CN110896998B - 一种抑制苹果采后病害的双层涂膜方法及其配方 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及果实采后病害防治技术领域，具体涉及一种抑制苹果采后病害的双层涂膜方法及其配方。该配方包括涂膜溶液A和涂膜溶液B，其中涂膜溶液A使用状态的成分为：0.2％‑2.0wt％壳聚糖、0.5％‑3.0wt％丁香精油、0.08‑0.12wt％吐温80，其余为配方蒸馏水，所述配方蒸馏水为含0.5‑1wt％乙酸的蒸馏水；涂膜溶液B使用状态的成分为：0.5％‑2.0wt％阿拉伯树胶、0.5‑2.0wt％肉桂精油、0.08‑0.12wt％吐温80，其余为上述配方蒸馏水。本发明采用双层涂膜方式，提高了肉桂精油在壳聚糖涂膜中的保留率，显著增加了壳聚糖涂膜对于采后苹果果实常见真菌感染的抑制作用。
Description
技术领域
本发明涉及果实采后病害防治技术领域，具体涉及一种抑制苹果采后病害的双层涂膜方法及其配方。
背景技术
由真菌病原体引起的采后果实贮藏期间的损失是很巨大的。由于合成杀菌剂对环境和健康的不利影响，植物来源的天然抗菌物质越来越受到关注。植物来源的精油由于其天然的抗菌活性而成为控制真菌病原体的有前途的替代品。精油的强烈风味和挥发性决定了它们在实际应用中主要掺入可食用薄膜和涂料中。
壳聚糖作为一种带正电荷的多糖，由于其良好的生物相容性，强大的成膜能力和天然的抗菌性能，已被广泛用于食用涂料和薄膜的制备。
虽然壳聚糖本身具有抗菌活性，但是主要对细菌的抑制作用较明显，对于大多数真菌的抑制能力并不强。壳聚糖涂膜在采后果实病害的应用主要通过诱导抗性实现的，并不是直接的杀菌作用。为了提高壳聚糖涂膜方法对于采后果实真菌的抑制能力，通常将具有较强抑菌能力的植物精油掺入壳聚糖溶液。掺入精油的壳聚糖涂膜溶液的应用可以保持采后果实的质量，并显著提高采后病害控制的能力。中国发明专利(CN201710750157.X，《一种植物精油复合壳聚糖柑橘涂膜保鲜剂及其制备》)提供了一种植物精油复合壳聚糖柑橘涂膜保鲜剂对青霉菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、产气杆菌及绿脓杆菌均有一定的抑制作用，且有抗氧化作用。
由于精油中有效抑菌成份挥发性较强，在实际应用中随着储存时间的增加，食用薄膜和涂料中精油的损失直接导致抗菌能力下降。因此，提高精油在涂膜中的保留率直接决定了涂膜溶液的抑菌性能。目前关于多层涂膜方式在采后果实病害的应用还未见相关报道。本发明通过研究基于壳聚糖、阿拉伯树胶、肉桂精油和丁香精油的双层涂膜方式对采后苹果和梨果实常见真菌感染的抑制作用，旨在开发一种新型涂膜方式，用于采后苹果果实病害防治，显著增加壳聚糖和阿拉伯树胶涂膜对于采后果实真菌感染的抑制作用。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种抑制苹果采后病害的双层涂膜配方。该涂膜配方由壳聚糖、阿拉伯树胶、丁香精油和肉桂精油组成，其能够有效抑制引发采后苹果果实常见真菌的感染导致的疾病。
本发明的另一个目的是提供一种抑制苹果采后病害的双层涂膜方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种抑制苹果采后病害的双层涂膜配方，所述双层涂膜配方包括涂膜溶液A和涂膜溶液B，其中涂膜溶液A使用状态的成分按重量百分比为：0.2％-2.0wt％壳聚糖、0.5％-3.0wt％丁香精油、0.08-0.12wt％吐温80，其余为配方蒸馏水，所述配方蒸馏水为含0.5-1wt％乙酸的蒸馏水；涂膜溶液B使用状态的成分按重量百分比为：0.5％-2.0wt％阿拉伯树胶、0.5-2.0wt％肉桂精油、0.08-0.12wt％吐温80，其余为上述配方蒸馏水。
所述壳聚糖为脱乙酰壳多糖。
一种抑制苹果采后病害的双层涂膜方法，所述方法包括如下步骤：
1)选择待处理的苹果果实；
2)涂膜溶液A的制备：称取所需壳聚糖溶解在配方蒸馏水中，所述配方蒸馏水为含0.5-1wt％乙酸的蒸馏水，在搅拌至壳聚糖完全溶解后，加入NaOH溶液将壳聚糖溶液的pH值调节至6.0±0.5；然后加入丁香精油和吐温80，得到以下成分的溶液，成分按重量百分比计：0.2％-2.0wt％壳聚糖、0.5％-3.0wt％丁香精油、0.08-0.12wt％吐温80，其余为配方蒸馏水；搅拌0.5-1.5小时；
3)涂膜溶液B的制备：称取所需阿拉伯树胶溶解在配方蒸馏水中，然后加入肉桂精油和吐温80，得到以下成分的溶液：0.5％-2.0wt％阿拉伯树胶、0.5％-2.0wt％肉桂精油、0.08-0.12wt％吐温80，其余为上述配方蒸馏水；搅拌0.5-1.5小时；
4)将待处理的苹果果实先浸没于涂膜溶液A中0.5-2分钟后，置于空气中通风0.4-1小时晾干，得到单层A涂膜果实；
5)将单层A涂膜果实再次浸没于涂膜溶液B中0.5-2分钟后，置于空气中通风0.4-1小时晾干，得到双层涂膜果实。
在步骤2中，加入0.1±0.01M NaOH溶液，将壳聚糖溶液的pH值调节至6.0±0.5。
用于防治采后苹果果实由扩展青霉菌、链格孢菌、灰葡萄孢菌、黑根霉菌引起的疾病。
本发明的有益效果在于：
对当前传统的单层壳聚糖涂膜方式在采后果实病害应用方面进行创新，利用壳聚糖和阿拉伯树胶为涂膜材料，将肉桂精油掺入作为主要抑菌剂。利用双层涂膜方式，提高了肉桂精油在壳聚糖涂膜中的保留率，显著增加了壳聚糖涂膜对于采后苹果果实常见真菌感染的抑制作用。
附图说明
图1是不同涂膜处理对于采后苹果果实青霉菌感染15天后的外观照片，其中，A1是对照组的国光苹果果实照片，A2是对照组的黄元帅苹果果实照片；B1是经纯壳聚糖单层涂膜处理的国光苹果果实照片，B2是经纯壳聚糖单层涂膜处理的黄元帅苹果果实照片；C1是单层A涂膜的国光苹果果实照片，C2是单层A涂膜的黄元帅苹果果实照片；D1是单层B涂膜的国光苹果果实照片，D2是单层B涂膜的黄元帅苹果果实照片；E1是双层涂膜的国光苹果果实照片，E2是双层涂膜的黄元帅苹果果实照片。
图2是不同涂膜处理对于采后国光苹果果实青霉菌接种15天后的病斑直径。
图3是不同涂膜处理对于采后黄元帅苹果果实青霉菌接种15天后的病斑直径。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
本发明提供一种抑制苹果采后病害的双层涂膜配方，包括涂膜溶液A和涂膜溶液B，其中涂膜溶液A为壳聚糖和丁香精油溶于含有0.5-1％(wt％)乙酸的蒸馏水得到，涂膜溶液B为阿拉伯树胶和肉桂精油溶于含有0.5-1％(wt％)乙酸的蒸馏水得到。
进一步，涂膜溶液A(液体)使用状态(室温下25℃)的成分按重量百分比为：0.2％-2.0％(wt％)壳聚糖、0.5％-3.0％(wt％)丁香精油、0.08-0.12％(wt％)吐温80，其余为配方蒸馏水，所述配方蒸馏水为含0.5-1％(wt％)乙酸的蒸馏水。
进一步，涂膜溶液B使用状态的成分按重量百分比为：0.5％-2.0％(wt％)阿拉伯树胶、0.5-2.0％(wt％)肉桂精油、0.08-0.12％(wt％)吐温80，其余为上述配方蒸馏水。
其中，肉桂精油和丁香精油购自中国广州鼎诚香料有限公司。壳聚糖的脱乙酰度>90％，粘度为100-200cps(10g L-1，20C)，购自Sigma试剂公司(美国密苏里州圣路易斯)。阿拉伯树胶(AR，>90％)，粘度为200–500cps(1％，20C)，是从天津大帽化学试剂厂(中国天津)采购的。使用的所有其他化学试剂均为分析纯。
本发明提供一种抑制苹果采后病害的双层涂膜方法，包括如下步骤：
1、选择待处理的苹果果实：挑选大小均匀、色泽成熟度一致、且无机械损伤和病虫害侵染的苹果果实；
2、涂膜溶液A的制备：将50g脱乙酰壳多糖溶解在含有1％(wt％)乙酸的5L蒸馏水中。在搅拌至完全溶解后，用0.1M NaOH将壳聚糖溶液的pH调节至6.0，然后加入2％(wt％)的丁香精油和0.1％(wt％)吐温80，搅拌一个小时。
3、涂膜溶液B的制备：将50g阿拉伯树胶溶解在含有1％(wt％)乙酸的5L蒸馏水中。然后加入2％(wt％)的肉桂精油和0.1％(wt％)吐温80，搅拌一个小时。
4、将苹果果实先浸没于涂膜溶液A中0.5-2min后，置于空气中通风半个小时晾干，得到单层A涂膜果实；
5、将单层A涂膜果实再次浸没于涂膜溶液B中0.5-2min后，置于空气中通风半个小时晾干，得到双层涂膜果实。
对比例1
1、实验材料：
挑选大小均匀、色泽成熟度一致、且无机械损伤和病虫害侵染的黄元帅和国光苹果各三十个；扩展青霉(Penicillium expansum)，25℃活化7天备用。
2、处理：
将果实浸入含有0.1％(w/v)吐温80的蒸馏水中1分钟，然后自然干燥半个小时。用无菌针在赤道处刺穿果实，每个果实两个伤口(3mm×3mm)，并且将30μL青霉菌孢子悬浮液注射到每个伤口中。
将所有果实均匀装入塑料筐篮子(60cm×20cm×20cm)中，用PVB袋(0.03mm)覆盖，并在20±2℃的温度和80-90％的相对湿度下储存。在感染15天后，测量关于果实病斑直径的数据。
3、结果：
如图1中A1、A2和图2、图3所示，在接种青霉菌15天后，对照组黄元帅和国光苹果果实的平均病斑直径分别为3.06±0.37和3.56±0.13cm。
对比例2
1、实验材料：
挑选大小均匀、色泽成熟度一致、且无机械损伤和病虫害侵染的黄元帅和国光苹果各三十个；扩展青霉(Penicillium expansum)，25℃活化7天备用。
2、处理：
将果实浸入含有0.1％(w/v)吐温80和1％(v/v)乙酸的1％壳聚糖溶液(w/v)中1分钟，然后自然干燥半个小时。用无菌针在赤道处刺穿果实，每个果实两个伤口(3mm×3mm)，并且将30μL青霉菌孢子悬浮液注射到每个伤口中。
将所有果实均匀装入塑料筐篮子(60cm×20cm×20cm)中，用PVB袋(0.03mm)覆盖，并在20±2℃的温度和80-90％的相对湿度下储存。在感染15天后，测量关于果实病斑直径的数据。
3、结果：
如图1中的B1，B2和图2、图3所示，在接种青霉菌15天后，壳聚糖涂膜组黄元帅和国光苹果果实的平均病斑直径分别为3.02±0.24和3.54±0.17cm。
对比例3
1、实验材料：
挑选大小均匀、色泽成熟度一致、且无机械损伤和病虫害侵染的黄元帅和国光苹果各三十个；扩展青霉(Penicillium expansum)，25℃活化7天备用。
涂膜溶液A制备：将50g脱乙酰壳多糖溶解在含有1％(wt％)乙酸的5L蒸馏水中。在搅拌至完全溶解后，用0.1M NaOH将壳聚糖溶液的pH调节至6.0，然后加入2％(wt％)的丁香精油和0.1％(wt％)吐温80，搅拌一个小时。
2、处理：
将果实浸入A涂膜溶液中0.5-2min，然后自然干燥半个小时。用无菌针在赤道处刺穿果实，每个果实两个伤口(3mm×3mm)，并且将30μL青霉菌孢子悬浮液注射到每个伤口中。
将所有果实均匀装入塑料筐篮子(60cm×20cm×20cm)中，用PVB袋(0.03mm)覆盖，并在20±2℃的温度和80-90％的相对湿度下储存。在感染15天后，测量关于果实病斑直径的数据。
3、结果：
如图1中的C1、C2和图2、图3所示，在接种青霉菌15天后，单层A涂膜黄元帅和国光苹果果实的平均病斑直径分别为2.48±0.26cm和3.32±0.14cm。
对比例4
1、实验材料：
挑选大小均匀、色泽成熟度一致、且无机械损伤和病虫害侵染的黄元帅和国光苹果各三十个；扩展青霉(Penicillium expansum)，25℃活化7天备用。
涂膜溶液B制备：将50g阿拉伯树胶溶解在含有1％(wt％)乙酸的5L蒸馏水中。然后加入2％(wt％)的肉桂精油和0.1％(wt％)吐温80，搅拌一个小时。
2、处理：
将果实浸入B涂膜溶液中0.5-2min，然后自然干燥半个小时。用无菌针在赤道处刺穿果实，每个果实两个伤口(3mm×3mm)，并且将30μL青霉菌孢子悬浮液注射到每个伤口中。
将所有果实均匀装入塑料筐篮子(60cm×20cm×20cm)中，用PVB袋(0.03mm)覆盖，并在20±2℃的温度和80-90％的相对湿度下储存。在感染15天后，测量关于果实病斑直径的数据。
3、结果：
如图1中的D1、D2和图2、图3所示，在接种青霉菌15天后，单层B涂膜黄元帅和国光苹果果实的平均病斑直径分别为2.17±0.26和2.85±0.27cm。
对比例5
挑选大小均匀、色泽成熟度一致、且无机械损伤和病虫害侵染的黄元帅和国光苹果各三十个；扩展青霉(Penicillium expansum)，25℃活化7天备用。
涂膜溶液A制备：将50g脱乙酰壳多糖溶解在含有1％(wt％)乙酸的5L蒸馏水中。在搅拌至完全溶解后，用0.1M NaOH将壳聚糖溶液的pH调节至6.0，然后加入2％(wt％)的丁香精油和0.1％(wt％)吐温80，搅拌一个小时。
涂膜溶液B制备：将50g阿拉伯树胶溶解在含有1％(wt％)乙酸的5L蒸馏水中。然后加入2％(wt％)的肉桂精油和0.1％(wt％)吐温80，搅拌一个小时。
2、处理：
将果实先浸入A涂膜溶液中0.5-2min，自然干燥半个小时。将单层A涂膜苹果果实再次浸没于涂膜溶液B中10min后，置于空气中通风半个小时晾干，为双层涂膜果实；用无菌针在赤道处刺穿果实，每个果实两个伤口(3mm×3mm)，并且将30μL青霉菌孢子悬浮液注射到每个伤口中。
将所有果实均匀装入塑料筐篮子(60cm×20cm×20cm)中，用PVB袋(0.03mm)覆盖，并在20±2℃的温度和80-90％的相对湿度下储存。在感染15天后，测量关于果实病斑直径的数据。
3、结果：
如图1中的E1，E2和图2、图3所示，在接种青霉菌15天后，双层涂膜黄元帅和国光苹果果实的平均病斑直径分别为1.90±0.24cm和2.34±0.28cm。
如图2和图3所示，单层的壳聚糖-丁香精油涂膜和阿拉伯树胶-肉桂精油涂膜和未涂膜和壳聚糖涂膜果实相比，显著的降低了采后苹果果实青霉菌感染15天后的病斑直径。然而，双层涂膜方式比单层的壳聚糖-丁香精油涂膜和阿拉伯树胶-肉桂精油涂膜更有效的降低了采后苹果果实青霉菌感染15天后的病斑直径。
Claims (4)
1.一种抑制苹果采后病害的双层涂膜方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
1）选择待处理的苹果果实；
2）涂膜溶液A的制备：称取所需壳聚糖溶解在配方蒸馏水中，所述配方蒸馏水为含0.5-1 wt %乙酸的蒸馏水，在搅拌至壳聚糖完全溶解后，加入NaOH溶液将壳聚糖溶液的pH值调节至6.0±0.5；然后加入丁香精油和吐温80，得到以下成分的溶液，成分按重量百分比计：0.2 %-2.0 wt % 壳聚糖、0.5 %-3.0 wt % 丁香精油、0.08-0.12 wt % 吐温80，其余为配方蒸馏水；搅拌0.5-1.5小时；
3）涂膜溶液B的制备：称取所需阿拉伯树胶溶解在配方蒸馏水中，然后加入肉桂精油和吐温80，得到以下成分的溶液：0.5 %-2.0 wt % 阿拉伯树胶、0.5 %-2.0 wt % 肉桂精油、0.08-0.12 wt % 吐温80，其余为上述配方蒸馏水；搅拌0.5-1.5小时；
4）将待处理的苹果果实先浸没于涂膜溶液A中0.5-2分钟后，置于空气中通风0.4-1小时晾干，得到单层A涂膜果实；
5）将单层A涂膜果实再次浸没于涂膜溶液B中0.5-2分钟后，置于空气中通风0.4-1小时晾干，得到双层涂膜果实。
2.如权利要求1所述的双层涂膜方法，其特征在于：在步骤2中，加入0.1±0.01M NaOH溶液，将壳聚糖溶液的pH值调节至6.0±0.5。
3.如权利要求1或2所述的双层涂膜方法，其特征在于：用于防治采后苹果果实由扩展青霉菌、链格孢菌、灰葡萄孢菌、黑根霉菌引起的疾病。
4.如权利要求1所述的双层涂膜方法，其特征在于：所述壳聚糖为脱乙酰壳多糖。
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