CN110234227A - 涂覆组合物及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本公开内容的方面提供了涂覆组合物及其使用方法。

Description

涂覆组合物及其使用方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年11月7日提交的题为“COATING COMPOSITIONS AND METHODS OFUSE THEREOF”的美国临时申请第62/418,767号的申请日权益，其内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开内容涉及涂覆组合物及其使用方法。

背景技术

收获后的水果和蔬菜由于脱水、微生物污染和自然发生的成熟而经历变质。收获后的水果和蔬菜的风味、外观和营养价值逐渐劣化直至腐烂。特别地，收获后的水果和蔬菜在运输到目的地市场期间易于变质。虽然常规方法(其包括消毒杀菌剂、杀真菌剂、半合成涂层)用于使变质最小化，但约20％至50％的收获后的水果和蔬菜经常被浪费掉。此外，目前使用的常规方法在食品安全和环境影响方面越来越受到质疑。即使有机食品生产也不保证没有合成食品添加剂的产品。

发明内容

本文提供了可用于保存食物产品、植物和其他物质的涂覆组合物。在一些实施方案中，本文提供的涂层是有利的，因为它们包含可食用组分，例如，植物来源(例如，蔬菜、水果)的可食用组分。在一些实施方案中，涂覆组分包含农业工业的副产品和/或产品。在一些实施方案中，本文提供的涂层是有利的，因为它们可适应于涂覆任何食物产品、植物或其他物质的表面。在一些实施方案中，本文提供的涂层是有利的，因为气体或蒸气通过其上涂覆有所述涂层的表面转移的程度可通过涂层的配方修改来控制。因此，在一些实施方案中，涂层的组分可以被配制成控制待涂覆的食物产品、植物和其他物质随时间(例如，在运送期间)的水合保留程度。在一些实施方案中，本文提供的涂层是有利的，因为它们包含具有抗氧化和抗微生物(例如，抗真菌)活性的新生物聚合物和生物活性化合物。在一些实施方案中，本公开内容的一个目的是提供包含有效量的来源于农业的组分的共混物的涂层。在一些实施方案中，本公开内容的一个目的是通过水包脂质乳液的形成或分散体形成来提供包含有效量的来源于农业副产品和产品的亲水和疏水组分的共混物的涂层。

在一些实施方案中，本文提供了一种可食用的、天然的、有机的、可水洗的并且可适应于不同植物表面的涂层，所述涂层通过减少脱水和气体转移、抑制微生物生长以及改善和/或保持它们的感官特性(例如，亮度和坚实度)来延长水果和蔬菜以及其他物质的保存期。在一些实施方案中，本文提供的涂层用专有地已经或多或少地存在于水果和蔬菜中的植物来源的化合物(农业工业的副产品和/或产品)配制并且可以分类为有机的。在一些实施方案中，本文提供的涂层包含有效量的以下物质的共混物：果胶(例如，来自果皮的果胶)；纳米纤维素、和来自木本植物(例如，来自纤维素工业的木本植物)的纳米木质纤维素；植物蛋白(例如，大豆蛋白、玉米玉米醇溶蛋白、小麦谷蛋白、海藻蛋白)；植物脂质(例如，向日葵油、棉籽油、大豆油、芥花油、棕榈油、玉米油、巴西棕榈蜡、小烛树蜡和小冠巴西棕榈蜡(ouricury wax)；通过有机溶剂法获得的木质素(例如，来自麦秸的木质素)；皂苷及其衍生物(例如，来自昆诺阿藜的皂苷)；和/或来自待涂覆的植物、水果或其他物质的天然提取物。

因此，本公开内容的一个方面以包含果胶、一种或更多种植物脂质(例如，大豆油)成分、木质素和皂苷的涂覆组合物为特征。在一些实施方案中，涂覆组合物还包含纳米纤维素、纳米木质纤维素、植物蛋白(例如，大豆蛋白)和/或天然水果提取物。在一些实施方案中，涂覆组合物还包含至少一种杀真菌剂(例如，咯菌腈)。在一些实施方案中，涂覆组合物还包含至少一种杀真菌剂。在一些实施方案中，合适的杀真菌剂可以由商业来源获得。例如，在一些实施方案中，合适的杀真菌剂可以为230SC杀真菌剂(SyngentaCanada,Inc.,Ontario,加拿大)。

可以在任何时间向涂覆组合物中添加杀真菌剂。在一些实施方案中，在涂覆组合物的生产期间向涂覆组合物中添加杀真菌剂。在一些实施方案中，在涂覆组合物的生产之后向涂覆组合物中添加杀真菌剂。在一些实施方案中，在涂覆组合物的施加之前向涂覆组合物中添加杀真菌剂。

在另一方面，本公开内容提供了生产涂覆组合物的方法，所述方法包括用高温和高压使一种或更多种植物脂质成分、木质素和皂苷在水中均化以形成均质的水性混合物(例如，乳液或分散体)，以及将果胶溶解到具有低温的均质混合物中以形成涂覆组合物。在一些实施方案中，生产涂覆组合物的方法还包括使纳米木质纤维素均化。在一些实施方案中，生产涂覆组合物的方法还包括分散或溶解选自纳米纤维素、植物蛋白或天然水果提取物的至少一种或更多种组分。

在另一方面，本公开内容提供了包括涂覆有在此描述的涂覆组合物的表面的制品(composition)。在一些实施方案中，表面包括水果的表面。在一些实施方案中，表面包括植物的表面。

在又一方面，本公开内容提供了包含涂覆组合物的使用方法。在一些实施方案中，用于保存食物产品的方法包括用有效量的涂覆组合物涂覆食物产品以保存食物产品。在一些实施方案中，用于保存植物或其组分的方法包括将涂覆组合物以有效量施加至植物或其组分的外表面以保存植物或其组分。

在一些实施方案中，用于在一段时间内将食物产品从第一位置运输到第二位置的方法包括在一段时间内将涂覆有涂覆组合物的食物产品从第一位置运输到第二位置，其中涂覆组合物在一段时间内保存食物产品。

在一些实施方案中，用于保存食物产品的方法包括：(a)评估食物产品的表面疏水性，(b)基于(a)选择用于保存食物产品的涂覆组合物，和(c)用所述涂覆组合物涂覆食物产品。

在以下描述中阐述了本发明的一个或更多个实施方案的细节。本发明的其他特征或优点将从以下附图和几个实施方案的详细描述以及还从所附权利要求中变得明显。

附图说明

图1A示出了在加工设备中用商业蜡涂层(Decco 255)和用本文公开的涂覆组合物处理的油桃的重量损失图。在冷藏(0℃)下14天、28天和32天之后进行评估。条代表95％置信区间的上限和下限。

图1B示出了未经处理的和用本文公开的涂覆组合物处理的李子的重量损失图。在室温(20℃)下储存3天、5天、7天和10天之后进行评估。条代表95％置信区间的上限和下限。

图1C示出了未经处理的和用本文公开的涂覆组合物处理的鳄梨的重量损失图。在室温(20℃)下储存4天、6天、8天和12天之后进行评估。条代表95％置信区间的上限和下限。

图1D示出了未经处理的和用本文公开的涂覆组合物处理的苹果的重量损失图。在室温(20℃)下储存17天、10天、15天和17天之后进行评估。条代表95％置信区间的上限和下限。

图2A示出了用商业蜡涂层(阳性对照，Decco 255)和用本文公开的涂覆组合物处理的油桃的腐烂发生率图。在加工设备中将两种涂层与杀真菌剂一起施加。在冷藏(0℃)下32天之后进行评估。条代表95％置信区间的上限和下限。

图2B示出了未经处理的(对照)和用本文公开的涂覆组合物处理的鳄梨cv.“Hass”的果皮微生物污染发生率图。在室温(20℃)下10天之后进行评估。条代表95％置信区间的上限和下限。

图2C示出了对于未经处理的水果(对照)和涂覆有本文公开的涂覆组合物的水果在室温(20℃)下10天之后的鳄梨cv.“Hass”的果皮微生物污染严重程度图。使用以下等级评估严重程度：1＝光洁的水果；2＝0％至25％受损/污染的表面积；3＝25％至50％受损/污染的表面积；4＝50％至75％受损/污染的表面积和5＝75％至100％受损/污染的表面积。条代表95％置信区间的上限和下限。

图2D示出了未经处理的(对照)和用本文公开的涂覆组合物处理的果肉鳄梨水果cv.“Hass”的炭疽病发生率图。在室温(20℃)下10天之后进行评估。条代表95％置信区间的上限和下限。

图2E示出了对于未经处理的水果(对照)和涂覆有本文公开的涂覆组合物的水果在室温(20℃)下10天之后的鳄梨cv.“Hass”的炭疽病严重程度图。使用以下等级评估严重程度：1＝光洁的水果；2＝轻微；3＝中等；4＝一个严重的斑点；以及5＝≥两个严重的斑点。条代表95％置信区间的上限和下限。

图2F示出了未经处理的(对照)和用本文公开的涂覆组合物处理的鳄梨水果cv.“Hass”的茎端腐烂发生率图。在室温(20℃)下10天之后进行评估。条代表95％置信区间的上限和下限。

图2G示出了对于未经处理的(对照)和用本文公开的涂覆组合物处理的在室温(20℃)下10天之后的鳄梨cv.“Hass”的茎端腐烂图。使用以下等级评估严重程度：1＝光洁的水果；2＝轻微的菌丝体存在；3＝中等的菌丝体存在；4＝严重的菌丝体存在；以及5＝严重的菌丝体存在。条代表95％置信区间的上限和下限。

图3A示出了在不同水解皂苷提取物浓度：20ppm、40ppm、80ppm和160ppm下温育48小时下的真菌灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)菌株B05.10的菌丝体生长的图。每个条代表至少三次独立实验的平均值±标准偏差。(*)代表用双向方差分析评估的显著差异(Tukey检验；在p≤0.05下)。

图3B示出了在不存在昆诺阿藜的水解皂苷提取物(a，对照)和存在昆诺阿藜的水解皂苷提取物(b，160ppm)下在温育48小时下的灰葡萄孢菌菌株B05.10的示例性图像。

图4A示出了未经处理的(对照)和用本文公开的涂覆组合物处理的鳄梨cv.“Hass”的果皮颜色和外观的示例性图像。经处理的水果与对照水果相比显示出更亮且更光洁的外观。

图4B示出了对于未经处理的(对照)和用本文公开的涂覆组合物处理的在10天之后的李子cv.“Angeleno”的角质层蜡和外观的示例性图像。经处理的水果保留了角质层蜡并且与对照水果相比没有改变外观。

图4C示出了对于未经处理的(对照)和用本文公开的涂覆组合物处理的在室温(20℃)下10天之后的新鲜李子cv.“Angeleno”中保留的角质层蜡的图。条代表95％置信区间的上限和下限。

图4D示出了对于未经处理的(对照)和用本文公开的涂覆组合物处理的在17天之后的苹果cv.“Fuji”的外观的示例性图像。经处理的水果的外观与对照水果相比未改变。

图5A示出了对于未经处理的(对照)和用本文公开的涂覆组合物处理的(经涂覆的)在室温(20℃)下12天之后的鳄梨cv.“Hass”的示例性图像。图像未示出经涂覆的鳄梨的自然成熟的改变。

图5B示出了对于未经处理的(对照)和用本文公开的涂覆组合物处理的(经涂覆的)在室温(20℃)下12天之后的鳄梨cv.“Hass”的果皮颜色变化图。使用以下果皮颜色变化等级评估成熟表达：1＝绿色；2＝0％至25％黑色；3＝25％至50％黑色；4＝50％至75％黑色，5＝75％至100％黑色。条代表95％置信区间的上限和下限。

图6为本文公开的涂覆组合物的示例性制备工作流程。

图7为示出示例性的从昆诺阿藜中提取皂苷和水解过程的流程图。

图8示出了用本文公开的涂覆组合物示例性涂覆食物产品的示意性描绘。

图9A为示出有机溶剂型木质素(organosolv lignin)的示例性预处理流程图。

图9B示出了木质素的示例性结构。

具体实施方式

收获后的水果和蔬菜常常由于在运输到目的地市场期间脱水、微生物污染和自然发生的成熟而遭受变质。在收获后的水果和蔬菜中，风味、外观和营养价值可能逐渐劣化直至腐烂。虽然目前使用的方法使这种变质最小化，但是在一些ACP国家，在这些国家中热带气候和不发达的基础设施促进了该问题，损失经常可以高达40％至50％。这些方法包括洗涤、常规冷藏、使用功能性包装、气调储存、杀真菌剂处理、蜡涂层和最近的成熟抑制剂如1-甲基环丙烯(1-MCP)。作为乙烯作用的抑制剂，使用1-MCP抑制成熟。然而，其作用可能不是在所有种类的水果(例如，番茄和香蕉)中都有效，在一些情况下致使1-MCP处理无效。此外，在一些情况下，1-MCP处理持续时间的范围从12小时到24小时，这可能导致产品日损失。杀真菌剂和蜡涂层已经由于它的一些组分(例如在石油衍生物蜡涂层的情况下的聚乙烯)的可能有害的影响而受到质疑。

此外，由天然产物制成的用于收获后的水果和蔬菜的涂层和膜已经被开发出并且具有与日俱增的科学兴趣和商业兴趣。然而，大多数(如果不是100％)这些开发需要一种或更多种某些类型的合成化合物(例如，化学杀真菌剂)或来自非植物来源的化合物(例如，明胶和壳聚糖)或来自动物来源的化合物以实现可接受的性能要求，与目前消费者趋向于更健康、安全、天然和低干预产品(例如，素食、严格素食主义、有机趋势)相反。可食用涂层基于多糖、蛋白质、脂质及其混合物，并且充当新鲜水果和蔬菜的功能性成分(抗微生物剂、质地增强剂、营养食品、抗褐变剂、着色剂、调味剂、营养物和香料)的屏障和载体以使其品质和保存期最大化。

已经考虑使用许多水溶性多糖及其混合物来形成可食用的涂层和膜。涂层可以由藻酸盐和角叉菜胶(从红色可食用的海藻中提取的线性硫酸化的多糖)制成，并且聚合物可以用作可食用涂层的主要组分。甲壳素和壳聚糖膜和涂层可以用于延长水果和蔬菜的保存期，尽管其是动物来源。淀粉及其衍生物是用于生产生物可降解的膜和涂层的其他化合物。然而，单独的淀粉不形成具有足够的机械特性(高延伸率百分比、拉伸强度、和弯曲强度)的膜。因此，通过增塑剂处理，与其他材料共混，遗传或化学修饰或者上述方法的组合可用于在该背景下生产成功的膜。已经开发了几种含有淀粉的可食用涂层用于水果和蔬菜保存。

果胶和纳米纤维素是形成可食用涂层的特别有吸引力的化合物，因为它们是水果和植物结构的主要组分。

果胶是一种天然存在的生物聚合物，其由于其独特的特性(使其能够用作涂覆基体和/或递送各种药物、蛋白质和细胞)而在制药和生物技术工业中得到越来越多的应用。果胶商业上在温和的酸性条件下从柑橘皮和苹果渣(农业工业副产品)中提取。它可以被完全(HMP，high methoxy pectin，高甲氧基果胶)或部分(LMP，low methoxy pectin，低甲氧基果胶)甲基酯化。高甲氧基果胶形成优异的膜。可以基于果胶生产可食用的膜和涂层用于水果保存。果胶被认为是本文公开的涂覆组合物的成分。

纤维素微溶于纯水，但是其水溶性可以通过用碱处理其以使结构溶胀，接着与氯乙酸、氯代甲烷或环氧丙烷反应以产生羧甲基纤维素(CMC)、甲基纤维素(MC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)或羟丙基纤维素(HPC)来增加。这些衍生物具有良好的成膜特性，通常无嗅且无味、柔性并且具有中等的强度、透明、耐油脂、水溶性、并且对水分和氧传递中度可渗透。在一些情况下，纳米纤维素(纤维素的机械和/或酶破坏的结果)由于有吸引力的固有特性而可能是有用的：纳米尺度尺寸、高表面积、形态、低密度、手性和热机械性能。其组装成多相结构以及其用于在气固界面处产生薄膜以应用于纳米涂层、传感器等可以产生有用的结果。纳米纤维素被认为是本文公开的涂覆组合物的成分。

基于蛋白质的涂层可以用于形成可食用的涂层和膜。用于膜和涂层形成的蛋白质可以分为两组，即纤维状蛋白质和球状蛋白质。第一种是水不溶性的并且从动物组织获得(例如，酪蛋白、乳清蛋白、胶原蛋白、明胶、角蛋白)，而球状蛋白质可溶于水或者酸、碱或盐的水溶液并且从植物来源获得(例如，小麦谷蛋白、大豆蛋白、花生蛋白、玉米-玉米醇溶蛋白、棉籽蛋白)。然而，总体来讲，蛋白质涂层是用于涂覆用途的最不发达的材料。植物蛋白被认为是本文公开的涂覆组合物的成分。

基于脂质的涂层可以由大量的脂质物质(包括乙酰化甘油单酯、天然油和蜡、以及树脂)制成。基于脂质的涂层需要包含表面活性剂、乳化剂和分散剂，以及具有成膜特性以在待涂覆的产品上产生均匀的膜的化合物。基于蜡和油的涂层包含固体石蜡、小烛树蜡、蜂蜡、巴西棕榈蜡、聚乙烯蜡以及矿物油和植物油。脂肪酸和甘油单酯主要作为乳化剂和分散剂用于涂层。当可食用涂层中包含的树脂和松香为木松香和苯并呋喃茚时，二者都用于涂覆柑橘类水果。紫胶树脂也可以包含在可食用涂层中，然而，它可能不是通常认为安全(generally regarded as safe，GRAS)的物质，因为它仅被允许作为食品涂层和粘合剂中的间接食品添加剂。某些类型的蜡涂层由于在石油衍生物蜡涂层的情况下，其一些组分(例如聚乙烯(成膜化合物))的可能有害的影响而是有问题的。基于脂质的涂层由于其疏水性质而非常适用于控制脱水，但由于它们的负面影响而使它们不能应用于一些产品表面。例如，基于脂质的涂层可以去除某些水果(例如李子)上存在的天然蜡，这影响它们的感官品质。在另一些情况下，例如鳄梨，基于脂质的涂层影响其成熟过程，从而产生较低品质的水果。植物脂质例如巴西棕榈蜡和大豆油是本文公开的涂覆组合物的成分。

除了形成生物聚合物之外，可食用涂层还可以包含活性成分(例如，抗微生物剂、抗氧化剂或功能性成分)以增强其提高新鲜水果和蔬菜的品质、保存期、稳定性和安全性的功能性。抗微生物剂和其他功能性成分包括有机酸(例如，柠檬酸、乙酸、苯甲酸、乳酸、丙酸、山梨酸)；脂肪酸酯(例如，单月桂酸甘油酯)；多肽(例如，溶菌酶、过氧化物酶、乳铁蛋白、乳链菌肽)；植物精油(例如，肉桂、牛至、柠檬草)；亚硝酸盐和亚硫酸盐；抗真菌剂(例如，纳他霉素)；质地增强剂(例如，钙和衍生物)；以及营养食品(例如，维生素E、多酚类提取物)。在这个意义上，两种功能性化合物似乎是可食用涂层的有吸引力的成分：皂苷及其衍生物、和木质素。

皂苷是主要但不是唯一存在于植物中的糖苷并且被认为具有表面活性剂特性和几种生物活性特性。然而，它们常常在食品加工期间被丢弃，因为它们可能具有苦味。皂苷呈现出可用于形成脂质乳液或分散体的表面活性剂特性，允许形成本文公开的涂层。此外，水解皂苷(皂苷糖苷配基)对真菌例如灰葡萄孢菌和立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的菌丝体具有膜溶解作用。因此，控制它们对味道的影响，水解皂苷可以成功地用于控制水果和蔬菜中的真菌生长。皂苷及其水解产物被认为是本文公开的涂覆组合物的成分。

总的可获得的木质素的一小部分正在被开发，主要是在纸浆和造纸工业中。成膜特性、小颗粒尺寸、形成稳定混合物的能力与其疏水特性组合使木质素和衍生物成为用于开发涂层和复合材料的一组令人感兴趣的材料。此外，木质素的存在由于如下而部分抑制真菌生长：对机械强度的影响；限制酶和毒素从真菌扩散到植物组织，以及限制水和营养物从组织扩散到真菌；以及前体的抗真菌作用和菌丝的木质化。此外，木质素、由木质素降解的芳族单体及其衍生物可以提供良好的抗氧化、抗微生物、抗炎、保肝、抗高血压特性。可以通过有机溶剂提取过程(例如，基于乙酸的提取)从不同来源(例如，麦秸)获得木质素。有机溶剂型木质素显示出比来自纤维素过程的亚硫酸盐木质素或硫酸盐木质素显著更好的溶解性和热特性，并且其由于不存在硫及其更容易衍生化而是优异的试剂原料。然而，从纤维素过程获得的木质素也可以用于配制用于水果和蔬菜的可食用涂层，以及用作膜、生物聚合物或合成聚合物中的填料。木质素被认为是本文公开的涂覆组合物的成分。

此外，机械纸浆的低品质纤维部分可以用于生产基于机械纸浆的纳米木质纤维素。作为可食用涂层中包含的有吸引力的原料，纳米木质纤维素改善了手抄片的强度特性，例如z强度、抗张指数、撕裂指数、耐破指数、E模量、断裂应变、抗张挺度和空气阻力。纳米木质纤维素被认为是本文公开的涂覆组合物的成分。

在一些实施方案中，本文提供的复合涂层是可食用涂层，其结合了不同涂层成分的有益特性以产生优异的膜。由多糖、蛋白质和/或脂质以及功能性化合物的共混物构成的这些涂层本质上可以是异质的。

在一些实施方案中，本公开内容的一个目的是提供包含有效量的组分的共混物的涂层，所述组分例如果胶；纳米纤维素；来自纤维素工业的木质素和纳米木质纤维素；植物蛋白(例如，大豆蛋白)；植物脂质(例如，巴西棕榈蜡或大豆油或其混合物)；通过有机溶剂提取获得的来自农业工业副产品的木质素；来自例如昆诺阿藜壳或丝兰的皂苷及其水解产物；和/或来自待涂覆的水果的天然提取物，所述涂层是有利的，因为所有材料均来源于植物副产品和产品。此外，虽然已经研究和公开了由各种天然产物形成的各种类型的涂层，但是没有一种表现出本文所述的涂层的有利特性：仅植物来源的组分(主要来自农林业工业的副产品和产品)，通过配方修改对任何水果表面和气体转移控制的适应性，存在具有结构、抗氧化和抗微生物功能的新植物生物聚合物和生物活性化合物(关于可食用涂层制造)(例如，纳米木质纤维素、有机溶剂型木质素和水解皂苷)。

因此，本公开内容提供了涂覆组合物和使用其来保存食物产品或保存植物的方法。特别地，涂覆组合物可以在食物产品或植物在一段时间内从第一位置到第二位置的运输期间提供防腐效果。本公开内容的目的还在于提供制备涂层的方法。本发明的其他目的和优点将由随后的描述变得显而易见。

在一些实施方案中，本文提供了可食用的、天然的、可能有机的、可水洗的并且可适应于不同植物表面的涂层，其通过减少脱水和控制气体转移、抑制微生物生长以及改善和/或保持它们的感官特性(例如，亮度和坚实度)来延长水果和蔬菜以及其他产品的保存期。在一些实施方案中，本文提供的涂层用专有地已经或多或少地以其天然状态存在于水果和蔬菜中的植物来源的化合物(农业工业的副产品和产品)配制并且有可能被分类为有机的。在一些实施方案中，本文提供的涂层包含有效量的以下物质的共混物：来自果皮的果胶(浓度范围0.01％w/v至5％w/v)；来自纤维素工业的纳米纤维素(浓度范围0.01％w/v至3％w/v)、木质素(浓度范围0.01％w/v至1％w/v)和纳米木质纤维素(浓度范围0.01％w/v至3％w/v)；大豆蛋白(浓度范围0.01％w/v至3％w/v)；巴西棕榈蜡(浓度范围0.01％w/v至10％w/v)；来自麦秸的生物活性木质素(浓度范围0.01％w/v至1％w/v)；生物活性水解丝兰和昆诺阿藜皂苷(浓度范围0.01％w/v至10％w/v)；和/或来自待涂覆的水果、蔬菜或其他物质的天然提取物(浓度范围0.01％w/v至1％w/v)。

在一些实施方案中，本文提供的涂层包含有效量的以下物质的共混物：来自果皮的果胶(浓度范围0.01％w/v至10％w/v)；纳米纤维素(浓度范围0.01％w/v至3％w/v)、纳米木质纤维素(浓度范围0.01％w/v至3％w/v)；大豆蛋白(浓度范围0.01％w/v至3％w/v)；大豆油(浓度范围0.01％至10％)；巴西棕榈蜡(浓度范围0.01％w/v至10％w/v)；来自麦秸的有机溶剂型木质素(浓度范围0.01％w/v至1％w/v)；来自丝兰和昆诺阿藜的皂苷及其水解衍生物(浓度范围0.01％w/v至10％w/v)；和/或来自待涂覆的水果、蔬菜或其他物质的天然提取物(浓度范围0.01％w/v至1％w/v)。

在一些实施方案中，由于亲水性生物聚合物(例如，果胶)的主导地位，因此本文提供的涂层可以容易地用水洗涤。在一些实施方案中，由于其成分的物理化学异质性(主要是关于疏水性)，因此可以通过改变这些成分的浓度来对每种类型的蔬菜表面配制本文提供的特定涂层以改善其形成和性能。

在一些实施方案中，本文提供的涂层的水和气体阻隔特性可以通过改变其成分的浓度来改变。在一些实施方案中，例如，具有疏水特性的化合物(例如植物脂质)的量的增加可以提高防水性并改变对其他气体(例如乙烯和二氧化碳)的渗透性。

在一些实施方案中，本文提供的涂层中微生物(例如，真菌和细菌)生长的抑制能力通过使用如下来实现：生物聚合物和生物活性化合物的混合物；麦秸木质素、水解皂苷和待涂覆的水果、蔬菜或其他物质的多酚类提取物。在一些实施方案中，多酚类提取物可以用于通过掺入其自己的风味化合物和有色化合物来改善和/或保持水果或蔬菜的感官品质。

在一些实施方案中，本文提供的涂层是常规蜡质涂层和植物保存技术的完全天然的替代物和/或补充物(例如，制冷成本降低)，并且有助于消除或减少使用有问题的杀真菌剂。在一些实施方案中，本文提供的涂层对农业和林业工业的副产品进行了重新估价。

涂覆组合物

在一些实施方案中，本文提供了这样的涂层：其完全由植物来源的化合物形成，可能分类为有机的并且主要由农林业副产品(重新估价)制成。在一些实施方案中，本文提供的涂层包含来自果皮的果胶(浓度范围0.01％w/v至5％w/v)；来自纤维素工业的纳米纤维素(浓度范围0.01％w/v至3％w/v)、木质素(浓度范围0.01％w/v至1％w/v)和纳米木质纤维素(浓度范围0.01％w/v至3％w/v)；大豆蛋白(浓度范围0.01％w/v至3％w/v)；巴西棕榈蜡(浓度范围0.01％w/v至10％w/v)；来自麦秸的生物活性木质素(浓度范围0.01％w/v至1％w/v)；生物活性水解丝兰和昆诺阿藜皂苷(浓度范围0.01％w/v至10％w/v)；和/或来自待涂覆的水果的天然提取物(浓度范围0.01％w/v至1％w/v)。

在一些实施方案中，本文提供的涂层包含有效量的以下物质的共混物：来自果皮的果胶(浓度范围0.01％w/v至10％w/v)；来自纤维素工业的纳米纤维素(浓度范围0.01％w/v至3％w/v)、木质素(浓度范围0.01％w/v至3％w/v)和纳米木质纤维素(浓度范围0.01％w/v至3％w/v)；大豆蛋白(浓度范围0.01％w/v至3％w/v)；大豆油(浓度范围0.01％至10％)；巴西棕榈蜡(浓度范围0.01％w/v至10％w/v)；来自麦秸的有机溶剂型木质素(浓度范围0.01％w/v至1％w/v)；来自丝兰和昆诺阿藜的皂苷及其水解衍生物(浓度范围0.01％w/v至10％w/v)；和/或来自待涂覆的水果或蔬菜的天然提取物(浓度范围0.01％w/v至1％w/v)。

在一些实施方案中，本文提供的涂层由于亲水性化合物(特别是果胶)占大多数而可用水洗涤。

在一些实施方案中，考虑到果皮及其表面的特征(蜡的量、果皮是否可食用等)和与生产有关的过程(收获后的过程)例如可控的成熟，本文提供的涂层对于每种类型的水果具有不同的配方。

在一些实施方案中，本文提供的涂层包含生物聚合物和活性化合物，例如，纳米木质纤维素(增强剂)、麦秸木质素(结构的、疏水的、抗微生物的)以及皂苷(表面活性剂)和水解皂苷(抗真菌剂)。

在一些实施方案中，本文提供的涂层包含化合物(例如，果胶、纳米纤维素、分离的大豆蛋白、木质素及其衍生物、大豆油、巴西棕榈蜡、皂苷和水解皂苷以及待涂覆的特定水果和蔬菜的天然提取物)的混合物。

在一些实施方案中，本文提供的涂层通过掺入特定水果的天然提取物来改善和/或保持水果或蔬菜的感官品质。

在一些实施方案中，本文提供的涂层包含提供涂层的一种或更多种功能特征的化合物或化合物的混合物。

在一些实施方案中，果胶为涂层提供成膜特征和粘合特征。在一些实施方案中，果胶为涂层中的其他化合物提供结构支撑。在一些实施方案中，果胶提供了涂层的防止脱水(例如，对水的阻隔)、抑制微生物生长(例如，对氧的阻隔)、和降低成熟速率(例如，对乙烯的阻隔)特征。

在一些实施方案中，大豆蛋白提供涂层的成膜特征。在一些实施方案中，纳米纤维素提供涂层的成膜特征。在一些实施方案中，水果提取物保持和/或改善涂层的感官特征。在一些实施方案中，大豆油和巴西棕榈蜡提供了涂层的防止脱水(例如，对水的阻隔)、对表面的蜡含量的适应性、和悬浮体形成特征。在一些实施方案中，皂苷及其衍生物提供了涂层的表面活性剂、杀真菌剂或对表面的蜡含量的适应性特征。在一些实施方案中，木质素提供了涂层的防止脱水(例如，对水的阻隔)和抗真菌特征。在一些实施方案中，纳米木质纤维素为涂层提供结构特征、防止脱水(例如，对水的阻隔)和抑制微生物生长(例如，对氧的阻隔)特征。

在一些实施方案中，如本文提供的涂覆组合物包含果胶、一种或更多种植物脂质成分、木质素和皂苷。

如本文所使用的，“果胶”是指可以从植物中的初生细胞壁获得的多糖。在一些实施方案中，果胶从果皮中提取。在一些实施方案中，果胶为高甲氧基果胶(HMP)，其是指具有至少50％甲基化的半乳糖醛酸基团的果胶。在一些实施方案中，果胶为低甲氧基果胶(LMP)，其是指具有少于50％甲基化的半乳糖醛酸基团的果胶。

在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％w/v至5％w/v的浓度包含果胶。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％w/v至4％w/v、约0.01％w/v至3％w/v、约0.01％w/v至2％w/v、约0.01％w/v至1％w/v、约0.01％w/v至0.5％w/v、约0.01％w/v至0.1％w/v、或约0.01％w/v至0.05％w/v的浓度包含果胶。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.05％w/v至5％w/v、约0.1％w/v至5％w/v、约0.5％w/v至5％w/v、约1％w/v至5％w/v、约2％w/v至5％w/v、约3％w/v至5％w/v、或约4％w/v至5％w/v的浓度包含果胶。

在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％w/v至10％w/v、0.01％w/v至9％w/v、约0.01％w/v至8％w/v、约0.01％w/v至7％w/v、约0.01％w/v至6％w/v、约0.01％w/v至5％w/v、约0.01％w/v至4％w/v、约0.01％w/v至3％w/v、约0.01％w/v至2％w/v、约0.01％w/v至1％w/v、约0.01％w/v至0.5％w/v、约0.01％w/v至0.1％w/v、或约0.01％w/v至0.05％w/v的浓度包含果胶。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.05％w/v至10％w/v、约0.1％w/v至10％w/v、约0.5％w/v至10％w/v、约1％w/v至10％w/v、约2％w/v至10％w/v、约3％w/v至10％w/v、约4％w/v至10％w/v、约5％w/v至10％w/v、约6％w/v至10％w/v、约7％w/v至10％w/v、约8％w/v至10％w/v、或约9％w/v至10％w/v的浓度包含果胶。

如本文所使用的，“一种或更多种脂质成分”是指未经取代的长链烃或经取代的长链烃。在一些实施方案中，一种或更多种脂质成分来源于植物。在一些实施方案中，一种或更多种脂质成分为大豆油、巴西棕榈蜡、或其混合物。大豆油以及其他植物油可以为粗的或精制的。粗大豆油包含95％至97％的甘油三酯、1.5至2.5的磷脂、1.6％的不可皂化物质、0.3至0.7的游离脂肪酸、1ppm至3ppm的金属。精制大豆油包含>99％的甘油三酯、0.0003至0.045的磷脂、0.3％的不皂化物质、<0.05的游离脂肪酸、0.1ppm至0.3ppm的金属。在一些实施方案中，巴西棕榈蜡包含80％至85％的脂肪酸酯、10％至15％的脂肪醇、3％至6％的酸和1％至3％的烃。在一些实施方案中，巴西棕榈蜡包含约20％的脂肪二醇、约6％的羟基化脂肪酸、和约10％的肉桂酸。在一些实施方案中，肉桂酸是羟基化的。在一些实施方案中，肉桂酸是甲氧基化的。

一种或更多种脂质成分的实例包括但不限于棉籽油、棕榈油、大豆油、亚麻油、亚麻籽油、大麻籽油、椰子油、橄榄油、红花油、玉米油、花生油、芥花油、大豆油和鳄梨油。

在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％w/v至10％w/v的浓度包含一种或更多种脂质成分。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％w/v至0.1％w/v、约0.01％w/v至1％w/v、约0.01％w/v至2.5％w/v、约0.01％w/v至5％w/v、或约0.01％w/v至7.5％w/v的浓度包含一种或更多种蜡成分。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.1％w/v至10％w/v、约1％w/v至10％w/v、约2.5％w/v至10％w/v、约5％w/v至10％w/v、或约75％w/v至10％w/v的浓度包含一种或更多种脂质成分。

如本文所使用的，“木质素”是指可以从植物细胞壁获得的羟基化和甲氧基化的苯丙素类的复合聚合物。木质素可以从各种来源中提取，包括但不限于黄麻、大麻、棉花、木浆、松针、苜蓿、红麻和亚麻纤维。在一些实施方案中，木质素从麦秸中提取。在一些实施方案中，木质素是酸提取的。

在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％w/v至1％w/v的浓度包含木质素。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％w/v至0.75％w/v、约0.01％w/v至0.5％w/v、约0.01％w/v至0.25％w/v、约0.01％w/v至0.1％w/v、或约0.01％w/v至0.05％w/v的浓度包含木质素。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.05％w/v至1％w/v、约0.1％w/v至1％w/v、约0.25％w/v至1％w/v、约0.5％w/v至1％w/v、或约0.75％w/v至1％w/v的浓度包含木质素。

在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％w/v至3％w/v、0.01％w/v至2.5％w/v、约0.01％w/v至2％w/v、约0.01％w/v至1.5％w/v、约0.01％w/v至1％w/v、约0.01％w/v至0.1％w/v、或约0.01％w/v至0.05％w/v的浓度包含木质素。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.05％w/v至3％w/v、约0.1％w/v至3％w/v、约0.5％w/v至3％w/v、约1％w/v至3％w/v、约1.5％w/v至3％w/v、约2％w/v至3％w/v、或约2.5％w/v至3％w/v的浓度包含木质素。

如本文所使用的，“皂苷”是指可以从某些植物获得的甾类糖苷和萜类糖苷。皂苷可以从各种来源中提取，包括但不限于豆类、花生、大豆、丝兰、昆诺阿藜、土豆和番茄。在一些实施方案中，皂苷从昆诺阿藜植物中提取。

在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％w/v至10％w/v的浓度包含皂苷。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％w/v至0.1％w/v、约0.01％w/v至1％w/v、约0.01％w/v至2.5％w/v、约0.01％w/v至5％w/v、或约0.01％w/v至7.5％w/v的浓度包含皂苷。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.1％w/v至10％w/v、约1％w/v至10％w/v、约2.5％w/v至10％w/v、约5％w/v至10％w/v、或约7.5％w/v至10％w/v的浓度包含皂苷。

本说明书中提供的涂覆组合物还可以包含选自纳米纤维素、纳米木质纤维素、大豆蛋白或天然水果提取物的至少一种组分。

如本文所使用的，“纳米纤维素”是指纳米尺寸的纤维素，其是包含β-1,4-连接的葡萄糖的氢键链的多糖。纳米纤维素可以由各种纤维素来源制备，包括但不限于木浆、植物和藻类。

在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％w/v至3％w/v的浓度包含纳米纤维素。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％w/v至2％w/v、约0.01％w/v至1％w/v、约0.01％w/v至0.05％w/v、约0.01％w/v至0.1％w/v、或约0.01％w/v至0.05％w/v的浓度包含纳米纤维素。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.05％w/v至3％w/v、约0.1％w/v至3％w/v、约0.5％w/v至3％w/v、约1％w/v至3％w/v、或约2％w/v至3％w/v的浓度包含纳米纤维素。

如本文所使用的，“纳米木质纤维素”是指包含纤维素和木质素的纳米尺寸的聚合物。纳米木质纤维素可以由各种来源制备，包括但不限于木材、植物、树、稻米、小麦和玉米。

在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％w/v至3％w/v的浓度包含纳米木质纤维素。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％w/v至2％w/v、约0.01％w/v至1％w/v、约0.01％w/v至0.05％w/v、约0.01％w/v至0.1％w/v、或约0.01％w/v至0.05％w/v的浓度包含纳米木质纤维素。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.05％w/v至3％w/v、约0.1％w/v至3％w/v、约0.5％w/v至3％w/v、约1％w/v至3％w/v、或约2％w/v至3％w/v的浓度包含纳米木质纤维素。

如本文所使用的，“植物蛋白”是指从植物中分离的蛋白质。植物蛋白的实例包括但不限于大豆蛋白、玉米玉米醇溶蛋白、小麦谷蛋白和海藻蛋白。

在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％w/v至3％w/v的浓度包含植物蛋白。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％w/v至2％w/v、约0.01％w/v至1％w/v、约0.01％w/v至0.05％w/v、约0.01％w/v至0.1％w/v、或约0.01％w/v至0.05％w/v的浓度包含植物蛋白。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.05％w/v至3％w/v、约0.1％w/v至3％w/v、约0.5％w/v至3％w/v、约1％w/v至3％w/v、或约2％w/v至3％w/v的浓度包含植物蛋白。

如本文所使用的，“大豆蛋白”是指从大豆中分离的蛋白质。在一些实施方案中，涂覆组合物包含商业形式的大豆蛋白，例如大豆粉、大豆粗粉、大豆浓缩蛋白、大豆分离蛋白或组织化大豆蛋白。

在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％w/v至3％w/v的浓度包含大豆蛋白。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％w/v至2％w/v、约0.01％w/v至1％w/v、约0.01％w/v至0.05％w/v、约0.01％w/v至0.1％w/v、或约0.01％w/v至0.05％w/v的浓度包含大豆蛋白。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.05％w/v至3％w/v、约0.1％w/v至3％w/v、约0.5％w/v至3％w/v、约1％w/v至3％w/v、或约2％w/v至3％w/v的浓度包含大豆蛋白。

如本文所使用的，“天然水果提取物”是指从天然水果中提取的成分。天然水果提取物可以由各种来源制备，包括但不限于苹果、桃子、油桃、李子、鳄梨、香蕉、椰子、菠萝、石榴和西瓜。在一些实施方案中，天然水果提取物为粉末。在一些实施方案中，涂覆组合物包含待涂覆的水果的天然水果提取物。例如，将包含来自李子的天然水果提取物的涂覆组合物涂覆到李子上。

在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％w/v至1％w/v的浓度包含天然水果提取物。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％w/v至0.75％w/v、约0.01％w/v至0.5％w/v、约0.01％w/v至0.25％w/v、约0.01％w/v至0.1％w/v、或约0.01％w/v至0.05％w/v的浓度包含天然水果提取物。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.05％w/v至1％w/v、约0.1％w/v至1％w/v、约0.25％w/v至1％w/v、约0.5％w/v至1％w/v、或约0.75％w/v至1％w/v的浓度包含天然水果提取物。

如本文所公开的涂覆组合物还可以包含一种或更多种添加剂，包括但不限于杀真菌剂、杀菌剂或营养食品。在一些实施方案中，涂覆组合物包含杀真菌剂。在一些实施方案中，杀真菌剂为咯菌腈。在一些实施方案中，杀真菌剂为230SC杀真菌剂(Syngenta Canada,Inc.,Ontario,加拿大)。在一些实施方案中，涂覆组合物包含杀菌剂。在一些实施方案中，杀菌剂为有机酸。在一些实施方案中，涂覆组合物包含营养食品。在一些实施方案中，营养食品为多酚类提取物。在一些实施方案中，营养食品为维生素。

涂覆组合物可以以约15％至25％的浓度包含咯菌腈。在一些实施方案中，涂覆组合物以约16％至24％、约17％至23％、约18％至22％、或约19％至21％的浓度包含咯菌腈。在一些实施方案中，涂覆组合物以约20％的浓度包含咯菌腈。

在一些实施方案中，涂覆组合物以约16％至25％、约17％至25％、约18％至25％、约19％至25％、约20％至25％、约21％至25％、约22％至25％、约23％至25％、或约24％至25％的浓度包含咯菌腈。在一些实施方案中，涂覆组合物以约15％至24％、约15％至23％、约15％至22％、约15％至21％、约15％至20％、约15％至19％、约15％至18％、约15％至17％、或约15％至16％的浓度包含咯菌腈。

涂覆组合物可以以约0.01％至3％的浓度包含咯菌腈。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.1％至3％、约1％至3％、约1.5％至3％、约2％至3％、或约2.5％至3％的浓度包含咯菌腈。在一些实施方案中，涂覆组合物以约0.01％至2.5％、约0.01％至2％、约0.01％至1.5％、约0.01％至1％、或约0.01％至0.1％的浓度包含咯菌腈。

可以在任何时间向涂覆组合物中添加包括但不限于杀真菌剂、杀菌剂或营养食品的添加剂。在一些实施方案中，在涂覆组合物的生产期间向涂覆组合物中添加添加剂。在一些实施方案中，在涂覆组合物的生产期间向涂覆组合物中添加杀真菌剂。在一些实施方案中，在涂覆组合物的生产期间向涂覆组合物中添加杀菌剂。在一些实施方案中，在涂覆组合物的生产期间向涂覆组合物中添加营养食品。

在一些实施方案中，在涂覆组合物的生产之后向涂覆组合物中添加添加剂。在一些实施方案中，在涂覆组合物的生产之后向涂覆组合物中添加杀真菌剂。在一些实施方案中，在涂覆组合物的生产之后向涂覆组合物中添加杀菌剂。在一些实施方案中，在涂覆组合物的生产之后向涂覆组合物中添加营养食品。

在一些实施方案中，在涂覆组合物的施加之前向涂覆组合物中添加添加剂。在一些实施方案中，在涂覆组合物的施加之前向涂覆组合物中添加杀真菌剂。在一些实施方案中，在涂覆组合物的施加之前向涂覆组合物中添加杀菌剂。在一些实施方案中，在涂覆组合物的施加之前向涂覆组合物中添加营养食品。

可以制备涂覆组合物来涂覆高蜡表面或低蜡表面。在一些实施方案中，高蜡表面为橙子、柠檬、克莱门氏小柑橘(clementine)、柑橘或葡萄柚。在一些实施方案中，低蜡表面为桃子、油桃、鳄梨、苹果、猕猴桃或浆果。

在一些实施方案中，用于涂覆高蜡表面的涂覆组合物包含约2％w/v至10％w/v的果胶、约0.2％w/v至10％w/v的一种或更多种蜡成分、约0.05％w/v至0.1％w/v的木质素、约0.2％w/v至10％w/v的皂苷、约0.5％至1％的纳米纤维素、和约1％至3％的大豆蛋白。

在一些实施方案中，用于涂覆低蜡表面的涂覆组合物包含约0.01％w/v至2.5％w/v的果胶、约0.01％w/v至0.2％w/v的一种或更多种蜡成分、约0.01％w/v至0.05％w/v的木质素、约0.05％w/v至0.1％w/v的皂苷、约0.1％至0.5％的纳米纤维素、和约0.1％至1％的大豆蛋白。

可以制备涂覆组合物来涂覆具有高脂质果皮的水果、具有低脂质果皮的水果、或浆果。在一些实施方案中，具有高脂质果皮的水果为橙子、柠檬、克莱门氏小柑橘、柑橘或葡萄柚。在一些实施方案中，具有低脂质果皮的水果为桃子、油桃、鳄梨、苹果、猕猴桃或浆果。在一些实施方案中，浆果为草莓、树莓、蓝莓、红醋栗、黑醋栗、葡萄、番茄、黄瓜、茄子或香蕉。

根据本公开内容的用于涂覆具有高脂质果皮的水果、具有低脂质果皮的水果、或浆果的涂覆组合物可以用如表1中示出的各种浓度的组分来制备。

表1.用于水果的涂覆组合物的组分的浓度范围

涂覆组合物的制备

如本文所提供的生产涂覆组合物的方法包括用高温和高压使一种或更多种植物脂质成分、木质素和皂苷在水中均化以形成均质乳液或分散体并将果胶溶解于具有低温的均质混合物中。

如本文所使用的，“均化”是指用温度和压力产生两种或更多种组分的均质(例如，均匀的)乳液或分散体。在一些实施方案中，均化包括将混合物的一种组分分解成小颗粒并将它们均匀地分配到混合物的另一种组分中。

在一些实施方案中，高温为70℃至100℃。在一些实施方案中，高温为70℃至95℃、70℃至90℃、70℃至85℃、70℃至80℃、或70℃至75℃。在一些实施方案中，高温为75℃至100℃、80℃至100℃、85℃至100℃、90℃至100℃、或95℃至100℃。在一些实施方案中，低温低于50℃。在一些实施方案中，低温低于50℃、低于40℃、低于30℃、低于20℃、低于10℃、低于5℃或低于0℃。

在一些实施方案中，高压为约400巴至1300巴。在一些实施方案中，高压为约400巴至1200巴、约400巴至1100巴、约400巴至1000巴、约400巴至900巴、约400巴至800巴、约400巴至700巴、约400巴至600巴、或约400巴至500巴。

在一些实施方案中，低压为约10巴至200巴。在一些实施方案中，低压为约10巴至175巴、约10巴至150巴、约10巴至125巴、约10巴至100巴、约10巴至75巴、约10巴至50巴、或约10巴至25巴。在一些实施方案中，低压为约25巴至200巴、约50巴至200巴、约75巴至200巴、约100巴至200巴、约125巴至200巴、约150巴至200巴、或约175巴至200巴。

本说明书中提供的生产涂覆组合物的方法还可以包括使纳米木质纤维素均化。本说明书中提供的生产涂覆组合物的方法还可以包括分散选自纳米纤维素、大豆蛋白或天然水果提取物的至少一种或更多种组分。在一些实施方案中，生产涂覆组合物的方法还包括用低温和低压使涂覆组合物均化。

使用方法

本文所述的任何涂覆组合物可以用于保存食物产品或植物。如本文所使用的，“保存”是指减少食物产品或植物的变质、减少食物产品或植物的脱水、或者减少食物产品或植物上的微生物生长。如本文所使用的，“减少”是指阻碍、减缓、延迟、稳定和/或推迟食物产品或植物的一种或更多种物理特征的改变。

在一些实施方案中，涂覆组合物的保存效果包括减少食物产品或植物的变质。在一些实施方案中，涂覆组合物的保存效果包括降低食物产品或植物的重量损失百分比(例如，降低至少0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％或更多)。在一些实施方案中，涂覆组合物的保存效果包括减少食物产品或植物上的微生物生长(例如，减少至少5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、95％或更多)。

如本文所使用的，涂覆组合物的“有效量”是指赋予食物产品或植物涂覆组合物的保存效果所需的涂覆组合物的量。食物产品或植物不需要用涂覆组合物完全涂覆以赋予涂覆组合物的保存效果。在一些实施方案中，食物产品表面或植物表面用涂覆组合物完全涂覆。在一些实施方案中，食物产品表面或植物表面用涂覆组合物部分涂覆(例如，至少95％、90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％、5％或更少)。

确定如本文所述的有效量的涂覆组合物是否实现保存效果对于本领域技术人员来说是明显的。如本领域技术人员所认识到的，有效量根据所涂覆的特定表面、涂覆表面的方法、运输经涂覆的表面的方法、经涂覆的表面的运输持续时间等在从业者的知识和专业知识内的因素而变化。这些因素对于本领域普通技术人员来说是公知的，并且可以仅用常规实验来解决。

本文所述的涂覆组合物可以用于保存食物产品。在一些实施方案中，用于保存食物产品的方法包括用有效量的涂覆组合物涂覆食物产品以保存食物产品。食物产品的实例包括但不限于水果、蔬菜、坚果、和植物或其组分。

本文所述的涂覆组合物可以用于保存植物。在一些实施方案中，用于保存植物或其组分的方法包括将有效量的涂覆组合物施加至植物或其组分的外表面。在一些实施方案中，植物或其组分包括花及其茎。在一些实施方案中，在施加涂层之前已将花及其茎与植物分离。在一些实施方案中，植物或其组分包括果实。在一些实施方案中，在施加涂层之前已将果实与植物分离。

可以通过各种方法将涂覆组合物施加至表面。在一些实施方案中，将涂覆组合物喷洒到表面上。在一些实施方案中，将涂覆组合物电喷洒到表面上。因此，在一些实施方案中，提供了用于将涂覆组合物喷洒到表面上的装置(例如，喷瓶、电喷洒装置或其他装置)。在一些实施方案中，所述装置包括用于储存涂覆组合物的一种或更多种组分的储存器和使储存器与配置成用于将组合物沉积到表面上的喷嘴或雾化器流体连通的一个或更多个导管。在一些实施方案中，所述装置进一步配置有流体转移部件(例如，泵)，所述流体转移部件配置成用于将涂覆组合物的一种或更多种组分经由一个或更多个导管转移至喷嘴或雾化器。装置还可以包括配置成用于混合涂覆组合物的一种或更多种组分的一个或更多个混合室。在一些实施方案中，一个或更多个混合室位于喷嘴或雾化器的上游并且配置成用于在从喷嘴或雾化器中排出之前混合一种或更多种组分。在一些实施方案中，一个或更多个混合室可以位于流体转移装置的上游或下游。在一些实施方案中，所述装置被配置成使用电来使涂覆组合物分散。

根据本文所述的方法，可以用涂覆组合物涂覆各种表面。在一些实施方案中，将涂覆组合物涂覆在食物产品的表面上。食物产品的实例包括但不限于水果、蔬菜和坚果。在一些实施方案中，将涂覆组合物涂覆在植物或其组分的表面上。在一些实施方案中，植物或其组分包括花及其茎。

应理解，本文公开的方法可以用于在一段时间内从第一位置运输到第二位置期间保存食物产品或植物。在一些实施方案中，用于在一段时间内将食物产品从第一位置运输到第二位置的方法包括在一段时间内将涂覆有涂覆组合物的食物产品从第一位置运输到第二位置，其中所述涂覆组合物在一段时间内保存食物产品。

在一些实施方案中，所述一段时间为约1天至60天。在一些实施方案中，所述一段时间为约1天至50天、1天至40天、1天至30天、1天至20天、1天至10天、或1天至5天。在一些实施方案中，所述一段时间为约5天至60天、10天至60天、20天至60天、30天至60天、40天至60天、或50天至60天。在一些实施方案中，所述一段时间为1天或更长、2天或更长、3天或更长、4天或更长、5天或更长、6天或更长、或者7天或更长。

本发明方法包括基于待涂覆的对象的一个或更多个物理特征选择涂覆组合物。在一些实施方案中，用于保存食物产品的方法包括(a)评估食物产品的表面疏水性；(b)基于(a)选择用于保存食物产品的涂覆组合物；和(c)用所述涂覆组合物涂覆食物产品。

通过以下实施例进一步说明本公开内容，这些实施例决不应解释为进一步限制。整个本申请中引用的所有参考文献(包括著作参考文献、授权专利、公开的专利申请、和共同未决的专利申请)的全部内容在此通过引用明确并入。

实施例

实施例1.涂覆组合物降低水果的重量损失百分比。

评估涂覆组合物对水果的重量损失百分比的影响。用如本文所述的不同涂覆组合物涂覆水果(例如，油桃、李子、鳄梨和苹果)。使用未经涂覆的水果或用市售产品涂覆的水果作为对照。测量水果的重量并将水果转移至确定的温度：对于油桃为0℃(运输条件)以及对于李子、鳄梨和苹果为20℃(室温条件)。在这些条件下储存后的不同时间下，测量水果的重量。

涂覆有本文提供的涂覆组合物的油桃的重量损失百分比(图1A)类似于涂覆有市售涂层的对照水果的重量损失百分比。与无覆盖的李子、鳄梨和苹果相比，涂覆有本文提供的涂覆组合物的李子(图1B)、鳄梨(图1C)和苹果(图1D)具有较小的重量损失百分比。综合来看，以上结果显示出本说明书的涂覆组合物降低了水果的重量损失百分比，表明涂覆组合物有效地防止了水果的脱水。

实施例2.涂覆组合物减少了水果的腐烂。

为了调查涂覆组合物对水果腐烂的影响，用涂覆组合物处理不同的水果，储存，并分析腐烂发生率、果皮微生物污染发生率和严重程度、炭疽病发生率和严重程度、以及茎端腐烂发生率和严重程度。与涂覆有商业涂层的对照相比，在经涂覆的油桃中降低了腐烂发生率(图2A)。与未经处理的对照相比，经涂覆的鳄梨具有降低的果皮微生物污染发生率(图2B)和降低的果皮微生物污染严重程度(图2C)。与对照未经处理的鳄梨相比，经涂覆的鳄梨的炭疽病发生率(图2D)和炭疽病严重程度(图2E)降低。与对照未经处理的鳄梨相比，经涂覆的鳄梨的茎端腐烂发生率(图2F)和茎端腐烂严重程度(图2G)降低。

实施例3.昆诺阿藜的水解皂苷提取物对真菌灰葡萄孢菌的菌丝体生长的抗真菌效果。

为了调查昆诺阿藜的水解皂苷提取物对真菌灰葡萄孢菌的菌丝体生长的影响，将昆诺阿藜的不同浓度的水解皂苷提取物与灰葡萄孢菌菌株B05.10一起温育48小时并确定抑制百分比。昆诺阿藜的水解皂苷提取物以剂量依赖性方式抑制真菌灰葡萄孢菌的菌丝体生长(图3A)。在48小时之后，目视观察到在昆诺阿藜的水解皂苷提取物的存在下的菌丝体生长抑制(图3B)。

实施例4.改善或保持用涂覆组合物处理的水果的外观。

为了调查涂覆组合物对水果外观的影响，用涂覆组合物处理不同的水果并在室温(20℃)下储存。使用未经处理的水果作为对照。在指定的储存天数之后，观察水果的外观。与未经处理的对照样品相比，对于经涂覆的鳄梨(图4A)、经涂覆的李子(图4B)和经涂覆的苹果(图4D)未观察到外观的改变。未经处理的对照李子和经涂覆的李子类似地保留角质层蜡(图4B至4C)。

实施例5.证明涂覆组合物对鳄梨的自然成熟过程没有负面影响。

为了调查涂覆组合物对水果变色的影响，用涂覆组合物处理鳄梨并在室温(20℃)下储存。使用未经处理的鳄梨作为对照。在储存12天之后，观察果皮颜色。通过以下果皮颜色变化等级评估成熟：1＝绿色；2＝0％至25％黑色；3＝25％至50％黑色；4＝50％至75％黑色以及5＝75％至100％黑色。与对照未经处理的鳄梨相比，未观察到经涂覆的鳄梨的自然成熟的改变(图5A至5B)。

实施例6.涂覆组合物的制备。

以下描述提供了待根据本公开内容的方法使用的涂覆组合物的示例性制备。

如图5所示，将处于室温下的去离子水添加到混合罐中并加热至约80℃至90℃(换热器1)。将从昆诺阿藜中提取的皂苷和水解皂苷、从麦秸中提取的有机溶剂型木质素、植物脂质和纳米木质纤维素添加到混合罐中并搅拌5分钟至10分钟(混合器1)。将混合物转移至第一均化器(均化器1)。用高温和高压使混合物均化以形成包含乳化或分散在液体(水)中的皂苷、植物脂质、木质素和纳米木质纤维素的均质混合物(乳液或分散体)。将均质混合物转移到第二换热器中并将温度降至低于40℃(换热器2)。将均质混合物转移至第二混合器并添加果胶、植物蛋白、纳米纤维素和水果提取物(混合器2)。在搅拌5分钟至10分钟之后，将均质混合物转移至第二均化器(均化器2)。用低温和低压使均质混合物均化以确保混合物的组分的均匀分散。

根据本公开内容的涂覆组合物可以用如表2所示的各种浓度的组分来制备。

表2.涂覆组合物的组分的浓度范围

组分	浓度范围
		来自果皮的果胶	0.01％-5％w/v
纳米纤维素	0.01％-3.0％w/v
		有机溶剂型木质素	0.001％-1.0％w/v
纳米木质纤维素	0.01％-3.0％w/v
		植物蛋白	0.01％-3.0％w/v
植物脂质	0.01％-10.0％w/v
		皂苷	0.01％-1.0％w/v
水解皂苷	0.01％-10.0％w/v

涂覆组合物可以以实验室规模或工业规模来制备。涂覆组合物的示例性生产使用混合器(具有顶置式桨式搅拌器的烧杯，DLAB，Dragon Laboratory Instruments Limited，型号：OS40-S；40L容量)和均化器(实验室规模分散器设备；DLAB，Dragon LaboratoryInstruments Limited，型号：D-500；10mL至8000mL容量)。

涂覆组合物的组分可以从多种来源获得。在一些实施方案中，果胶从CP KelcoCompany获得。在一些实施方案中，纳米纤维素和纳米木质纤维素从Bioforest获得。在一些实施方案中，植物蛋白从Prinal获得。在一些实施方案中，植物脂质从Natural Care获得。在一些实施方案中，天然水果提取物从Changsha Vigorous-Tech Co.，Ltd获得。

实施例7.从昆诺阿藜中提取皂苷和水解过程。

可以根据图7中的方框流程图从昆诺阿藜中提取皂苷。将昆诺阿藜与水以1:10的比例混合并在室温下搅拌1小时。通过在室温下以3600rpm离心4分钟使不溶性物质成丸粒。将上清液的pH降低至低于蛋白质的等电点以促进蛋白质沉淀。通过在室温下以3600rpm离心4分钟使沉淀的蛋白质成丸粒。在高温(例如，95℃)下用碱处理(例如，pH 12.5)使富含皂苷的上清液部分水解。然后将富含皂苷的上清液中和至pH为7。

实施例8.用涂覆组合物涂覆食物产品的概述。

以下描述提供了用涂覆组合物涂覆食物产品(例如水果)的方法的示例性概述。如图8所示，将水果装入工业食品加工机器中。用水洗涤水果并在室温下用空气干燥。将涂覆组合物喷洒到水果上并对水果进行包装以进行运输。在一些实施方案中，在将组合物喷洒到水果上之后，可以使涂覆组合物经受促进干燥的条件。值得注意的是，用涂覆组合物涂覆水果不需要特殊设备，并且涂覆过程可以使用标准生产线设备来进行。这使得水果的洗涤、干燥、涂覆和包装能够连续进行。

实施例9.有机溶剂型木质素的预处理。

进行木质素的预处理以除去痕量的酸。如图9A所示，在用水洗涤并离心的乙酸介质中获得粉末状木质素。离心步骤使上清液中的酸与沉淀物中的木质素分离。木质素的示例性结构示于图9B中。

尽管本文已经描述和说明了本发明的多个实施方案，但是本领域普通技术人员将容易想到用于执行本文所述的功能和/或获得本文所述的结果和/或一个或更多个优点的各种其他手段和/或结构，并且每个这样的变化和/或修改都视为在本发明的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易理解，本文描述的所有参数、尺寸、材料和配置意在是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于使用本发明的教导的一个或更多个具体应用。本领域技术人员仅使用常规实验就将认识到或者能够确定本文所述发明的具体实施方案的许多等同方案。因此，应理解，前述实施方案仅作为示例示出，并且在所附权利要求及其等同方案的范围内，本发明可以以不同于具体描述和要求保护的方式的其他方式进行实践。本发明涉及本文所述的各个单独的特征、系统、制品、材料和/或方法。此外，如果两个或更多个这样的特征、系统、制品、材料和/或方法并不互相矛盾，则两个或更多个这样的特征、系统、制品、材料和/或方法的任意组合包括在本发明的范围内。

除非明确指出相反，否则如本文在说明书和权利要求书中使用的没有数量词修饰的对象应理解为意指“至少一个/一种”。

如本文在说明书和权利要求书中使用的短语“和/或”应理解为意指这样结合的要素中的“任一者或两者”，例如，在某些情况下共同存在而在另一些情况下分开存在的要素。除非明确指出相反，否则除了由“和/或”子句具体指出的要素之外，其他要素可以任选地存在，无论其与具体指出的那些要素相关还是无关。因此，作为一个非限制性实例，当与开放式语言例如“包括”结合使用时，提及“A和/或B”在一个实施方案中可以指A而没有B(任选地包括除B之外的要素)；在另一个实施方案中可以指B而没有A(任选地包括除A之外的要素)；在又一个实施方案中可以指A和B二者(任选地包括其他要素)；等等。

如本文在说明书和权利要求书中所使用的，“或”应理解为具有与如上所定义的“和/或”相同的含义。例如，当分开列表中的项目时，“或”或“和/或”应理解为包括，例如包括多个要素或要素列表中的至少一个，但也包括多于一个，并且任选地包括另外的未列出的项目。仅明确指出相反的术语，例如“仅其一”或“恰好其一”，或当用于权利要求书时“由...组成”是指包括多个要素或要素列表中的恰好一个要素。通常，当前面有排他性术语(例如“任一”、“其一”、“仅其一”或“恰好其一”)时，如本文所使用的术语“或”仅应理解为表示排他性的替代方案(例如“一个或另一个但并非二者”)。“基本上由......组成”在用于权利要求书时应具有其在专利法领域中所使用的一般含义。

如本文在说明书和权利要求书中所使用的，短语“至少一个”在提及一个或更多个要素的列表时应理解为意指从要素列表中的任一个或更多个要素中选择的至少一个要素，但并不一定包括要素列表中具体列出的每个要素中的至少一个，也不排除要素列表中的要素的任意组合。该定义还允许可以任选地存在除了短语“至少一个”所提及的要素列表中具体指出的要素之外的要素，无论其与具体指出的那些要素相关还是无关。因此，作为一个非限制性实例，“A和B中的至少一个”(或者等同地“A或B中的至少一个”，或者等同地“A和/或B中的至少一个”)在一个实施方案中可以指至少一个A，任选地包括多于一个A，而不存在B(并且任选地包括除B之外的要素)；在另一个实施方案中，可以指至少一个B，任选地包括多于一个B，而不存在A(并且任选地包括除A之外的要素)；在又一个实施方案中，可以指至少一个A，任选地包括多于一个A，以及至少一个B，任选地包括多于一个B(并且任选地包括其他要素)；等等。

在权利要求书中以及在以上说明书中，所有过渡性短语例如“包含”、“包括”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”等都应理解为开放式的，例如，意指包括但不限于。仅过渡性短语“由......组成”和“基本上由......组成”应当分别是封闭或半封闭的过渡性短语，如美国专利局专利审查程序手册第2111.03节中所阐述的。

在权利要求中使用诸如“第一”、“第二”、“第三”等的序数术语来修改权利要求要素本身并不意味着一个权利要求要素相对于另一权利要求要素或执行方法的动作的时间顺序的任何优先、在先或顺序，而仅用作区分具有某个名称的一个权利要求要素与具有相同名称(但使用序数术语)的另一要素的标记以区分权利要求要素。

Claims (43)

1.一种涂覆组合物，包含：

(a)果胶；

(b)一种或更多种植物脂质成分；

(c)木质素；和

(d)皂苷。

2.根据权利要求1所述的组合物，还包含选自以下的至少一种组分：

(i)纳米纤维素；

(ii)纳米木质纤维素；

(iii)植物蛋白；或

(iv)天然水果提取物。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物，还包含至少一种杀真菌剂。

4.根据权利要求3所述的组合物，其中所述杀真菌剂为咯菌腈。

5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述果胶以约0.01％w/v至10％w/v的浓度存在。

6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述果胶从果皮中提取。

7.根据权利要求1所述的组合物，其中所述一种或更多种植物脂质成分以约0.01％w/v至10.0％w/v的浓度存在。

8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述一种或更多种植物脂质成分为巴西棕榈蜡。

9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述木质素以约0.01％w/v至3％w/v的浓度存在。

10.根据权利要求9所述的组合物，其中所述木质素从麦秸中提取。

11.根据权利要求10所述的组合物，其中所述木质素是酸提取的。

12.根据权利要求1所述的组合物，其中所述皂苷以约0.01％w/v至10.0％w/v的浓度存在。

13.根据权利要求12所述的组合物，其中所述皂苷从昆诺阿藜中提取。

14.根据权利要求2所述的组合物，其中所述纳米纤维素以约0.01％w/v至3％w/v的浓度存在。

15.根据权利要求2所述的组合物，其中所述纳米木质纤维素以约0.01％w/v至3％w/v的浓度存在。

16.根据权利要求2所述的组合物，其中所述植物蛋白以约0.01％w/v至3％w/v的浓度存在。

17.根据权利要求2所述的组合物，其中所述天然水果提取物以约0.01％w/v至1％w/v的浓度存在。

18.一种生产根据权利要求1所述的涂覆组合物的方法，包括：

(a)用高温和高压使一种或更多种植物脂质成分、木质素和皂苷均化以形成均质混合物；以及

(b)将果胶分散到具有低温的所述均质混合物中以形成所述涂覆组合物。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括使纳米木质纤维素均化。

20.根据权利要求18或权利要求19所述的方法，还包括分散选自纳米纤维素、植物蛋白或天然水果提取物的至少一种或更多种组分。

21.根据权利要求18至20中任一项所述的方法，还包括用低温和低压使所述涂覆组合物均化。

22.根据权利要求18至21中任一项所述的方法，其中高温为70℃至100℃。

23.根据权利要求18至21中任一项所述的方法，其中低温低于50℃。

24.根据权利要求18至21中任一项所述的方法，其中高压为约400巴至1300巴。

25.根据权利要求18至21中任一项所述的方法，其中低压为约10巴至200巴。

26.一种用于保存食物产品的方法，包括用有效量的根据权利要求1所述的涂覆组合物涂覆所述食物产品以保存所述食物产品。

27.根据权利要求26所述的方法，其中涂覆所述食物产品包括将根据权利要求1所述的组合物喷洒到所述食物产品上。

28.根据权利要求26所述的方法，其中涂覆所述食物产品包括将根据权利要求1所述的组合物电喷洒到所述水果上。

29.根据权利要求26所述的方法，其中所述食物产品为水果。

30.一种用于保存植物或其组分的方法，所述方法包括将根据权利要求1所述的涂覆组合物以有效量施加至所述植物或其组分的外表面以保存所述植物或其组分。

31.根据权利要求30所述的方法，其中所述植物或其组分包括花及其茎。

32.根据权利要求31所述的方法，其中在施加涂层之前已将所述花及其茎与所述植物分离。

33.根据权利要求30所述的方法，其中所述植物或其组分包括果实。

34.根据权利要求31所述的方法，其中在施加涂层之前已将所述果实与所述植物分离。

35.一种制品，包括涂覆有根据权利要求1所述的涂覆组合物的表面。

36.根据权利要求35所述的制品，其中所述表面包括水果的表面。

37.一种用于在一段时间内将食物产品从第一位置运输到第二位置的方法，包括：

在一段时间内将涂覆有根据权利要求1所述的涂覆组合物的食物产品从第一位置运输到第二位置，其中根据权利要求1所述的涂覆组合物在所述一段时间内保存所述食物产品。

38.根据权利要求37所述的方法，其中所述一段时间为约1天至60天。

39.根据权利要求37所述的方法，其中所述食物产品为水果。

40.一种用于保存食物产品的方法，包括：

(a)评估食物产品的表面疏水性；

(b)基于(a)选择用于保存食物产品的涂覆组合物；以及

(c)用所述涂覆组合物涂覆所述食物产品。

41.根据权利要求40所述的方法，其中所述食物产品为水果。

42.一种装置，配置成用于将根据权利要求1至17中任一项所述的涂覆组合物沉积到表面上。

43.根据权利要求42所述的装置，其中所述装置配置成将所述组合物电喷洒到所述表面上。