜剂，通过动物试验进行保鲜剂的毒理学试验及安全性评价。小鼠急性经口毒性试验结果表明，本保鲜剂对小鼠急性经口最大耐受剂量大于高剂量组75mg/kg•bw； 遗传毒性试验小鼠骨髓细胞微核试验和小鼠精子畸形试验两项试验结果均为阴性，表明该保鲜剂无致突变作用；由大鼠30d喂养试验可知，大鼠体征行为正常、体态健康、血液及血液生化指标也无异常变化，因此75mg/kg•bw的剂量（人体推荐量的150倍）属于安全剂量；遗传毒性试验和大鼠30d喂养试验结果均为阴性，因此确定本保鲜剂属无毒类食品，人可以安全放心食用。
本发明提供一种冬枣专用型高效保鲜剂及其制备方法，与现有技术相比，具有以下显著优势：
（1）本发明集合了微生物制剂、中草药浸提物和多糖的功能性保鲜作用，产品效果好，使用简单，成本低，具有绿色、高效、环保、经济等优势，适宜规模化推广应用，对促进冬枣产业转型升级和供给侧结构性改革具有重要意义;
（2）本申请通过微生物及原料活性成分之间的协同作用显著提升了产品的保鲜效果，取得了“1+1>2”的技术效果，克服了现在冬枣保鲜技术中的各种弊端;
（3）阎师杰等用丁香、大黄处理甜椒可保持较高的好果率，而用丁香、大黄、高良姜处理防腐效果甚微，但在本申请中通过微生物的生理代谢及所分泌酶的活性作用，使丁香、大黄、高良姜的功能活性成分发了变化，其作用效果显著大于丁香和大黄的作用效果。且实验结果表明改变丁香、大黄、高良姜间的配伍比例会显著降低产品的保鲜效果，特别是随着高良姜含量的增加会导致保鲜效果的降低，甚至低于相同剂量丁香和大黄的保鲜效果。
具体实施方式
实施例1
一种冬枣专用型高效保鲜剂的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）酵母菌活化及菌悬液配制：在无菌操作条件下，从酵母菌YDP斜面上用接种环挑取两环菌种，其中美极梅奇酵母菌和产朊假丝酵母菌各1环，接种到500mL装300mLPDA液体培养基的三角瓶内，28℃～32℃，140r/min振荡培养24h后，6000r/min条件下离心15min收集菌体，并用质量浓度0.85%的无菌生理盐水洗涤酵母菌体两次，最后用无菌的生理盐水洗下酵母菌，制成酵母菌菌悬液，用血球计数板计数，控制菌悬液浓度为1×108CFU/mL，冰箱保存待用；
（2）地衣芽孢杆菌活化及菌悬液配制：在无菌条件下，采用LB培养基在28～32℃条件下培养24h，制得液体地衣芽孢杆菌菌悬液，用血球计数板计数，控制菌悬液浓度为1×108CFU/mL，冰箱保存待用；
（3）中草药原料预处理：将去除杂质后的中草药粉碎，过40目筛，按丁香26份、大黄22份、高良姜7.5份比例准确配伍后，加入中草药质量比8倍的纯净水，混合均匀后加入2.5%纤维素酶、1.5%木聚糖酶，在超声波辅助条件下酶解45min，酶解温度控制在40～50℃，超声波功率400W；然后接种中草药原料质量比2.5%的芽孢杆菌菌悬液、1.5%酵母菌菌悬液，在好氧条件下控温28～32℃发酵2.5h，发酵结束后过滤得中草药浸提液；
（4）复配：按甘露聚糖3份、罗望子多糖胶7份的比例混合均匀，然后加入到100倍质量比的无菌水中，搅拌溶解；最后加入15份酵母菌菌悬液、8份芽孢杆菌菌悬液、4份中草药浸提液，混合均匀；
（5）均质：在均质机中均质3～5min，得到冬枣专用型高效保鲜剂。
实施例2
一种冬枣专用型高效保鲜剂的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）酵母菌活化及菌悬液配制：在无菌操作条件下，从酵母菌YDP斜面上用接种环挑取两环菌种，其中美极梅奇酵母菌和产朊假丝酵母菌各1环，接种到500mL装300mLPDA液体培养基的三角瓶内，28℃～32℃，140r/min振荡培养24h后，6000r/min条件下离心15min收集菌体，并用质量浓度0.85%的无菌生理盐水洗涤酵母菌体两次，最后用无菌的生理盐水洗下酵母菌，制成酵母菌菌悬液，用血球计数板计数，控制菌悬液浓度为1×108CFU/mL，冰箱保存待用；
（2）枯草芽孢杆菌活化及菌悬液配制：在无菌条件下，采用LB培养基在28～32℃条件下培养24h，制得液体枯草芽孢杆菌菌悬液，用血球计数板计数，控制菌悬液浓度为1×108CFU/mL，冰箱保存待用；
（3）中草药原料预处理：将去除杂质后的中草药粉碎，过40目筛，按丁香30份、大黄30份、高良姜10份比例准确配伍后，加入中草药质量比8倍的纯净水，混合均匀后加入3%纤维素酶、2%木聚糖酶，在超声波辅助条件下酶解30min，酶解温度控制在40～50℃，超声波功率500W；然后接种中草药原料质量比3%的芽孢杆菌菌悬液、2%酵母菌菌悬液，在好氧条件下控温28～32℃发酵2h，发酵结束后过滤得中草药浸提液；
（4）复配：按甘露聚糖3份、罗望子多糖胶7份的比例混合均匀，然后加入到100倍质量比的无菌水中，搅拌溶解；最后加入18份酵母菌菌悬液、10份芽孢杆菌菌悬液、5份中草药浸提液，混合均匀；
（5）均质：在均质机中均质3～5min，得到冬枣专用型高效保鲜剂。
实施例3
一种冬枣专用型高效保鲜剂的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）酵母菌活化及菌悬液配制：在无菌操作条件下，从酵母菌YDP斜面上用接种环挑取两环菌种，其中美极梅奇酵母菌和产朊假丝酵母菌各1环，接种到500mL装300mLPDA液体培养基的三角瓶内，28℃～32℃，140r/min振荡培养24h后，6000r/min条件下离心15min收集菌体，并用质量浓度0.85%的无菌生理盐水洗涤酵母菌体两次，最后用无菌的生理盐水洗下酵母菌，制成酵母菌菌悬液，用血球计数板计数，控制菌悬液浓度为1×108CFU/mL，冰箱保存待用；
（2）巨大芽孢杆菌活化及菌悬液配制：在无菌条件下，采用LB培养基在28～32℃条件下培养24h，制得液体巨大芽孢杆菌菌悬液，用血球计数板计数，控制菌悬液浓度为1×108CFU/mL，冰箱保存待用；
（3）中草药原料预处理：将去除杂质后的中草药粉碎，过40目筛，按丁香20份、大黄20份、高良姜6份比例准确配伍后，加入中草药质量比8倍的纯净水，混合均匀后加入2%纤维素酶、1%木聚糖酶，在超声波辅助条件下酶解60min，酶解温度控制在40～50℃，超声波功率300W；然后接种中草药原料质量比2%的芽孢杆菌菌悬液、1%酵母菌菌悬液，在好氧条件下控温28～32℃发酵3h，发酵结束后过滤得中草药浸提液；
（4）复配：按甘露聚糖3份、罗望子多糖胶7份的比例混合均匀，然后加入到100倍质量比的无菌水中，搅拌溶解；最后加入12份酵母菌菌悬液、6份芽孢杆菌菌悬液、3份中草药浸提液，混合均匀；
（5）均质：在均质机中均质3～5min，得到冬枣专用型高效保鲜剂。
实施例4 不同原料及制备工艺的对照组，如下表所示:
表1 对照组技术方案
以下以试验说明本申请取得的技术效果：
将优选过状态均一的冬枣洗净、晾干，随机分为7组，每组500g，用实施例1中保鲜剂产品及对照1-5组保鲜剂产品分别为其中6组冬枣涂膜，用蒸馏水涂剩余一组冬枣作空白对照，全部冬枣在室温条件下贮存。20d后分别对各组冬枣进行保鲜指标测定。测定指标包括：
（1）腐烂指数。按照果实的腐烂面积将冬枣分级，并统计相应级别下的果实个数，并计算冬枣腐烂指数。其中，腐烂程度分4级，分级标准如下：①一级腐烂：０＜腐烂面积≤果实总面积的1/8；②二级腐烂：果实总面积的1/8＜腐烂面积≤果实总面积的1/4；③三级腐烂：果实总面积的1/4＜腐烂面积≤果实总面积的3/8；④四级腐烂：果实总面积的3/8＜腐烂面积≤果实总面积的1/2。其腐烂指数为：
式中，Ｘ为腐烂指数；为腐烂级别，为级别对应的果实数量;Ｎ为果实总数量；为最高腐烂级别。
（2）失重率。果实在贮藏过程中，因水分及营养物质的流失，质量会发生变化，分别测定样品初始质量及间隔一定时期的质量，计算果实的失重率为：
式中：为失重率，为样品初始质量，为贮藏一段时间后的质量。
（3）Vc含量测定：Vc的质量分数则采用紫外分光光度法测定。
试验结果如下:
表2 不同保鲜剂产品对冬枣的保鲜效果
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对被发明进行了详细的说明，但对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述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；而对这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种冬枣专用型高效保鲜剂的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤：
（1）酵母菌活化及菌悬液配制：在无菌操作条件下，从酵母菌YDP斜面上用接种环挑取两环菌种，接种到500mL装300mLPDA液体培养基的三角瓶内，28℃～32℃，140r/min振荡培养24h后，6000r/min条件下离心15min收集菌体，并用质量浓度0.85%的无菌生理盐水洗涤酵母菌体两次，最后用无菌的生理盐水洗下酵母菌，制成酵母菌菌悬液，用血球计数板计数，控制菌悬液浓度为1×108CFU/mL，冰箱保存待用；
（2）芽孢杆菌活化及菌悬液配制：在无菌条件下，采用LB培养基在28～32℃条件下培养24h，制得液体芽孢杆菌菌悬液，用血球计数板计数，控制菌悬液浓度为1×108CFU/mL，冰箱保存待用；
（3）中草药原料预处理：将去除杂质后的中草药粉碎，过40目筛，按丁香20～30份、大黄20～30份、高良姜6～10份比例准确配伍后，加入中草药质量比8倍的纯净水，混合均匀后加入2～3%纤维素酶、1～2%木聚糖酶，在超声波辅助条件下酶解30～60min，酶解温度控制在40～50℃；然后接种中草药原料质量比2～3%的芽孢杆菌菌悬液、1～2%酵母菌菌悬液，在好氧条件下控温28～32℃发酵2～3h，发酵结束后过滤得中草药浸提液；
（4）复配：按甘露聚糖3份、罗望子多糖胶7份的比例混合均匀，然后加入到100倍质量比的无菌水中，搅拌溶解；最后加入12～18份酵母菌菌悬液、6～10份芽孢杆菌菌悬液、3～5份中草药浸提液，混合均匀；
（5）均质：在均质机中均质3～5min，得到冬枣专用型高效保鲜剂。
2.根据权利要求1所述的一种冬枣专用型高效保鲜剂的制备方法，其特征在于所述酵母菌是美极梅奇酵母菌和产朊假丝酵母菌的等比例混合菌种。
3.根据权利要求1所述的一种冬枣专用型高效保鲜剂的制备方法，其特征在于所述芽孢杆菌可以是枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种冬枣专用型高效保鲜剂的制备方法，其特征在于所述甘露聚糖优选的选用从海藻中提取的甘露聚糖。
5.根据权利要求1所述的一种冬枣专用型高效保鲜剂的制备方法，其特征在于所述步骤（3）中中草药原料配伍比例优选的为丁香26份、大黄22份、高良姜7.5份。
6.根据权利要求1所述的一种冬枣专用型高效保鲜剂的制备方法，其特征在于所述步骤（3）中超声波辅助酶解的超声波功率优选为300～500W。
7.按权利要求1-6所述工艺制备的冬枣专用型高效保鲜剂。
8.根据权利要求7所述的冬枣专用型高效保鲜剂，其特征在于所述冬枣专用型高效保鲜剂的使用方法为将保鲜剂均匀喷洒至采摘后的冬枣或将采摘后的冬枣在保鲜剂中浸果1min以上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180327 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |