CN113678887A - 姜黄提取物和/或绿茶提取物在草莓保鲜中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了姜黄提取物和/或绿茶提取物在草莓保鲜中的应用，属于生物农业技术领域。本发明经过研究发现，姜黄、绿茶提取物有良好的抗菌性和抗氧化性，故提出了姜黄提取物和/或绿茶提取物在草莓保鲜中的应用。与现有技术相比，本发明采用的抑菌剂来源于植物，具有良好的抗菌、抗氧化能力，且对环境、人体无害。和普通的抑菌剂相比，采用本发明保鲜剂进行保鲜得到的草莓保鲜、抗菌效果更好。
Description
技术领域
本发明属于生物农业技术领域，具体涉及姜黄提取物和/或绿茶提取物在草莓保鲜中的应用。
背景技术
草莓为蔷薇科草莓属多年生草本植物，被誉为“水果皇后”。草莓富含氨基酸、葡萄糖、柠檬酸、苹果酸以及钙、镁等营养物质，可以治疗糖尿病等疾病；但是草莓含水量很高且没有外果皮，所以容易受损伤而软化腐烂，也易受灰霉等微生物影响，导致果实变色、腐败等问题。草莓具有较高食用、药用和经济价值，因此草莓采摘后如何保鲜是目前急需解决的问题。
目前市场上常用的食品保鲜技术有低温保鲜技术、冷冻保鲜技术、非热杀菌保鲜技术、真空保鲜技术、生物保鲜技术等。生物保鲜所使用的原料来自天然生物体，具有安全、无毒、可降解特点。在人们安全意识不断提高的现在，这种保鲜技术对于果蔬类产品来说，是最具有应用前景的。
壳聚糖又称脱乙酰甲壳素，是由自然界广泛存在的几丁质经过脱乙酰作用得到的。壳聚糖的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性被各行各业广泛关注，在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。在食品领域，壳聚糖及其衍生物有较好的抗菌活性，常被用作抗菌剂；用壳聚糖对果蔬进行涂膜保鲜，其膜层具有通透性、阻水性，可以对各种气体分子增加穿透阻力，使果蔬组织内的二氧化碳含量增加、氧气含量降低，从而抑制果蔬的呼吸代谢和水分散失，减缓果蔬组织和结构衰老，从而有效地延长果蔬的采后寿命。但是，单一壳聚糖抑菌膜的保鲜和抗菌作用有限，不能起到长时间保鲜的功能。因此，开发绿色、安全、长效的保鲜剂，对于采后果蔬保鲜具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供姜黄提取物和/或绿茶提取物在草莓保鲜中的应用，以解决草莓采摘后易引起的草莓霉变、腐烂、氧化等问题，延长草莓的保存时间。
为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
姜黄提取物和/或绿茶提取物在草莓保鲜中的应用。
一种草莓保鲜剂，包括姜黄提取物和/或绿茶提取物。
进一步地，所述草莓保鲜剂还包括壳聚糖溶液，壳聚糖溶液的组成为：每100mL中含2g壳聚糖、99mL水、1500μL乙酸、0.9g甘油。
进一步地，所述草莓保鲜剂中姜黄提取物的浓度为1‰。
进一步地，所述草莓保鲜剂中绿茶提取物的浓度为1‰。
绿茶为山茶科山茶属植物，其含有的茶多酚有较强的收敛作用，对病原菌、病毒有明显的抑制和杀灭作用。姜黄为姜科姜黄属多年生草本植物。
本发明经过研究发现，姜黄、绿茶提取物有良好的抗菌性和抗氧化性，故提出了姜黄提取物和/或绿茶提取物在草莓保鲜中的应用。
与现有技术相比，本发明采用的抑菌剂来源于植物，具有良好的抗菌、抗氧化能力，且对环境、人体无害。和普通的抑菌剂相比，采用本发明保鲜剂进行保鲜得到的草莓保鲜、抗菌效果更好。此外，本发明采用的抑菌剂可在草莓表面形成抑菌膜，该抑菌膜遇水膨胀、易清洗，安全无毒，能够解决草莓采摘后的腐烂、氧化等问题，且对草莓口味无影响。本发明的方法具有简单、高效、绿色环保的特点，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为接种灰霉病菌(BC)后，待对照组中BC菌落直径超过3cm时，含50μL姜黄提取物(TU50)、100μL姜黄提取物(TU100)、200μL姜黄提取物(TU200)、50μL绿茶提取物(GT50)、100μL绿茶提取物(GT100)、200μL绿茶提取物(GT200)的培养基以及对照组(control)中BC菌落直径的大小；
图2为利用40、80、120、160、200、240、280、320、360、400mg/mL莽草酸溶液测定的450nm波长处绿茶和姜黄提取物中总多酚含量的标准曲线；
图3为含0.2‰、0.6‰、1‰(w/v)绿茶提取物(GT)和0.2‰、0.6‰、1‰(w/v)姜黄提取物(TU)的溶液中酚类物质含量比较；
图4为抑菌膜包裹草莓后1～10天同时含有姜黄和绿茶提取物(GTTU)的壳聚糖膜包裹的草莓提取物中酚类物质含量；
图5为1～10天不做任何处理的自然组(Natural)、仅含2％壳聚糖溶液的对照组(CTS)、含1‰绿茶提取物的2％壳聚糖溶液组(CTS-GT)、含1‰姜黄提取物的2％壳聚糖溶液组(CTS-TU)、共同含有1‰绿茶提取物和1‰姜黄提取物的2％壳聚糖溶液组(CTS-GTTU)中草莓提取物对ABTS+自由基的清除作用；
图6为与不做任何处理的自然组(Natural)相比，仅含2％壳聚糖溶液的对照组(CTS)、含1‰绿茶提取物的2％壳聚糖溶液组(CTS-GT)、含1‰姜黄提取物的2％壳聚糖溶液组(CTS-TU)、共同含有1‰绿茶提取物和1‰姜黄提取物的2％壳聚糖溶液组(CTS-GTTU)中草莓提取物的抗氧化性。
具体实施方式
本发明公开了姜黄提取物和绿茶提取物在草莓保鲜中的应用，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明内。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
下面结合实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
不同浓度植物提取物对灰霉病菌(Botrytis cinerea,BC)生长的影响
提取物的制备：分别以大蒜、萝卜、姜黄、绿茶、藏红花为原料，放入研钵中充分研磨。后转移至1.5mL离心管中并称重，记录质量，约0.3g。称量完成后，在管中加入800μL无水乙醇、200μL水，振荡摇匀约1min。静置30min后，室温、8000rpm离心10min，收集所得上清液，打开瓶盖吹风，使乙醇挥发，得到提取物。
在8×7.5cm的平板中分别加入10μL氯霉素、50μL提取物(过滤除菌)、7mL已灭菌的PDA培养基(土豆200g/L，葡萄糖20g/L，琼脂15g/L)，混合均匀，接种一个直径为3mm菌饼的灰霉病菌(BC)。结果发现加入绿茶提取物和姜黄提取物时菌株较小，进一步研究绿茶提取物和姜黄提取物的特性。
制备绿茶提取物和姜黄提取物。在8×7.5cm的平板中分别加入10μL氯霉素、50μL提取物(过滤除菌)、7mL已灭菌的PDA培养基，混合均匀，待培养基冷却凝固后接种BC。放入28℃培养箱中培养，待对照组(control)菌落直径超过3cm时，拍照、测量直径。实验时共分为7组，一组作为空白对照，其余六组分别加入50μL姜黄提取物、100μL姜黄提取物、200μL姜黄提取物、50μL绿茶提取物、100μL绿茶提取物、200μL绿茶提取物，分别标记为control、TU50μL、TU 100μL、TU 200μL、GT 50μL、GT 100μL、GT 200μL(TU表示姜黄提取物，GT表示绿茶提取物)。结果如图1所示，相较于对照组，各浓度的绿茶提取物和姜黄提取物均对灰霉病菌(Botrytis cinerea,BC)生长有抑制作用。低浓度的绿茶提取物抑菌作用弱，姜黄提取物的抑菌作用强于绿茶提取物，有显著的抑菌效果。
实施例2
绿茶提取物和姜黄提取物中酚类物质的含量测定
测定总多酚含量标准曲线：称取400mg莽草酸溶于1mL水，加入400μL福林酚溶液和600μL碳酸钠溶液(20g/100mL)，混合均匀，黑暗中静置6min。稀释所得溶液，在450nm处测量其OD450数值。如图2所示。
绿茶提取物(GT)和姜黄提取物(TU)中酚类物质含量测定：在400μL福林酚溶液和600μL碳酸钠溶液(20g/100mL)中分别加入0.2‰GT、0.6‰GT、1‰GT、0.2‰TU、0.6‰TU、1‰TU，振荡摇匀，黑暗中静置6min，在450nm处测量其OD450数值。如图3所示，在绿茶提取物和姜黄提取物中，OD450数值随提取物浓度的增高而增大，说明高浓度的提取物中含有的酚类物质更多，酚类物质有较好的抗氧化性，因此有更好的保鲜效果，即1‰绿茶提取物和1‰姜黄提取物的保鲜效果好。
实施例3
姜黄提取物(TU)和绿茶提取物(GT)的抗氧化性测定
配制ABTS+溶液：用7mmol/L 2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)和2.45mmol/L过硫酸钾溶液1:1混合后，在黑暗条件下将溶液放置12-16h，用无水乙醇稀释至700nm处OD700为0.7。
制备含绿茶提取物和姜黄提取物的生物膜：配制350mL 2％壳聚糖溶液(每100mL中含2g壳聚糖、99mL水、1500μL乙酸、0.9g甘油)，分装至七个200mL容量瓶中，每个瓶中50mL溶液。在七个容量瓶中分别加入0.2‰TU、0.6‰TU、1‰TU、0.2‰GT、0.6‰GT、1‰GT(2％壳聚糖溶液中壳聚糖占溶液的2％，提取物的用量为壳聚糖用量的1％、3％、5％)，剩余一组作为对照，混合均匀。倒入平板中，放入45℃烘箱中8h，再于室温中干燥，制成生物膜。
绿茶提取物和姜黄提取物的抗氧化性：分别取5mg已制备好、含绿茶提取物和姜黄提取物的生物膜溶于500μL ABTS+溶液，黑暗放置20min。检测出其在413nm和700nm处出现波峰，因此测量其在413nm和700nm处的OD413和OD700数值，并计算各组ABTS+自由基的清除效果(FRSA％)数值。FRSA％＝(1-A1/A0)×100％，其中A1为各组样品的OD数值，A0为ABTS+的OD数值。
表1不同浓度、种类提取物的ABTS+自由基的清除效果
由表1可知，不同种类提取物中，随着提取物浓度的升高，FRSA％数值增大，即清除效果更好。
实施例4
壳聚糖生物膜抗油性测试
制备生物膜：配制2％壳聚糖溶液(每100mL中含2g壳聚糖、99mL水、1500μL乙酸、0.9g甘油)，取50mL倒入平板中，放入45℃烘箱中8h，再于室温中干燥，制成生物膜。制备完成后，剪一张生物膜(4cm×4cm)。另取一张滤纸(4cm×4cm)，放入烘箱中干燥，称重，记为m0。取一支洁净的试管，倒入2mL食用油，用橡皮筋将壳聚糖生物膜固定于试管口，在外裹上干燥的滤纸，固定。倒置于干净、干燥的烧杯中。静置48h后称量滤纸的重量，记为m。利用公式OAR(％)＝(m-m0)/m0×100％计算壳聚糖生物膜的吸油率(ORA％)，从而测试其抗油性。测试重复三次。
表2壳聚糖生物膜抗油性
结果如表2所示。计算可知，壳聚糖生物膜抗油率为123.33％。
实施例5
生物膜测试
配制350mL 2％壳聚糖溶液(每100mL中含2g壳聚糖、99mL水、1500μL乙酸、0.9g甘油)，分装至七个200mL容量瓶中，每个瓶中50mL溶液。
在七个容量瓶中分别加入15μL TU、45μL TU、75μL TU、15μL GT、45μL GT、75μL GT(TU表示姜黄提取物，GT表示绿茶提取物)，剩余一组作为对照，混合均匀。倒入平板中，放入45℃烘箱中8h，再于室温中干燥，制成生物膜。
将膜取出，用螺旋测微器随机取十个点测量厚度，记录平均值。结果如表3所示。
表3提取物制成的生物膜厚度
将膜剪成长4cm、宽5mm的条状，用薄膜拉伸试验机测量膜的抗拉强度(应力)和断裂伸长率(应变)，标距2cm、拉伸速率1mm/s。
表4生物膜的抗拉强度和断裂伸长率
由表4(GT表示绿茶提取物，TU表示姜黄提取物)可知，含15μL(占溶液总量的0.2‰)姜黄提取物的壳聚糖生物膜抗拉强度最高，含45μL(占溶液总量的0.6‰)绿茶提取物的壳聚糖生物膜断裂伸长率最高。
实施例6
姜黄绿茶提取物的保鲜作用
购买新鲜草莓分为五组，一组八颗，用镊子夹取草莓完全浸泡在含提取物的2％壳聚糖溶液中5s，取出后自然干燥，放入盒中。每组中3颗置于室温中，5颗置于4℃冰箱中。封上保鲜膜，放入冰箱中，每隔约48h拍照观察。(CTS表示提取物的溶剂为2％壳聚糖溶液)
试验组1(自然组Natural)：草莓不做任何处理，逐个平摊放在保鲜盒中，置于室温下观察。
试验组2(对照组CTS)：草莓浸入2％壳聚糖溶液中30s后，滞空3min，使表面溶液落下后再干燥30min，形成生物膜，置于室温下观察。
试验组3(绿茶组CTS-GT)：草莓浸入含1‰绿茶提取物的2％壳聚糖溶液中30s后，滞空3min，使表面溶液落下后再干燥30min，形成生物膜，置于室温下观察。
试验组4(姜黄组CTS-TU)：草莓浸入含1‰姜黄提取物的2％壳聚糖溶液中30s后，滞空3min，使表面溶液落下后再干燥30min，形成生物膜，置于室温下观察。
试验组5(绿茶姜黄组CTS-GTTU)：草莓浸入含有1‰绿茶和1‰姜黄提取物的2％壳聚糖溶液中30s后，滞空3min，使表面溶液落下后再干燥30min，形成生物膜，置于室温下观察。
结果发现：(1)室温下，试验组1第3天开始出现感染真菌，果实饱满度下降，颜色变暗现象；试验组2第5天开始出现感染真菌，果实饱满度下降，颜色变暗现象；试验组3第7天开始出现果实饱满度下降，颜色变暗现象；试验组4第6天开始出现果实饱满度下降，颜色变暗现象；试验组5第7天开始出现果实饱满度下降，颜色变暗现象。
(2)4℃冰箱中，试验组1第14天出现感染真菌，颜色变暗现象；试验组2第14天出现感染真菌，颜色变暗现象；试验组3第16天出现感染真菌，颜色变暗现象；试验组4第16天出现感染真菌，颜色变暗现象；试验组5第18天出现感染真菌，颜色变暗现象。
实施例7
姜黄绿茶提取物对草莓酚类物质含量、抗氧化性的影响
取五十颗新鲜草莓，分为五组，洗净，自然风干。配制300mL 2％壳聚糖溶液，每100mL中含2g壳聚糖，1500μL乙酸，900mg甘油。取200mL分装至4个容量瓶中，每瓶50mL。(CTS表示提取物的溶剂为2％壳聚糖溶液)
试验组1(自然组Natural)：草莓不做任何处理，逐个平摊放在保鲜盒中，置于室温下。
试验组2(对照组CTS)：草莓浸入2％壳聚糖溶液中30s后，滞空3min，使表面溶液落下后再干燥30min，形成生物膜，置于室温下。
试验组3(绿茶组CTS-GT)：草莓浸入含1‰绿茶提取物的2％壳聚糖溶液中30s后，滞空3min，使表面溶液落下后再干燥30min，形成生物膜，置于室温下。
试验组4(姜黄组CTS-TU)：草莓浸入含1‰姜黄提取物的2％壳聚糖溶液中30s后，滞空3min，使表面溶液落下后再干燥30min，形成生物膜，置于室温下。
试验组5(绿茶姜黄组CTS-GTTU)：草莓浸入含1‰绿茶和1‰姜黄提取物的2％壳聚糖溶液中30s后，滞空3min，使表面溶液落下后再干燥30min，形成生物膜，置于室温下。
每天取一组五颗草莓制作提取物，置于-20℃冰箱中保存，共10天。
测定不同时期草莓提取物中酚类物质含量：在提取物中加入400μL福林酚溶液和600μL碳酸钠溶液(20g/100mL)，振荡摇匀，黑暗中静置6min，在450nm处测量其OD600数值。将CTS-GTTU组酚类物质含量制成柱状图。如图4所示，第2天酚类物质含量最高，从第四天开始酚类物质含量逐渐增加并趋向于稳定，说明绿茶和姜黄提取物有较好的保鲜效果，即使是用于长时间保存草莓，也能起到明显的效果。
不同时期草莓提取物的抗氧化性：将ABTS+溶液取1mL加入5μL草莓提取物，黑暗放置20min，测定700nm处吸光度OD700。各组草莓对ABTS+自由基的清除作用如图5所示，前五天各提取物以及对照组、自然组清除作用相似，从第六天开始，含绿茶和姜黄提取物的草莓提取物清除作用显著增强，说明其抗氧化性强，且在较长时间保鲜上有优势。与Natural组相比各组草莓抗氧化性如图6所示，前五天各组草莓抗氧化性相似，第七天绿茶组与绿茶姜黄组抗氧化性明显强于对照组和姜黄组，因此绿茶提取物或将绿茶提取物、姜黄提取物结合使用效果更明显。
Claims (5)
1.姜黄提取物和/或绿茶提取物在草莓保鲜中的应用。
2.一种草莓保鲜剂，其特征在于：包括姜黄提取物和/或绿茶提取物。
3.根据权利要求2所述的草莓保鲜剂，其特征在于：所述草莓保鲜剂还包括壳聚糖溶液，壳聚糖溶液的组成为：每100 mL中含2 g壳聚糖、99 mL水、1500 μL乙酸、0.9 g甘油。
4.根据权利要求2所述的草莓保鲜剂，其特征在于：所述草莓保鲜剂中姜黄提取物的浓度为1‰。
5.根据权利要求2所述的草莓保鲜剂，其特征在于：所述草莓保鲜剂中绿茶提取物的浓度为1‰。
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