CN110463755A - 一种水果抗皱剂及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水果抗皱剂及其制备方法与应用，所述水果抗皱剂的制备原料包括黄秋葵纯化多糖、钙盐及蚕丝蛋白。本发明方案利用黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白及钙盐复配，由于蚕丝蛋白具有较好的透气透湿性和优良的机械性能，且黄秋葵纯化多糖具有较好的保湿性和成膜性，此外，Ca2+是植物组织的重要组成部分，是植物细胞壁的重要构成元素，可以连接果胶单元，有助于维持果实硬度。因此，利用黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白及钙盐复配制得的水果抗皱剂可在百香果等水果采摘后常温贮藏过程中取得较好的抗皱缩效果。

Description

一种水果抗皱剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及水果抗皱技术领域，具体涉及一种水果抗皱剂及其制备方法与应用。
背景技术
不同种类和品种的水果呼吸作用的差异很大，有些水果在贮藏初期呼吸强度逐渐下降，然后迅速提高，持续短时间后，又迅速降低，这种现象被称之为呼吸跃变现象。根据有无呼吸跃变现象，可将水果分为呼吸跃变型水果和非呼吸跃变型水果。呼吸跃变型水果在采摘以后的贮藏过程中，呼吸速率逐渐大，直至出现呼吸高峰，一旦呼吸高峰过后，品质会迅速下降，出现皱缩、软化、褐变、木质化、腐烂等品质劣变现象。产品商品价值大大降低，造成较大的经济损失。
百香果是一种典型的呼吸跃变型水果。百香果，又名西番莲、巴西果、鸡蛋果，市场上常见的百香果品种有紫果百香果、黄果百香果及紫果与黄果的杂交品种。百香果在我国福建、广西、广东、海南、台湾、四川均有栽培。因其含有苹果、香蕉、芒果、菠萝、草莓等160种水果的香味而被誉为“果汁之王”。百香果果实中果皮约占55％，果汁约占34％，果籽约占11％。百香果营养价值丰富，其果汁中含有人体必须的17种氨基酸、多种维生素及微量元素等160多种有益成分；百香果果皮中富含活性多糖，此多糖具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化和降血脂等多种生物活性；百香果籽含有丰富的不饱和脂肪酸、纤维素、类胡萝卜素、生育酚和矿质元素等。百香果是一种典型的药食同源的水果，不仅具有很高的营养品质和食用价值，而且具有良好的药用价值。大量研究表明，百香果全株都能入药，具有健脾开胃、引气止痛、清热降火、止咳化痰、活血强身、降脂降压、解蛇毒、增强免疫力等功能(王力钧.西番莲综合开发利用研究.热带林业,2005(2):25-26)。
百香果属于典型的呼吸跃变型果实，由于成熟季节温度较高，果实在采摘后呼吸旺盛，水分损耗较快，营养物质合成过程逐渐减弱，降解过程逐渐加强。果实可溶性固形物含量增加，果胶降解和果实软化等变化在客观上有利于病原菌入侵和生长，导致采后果实病害发生，也是影响百香果果实采后贮藏保鲜的重要因素。然而，百香果在采摘后，色泽逐渐加深，且极易出现皱缩、凹陷、烂斑、腐烂，产生发酵异味等腐败变质现象，这严重影响其外观、果质量、风味、营养和药用价值，进而降低商品价值，货架期很短，已经成为百香果市场潜力发挥的瓶颈(Shiomi S.,Kubo Y.,Wamocho L.S.,Koaze H.,Inaba A.Postharvestripening and ethylene biosynthesis in purple passion fruit.PostharvestBiology and Technology,1996,8(3):199-207)。
黄秋葵纯化多糖是从黄秋葵中提取出来的天然多糖，该糖是一种聚鼠李半乳糖醛酸，分子量大于2990K Da，是一种绿色环保、安全无毒、成本低廉的天然食品保鲜剂，具有良好的保湿性、成膜性、无毒无味、可生物降解等优点，目前尚未有关于黄秋葵纯化多糖在水果抗皱缩方面应用的相关报道。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种抗皱性能好的水果抗皱剂。
本发明所要解决的第二个技术问题是：一种抗皱性能好的水果抗皱剂的制备方法。
本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种水果抗皱方法。
为了解决上述第一个技术问题，本发明采用的技术方案为：一种水果抗皱剂，所述水果抗皱剂的制备原料包括黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白与钙盐。
进一步地，黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白与钙盐的质量摩尔之比为：(0.5～2)g:(0.6～1.5)g:(0～0.08)mol。
进一步地，所述蚕丝蛋白的分子量范围为200～4000Da。
进一步地，所述钙盐为CaCl2。
进一步地，所述黄秋葵纯化多糖为从黄秋葵中提取分离纯化的分子量大于2990KDa的聚鼠李半乳糖醛酸。
为了解决上述第二个技术问题，本发明采用的技术方案为：一种水果抗皱剂的制备方法，包括以下步骤：取制备原料混合后制备成溶液，其中，所述制备原料包括黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白和钙盐。
优选地，制得的溶液中黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白与钙盐的浓度之比为：(0.5～2)g/L:(0.6～1.5)g/L:(0～0.08)mol/L。
优选地，所述蚕丝蛋白的分子量范围为200～4000Da。
优选地，所述黄秋葵纯化多糖为从黄秋葵中提取分离纯化的分子量大于2990K Da的聚鼠李半乳糖醛酸。
优选地，所述钙盐为CaCl2。
本发明的有益效果至少包括：本发明方案抗皱剂中黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白及钙盐可以较好地减轻采摘后水果果实的皱缩症状，通过具有阻止气体交换和成膜性能较好地蚕丝蛋白，结合保湿性及成膜性俱佳的黄秋葵纯化多糖，再复配能够维持果实硬度性能的钙盐，三者协同作用使得制备的水果抗皱剂能够更好地减轻水果在常温贮藏过程中发生的皱缩等品质劣变现象；蚕丝蛋白具有较好的透气透湿性，而黄秋葵纯化多糖具有较好的保湿性和成膜性，两者复配后在水果表面形成一层透明的可食性薄膜，该薄膜具有较好保湿和气体透过性，能够较好地增强水果表皮的防护作用，抑制水果的呼吸作用，同时，显著降低水果贮藏过程的水分损耗，进而显著减轻水果表皮的皱缩症状，此外，还能抑制微生物侵入，防止腐败变质；本发明的水果抗皱剂，成分简单且均为安全无毒，可生物降解的物质，利用其制得的水果抗皱剂无毒无味且绿色环保。
为了解决上述第三个技术问题，本发明采用的技术方案为：一种水果抗皱方法，包括以下步骤：将上述水果抗皱剂包覆在百香果表面。
进一步地，所述包覆操作为通过浸泡、涂敷或喷洒等方式将所述水果抗皱剂包覆到水果表面。
进一步地，所述方法包括以下步骤：将采摘后的水果浸泡在所述水果抗皱剂中，干燥后放置在常温下贮藏。
优选地，所述干燥操作为自然晾干。
进一步地，所述浸泡操的时间为(1～10)min；优选为5min。
进一步地，所述常温为(0～30)℃；优选为25℃。
优选地，贮藏过程中的湿度为(85～95)％。
进一步地，所述水果为呼吸跃变型水果；优选地，所述呼吸跃变型水果包括百香果或芒果中的至少一种。
本发明的有益效果至少包括：本发明方案利用黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白及钙盐复配，由于蚕丝蛋白具有较好的透气透湿性和优良的机械性能，且黄秋葵纯化多糖具有较好的保湿性和成膜性，此外，Ca2+是植物组织的重要组成部分，是植物细胞壁的重要构成元素，可以连接果胶单元，有助于维持果实硬度。因此，利用黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白及钙盐复配制得的水果抗皱剂可在百香果等水果采摘后常温贮藏过程中取得较好的抗皱缩效果，同时还延缓其成熟程度。
附图说明
图1为本发明实施例1中未处理和采用水果抗皱剂处理的百香果果实对照图；
图2为本发明实施例1中未处理和采用水果抗皱剂处理的百香果果实常温贮藏过程中的失重率、色度及呼吸速率变化图；
图3为本发明实施例1中未处理和采用水果抗皱剂处理的百香果果实常温贮藏过程中的可溶性固形物含量和酸度变化图；
图4为本发明实施例1中未处理和采用水果抗皱剂处理的百香果果实百香果果实常温贮藏过程中的皱缩指数和紫化指数变化图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明实施例一为：一种水果抗皱剂，所述水果抗皱剂为黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白和钙盐的复配溶液。将该水果抗皱剂应用在减轻百香果皱缩症状上的保鲜贮藏，具体操作如下：
1、材料：
百香果：采摘后的青百香果，品种为紫果百香果。
蚕丝蛋白：江苏富胜德生物工程有限公司提供。
黄秋葵纯化多糖：经热水浸提、乙醇沉淀、除蛋白、纤维素(二乙氨乙基纤维素，Diethylaminoethylcellulose，DEAE)柱纯化、超滤离心后制备的纯化多糖。
2、设备：
色差仪：CR-400(Konica Minolta，Minolta，Japan)
呼吸仪：Li-6262 CO2/H2O分析仪(LI-COR，Inc.，Lincoln，NE，USA)
糖酸度计：PAL-BX/ACID1
3、处理方式：
百香果：采摘成熟度约70％的紫果百香果果实用于进行采后常温贮藏相关研究，选取大小一致、无机械损伤、无病虫害的果实，随机均分成两组处理：
涂膜处理(coating)：对百香果实施用1.0g L-1蚕丝蛋白、1.0g L-1黄秋葵纯化多糖、0.01mol L-1CaCl2混合溶液进行浸泡处理；
对照处理(control)：对百香果果实施用清水浸泡处理。
以上两组果实分别浸泡5min，室温条件下晾干后装入0.03mm聚乙烯袋包装，放置在常温下贮藏。
4、水果抗皱剂对百香果皱缩症状影响
分别在0、4、8、12天时取百香果及果皮样品，取得的果皮样品用液氮处理后存放于-80℃冰箱中备用。
(1)失重率测定
随机选取6个百香果，标记为1-6，测定每个果实在贮藏0、4、8、12天时的重量，失重率的测定公式为：失重率＝(W0-Wn)/W1，式中W0是指每个果实在贮藏0天的重量，Wn为每个果实贮藏n天后的重量(n＝4，8或12)。
(2)色泽测定
果皮色度测定，采用色差计CR-400(Konica Minolta，Minolta，Japan)测定颜色。工作条件为：C/2光源，测色光斑直径为10mm，以白板为标准样。标准白板在C/2光源下X(红色)、Y(绿色)、Z(蓝色)分别为92.78、94.64、108.27。测定L、C、a、b、h值表示果实颜色，其中L表示亮度，范围从黑＝0到白＝100；a值的正值表示色泽红/紫，负值表示浅蓝/绿；b的正值表示黄，负值表示蓝；Hue0＝180°+tan-1(b*/a*)。所有分析都设定三个生物学重复。
(3)呼吸速率测定
百香果果实呼吸强度的测定采用红外二氧化碳分析法，使用Li-6262CO2/H2O分析仪(LI-COR，Inc.，Lincoln，NE，USA)测定。将6个百香果果实，密封于体积约为2.5L的带通气导管的密闭塑料盒中，然后将两个通气口分别与分析仪的两个接口连接，打开通气管；在5min内每隔1min记录CO2浓度值。呼吸强度的计算公式如下：
[mg(CO2)·kg-1·s-1]＝(C2-C1)×V×M×1000/[V0×m×[(t2-t1)/60]
式中：
t：记录CO2浓度的时间点，min
C1：t1时刻密闭容器中CO2浓度，nmol mol-1；
C2：t2时刻密闭容器中CO2浓度，nmol mol-1；
V：密闭容器容积，L；
M：CO2的摩尔质量，g mol-1；
V0：测定温度下CO2摩尔体积，L·mol-1；
m：水果重量，kg。
(4)可溶性固形物和酸度测定
可溶性固形物，简称为糖度。将百香果去皮，取其汁液。取100μL蒸馏水置于糖酸度计测试室中央，调零。取100μL的百香果汁液，显示示数为可溶性固形物。取100μL蒸馏水置于酸度计测试室中部，加入4.9mL稀释50倍后读数。
(5)皱缩指数测定
依照以下皱缩等级标准估算每个果实果皮皱缩指数测定：
0，没有皱缩；1，0-25％皱缩面积；2，25％-50％皱缩面积；3，50％-75％皱缩面积；4，75％-100％皱缩面积。百香果果皮皱缩指数计算公式如下：皱缩指数＝∑(皱缩等级×每个皱缩等级的果实占总果实的比例)。
(6)紫化指数测定
依照以下紫化等级标准估算每个果实果皮表面紫化面积：
0，没有紫化；1，0-25％紫化面积；2，25％-50％紫化面积；3，50％-75％紫化面积；4，75％-100％紫化面积。百香果果皮紫化指数计算公式如下：紫化指数＝∑(紫化等级×每个紫化等级的果实占总果实的比例)。
5、实验结果及分析
1)不同贮藏时间后的百香果实物图如图1所示，从图1中可以看出，贮藏4和8天后，与对照组相比，实验组处理后的百香果果皮整体色泽变化和皱缩情况较轻微，贮藏12天后，对照组百香果果实出现皱缩、凹斑，而实验组处理后的百香果果皮症状明显减轻。
2)失重率测定结果如图2A所示，从图2A中可以看出，与对照相比，实验组处理后的百香果果实在贮藏8天和12天后的失重率显著降低，说明本发明实施例方案的水果抗皱剂可显著降低百香果常温贮藏过程中的水分损耗。
3)色泽测定结果如图2B所示，从图2B中可以看出，与对照相比，实验组处理后的百香果在贮藏4、8和12天后的色泽显著增加，说明本发明实施例方案的水果抗皱剂可显著减轻百香果常温贮藏过程中的色泽变暗情况。
4)呼吸速率测定结果如图2C所示，从图2C中可以看出，与对照相比，实验组处理后的百香果果实在贮藏4、8和12天后的呼吸速率显著降低，说明本发明实施例方案的水果抗皱剂可显著抑制百香果常温贮藏过程的呼吸作用。
5)可溶性固形物和酸度测定结果如图3所示，其中，图3A为可溶性固形物含量与时间变化关系图，图3B为酸度与时间关系图；从图3A中可以看出，与对照相比，实验组处理后的百香果果实在贮藏4天和8天的可溶性固形物含量显著提高；从图3B中可以看出，与对照相比，实验组的百香果果实在贮藏过程中的酸度无明显差异。由此表明采用本发明实施例方案的水果抗皱剂还可提高百香果果实的糖度，而对酸度影响较小。
6)皱缩指数和紫化指数测定结果如图4，图4A为皱缩指数-时间关系图；图4B为紫化指数-时间关系图。从图4A中可以看出，与对照相比，实验组处理后的百香果果实在贮藏4、8和12天后的皱缩指数显著降低；从图4B中可以看出，与对照相比，实验组处理后的百香果果实在贮藏4、8和12天后的紫化指数显著降低。由此表明，本发明实施例方案的水果抗皱剂可显著减轻百香果贮藏过程中的皱缩症状，且能显著延缓百香果果实成熟过程。
本发明实施例二为：黄秋葵纯化多糖在制备水果抗皱剂中的应用。所述水果抗皱剂的制备原料中还包括蚕丝蛋白和氯化钙，将制备原料制备成溶液，溶液中所述黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白与钙盐的浓度之比为：(0.5～2)g/L:(0.6～1.5)g/L:(0～0.08)mol/L。
部分比例的黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白及钙盐对百香果保鲜效果影响结果如下表1所示：
表1
从表1中可以看出，黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白及钙盐的浓度比例对百香果保鲜效果具有较大影响。从表1第2-6行可以看出，在贮藏期间，不添加蚕丝蛋白、不添加黄秋葵纯化多糖或不添加钙盐处理的百香果果实皱缩指数和紫化指数均比无处理对照小，但高于黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白和钙盐复配组成的水果抗皱剂处理结果，表明含有黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白和钙盐的水果抗皱剂中三者的复配效果优于其中两者的复配效果，三者协同作用方可使得效果更佳。对比表1中第5、6行和第7～9行可以看出，添加本发明优选比例范围外的各成分制得水果抗皱剂得到的百香果皱缩指数和紫化指数均比无处理对照小，但高于优选范围内的效果，表明本发明优选的比例范围对抗皱效果具有重要影响。
由上述结果可以看出，采用本发明提供黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白和钙盐组成的水果抗皱剂在减轻百香果皱缩症状上的应用，按照本发明提出的黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白和钙盐水果抗皱剂浓度及浸泡时间，能够减轻百香果果实在常温贮藏过程中的果皮皱缩程度，进而延缓百香果成熟过程。因此，利用黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白和钙盐水果抗皱剂减轻百香果皱缩症状，对研究采收后百香果果实常温贮藏皱缩机理及百香果保鲜技术开发均具有重要意义。本发明方案的水果抗皱缩剂在制备过程中也可根据需要加入一些其他增强水果其他性能或保鲜性能的试剂配合使用。
钙是一种重要的矿质元素，其含量的多少可直接影响水果品质，具体而言，Ca2+对于维持水果硬度，延缓水果采后衰老进程，减轻水果生理失调(如果皮凹陷及内部组织凹陷等)具有重要作用，同时Ca2+在调控果实成熟衰老过程中发挥关键性作用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种水果抗皱剂，其特征在于：所述水果抗皱剂的制备原料包括黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白及钙盐。
2.根据权利要求1所述的水果抗皱剂，其特征在于：黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白与钙盐的质量摩尔之比为：(0.5～2)g:(0.6～1.5)g:(0～0.08)mol。
3.根据权利要求1所述的水果抗皱剂，其特征在于：所述蚕丝蛋白的分子量范围为200～4000Da。
4.根据权利要求1所述的水果抗皱剂，其特征在于：所述钙盐为CaCl2。
5.根据权利要求1所述的水果抗皱剂，其特征在于：所述黄秋葵纯化多糖为从黄秋葵中提取分离纯化的分子量大于2990K Da的聚鼠李半乳糖醛酸。
6.一种水果抗皱剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：取制备原料混合后制备成溶液，其中，所述制备原料包括黄秋葵纯化多糖、蚕丝蛋白和钙盐。
7.一种水果抗皱方法，其特征在于：包括以下步骤：将含有如权利要求1～5任一项所述的水果抗皱剂包覆在百香果表面。
8.根据权利要求7所述的水果抗皱方法，其特征在于：将采摘后的水果浸泡在所述水果抗皱剂中，干燥后放置在常温下贮藏；其中，所述浸泡操的时间为(1～10)min；优选为5min。
9.根据权利要求7所述的水果抗皱方法，其特征在于：所述水果为呼吸跃变型水果。
10.根据权利要求9所述的水果抗皱方法，其特征在于：所述呼吸跃变型水果包括百香果或芒果中的至少一种。
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