CN114317331A - 一种火龙果保鲜剂及其保鲜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种火龙果保鲜剂及其保鲜方法,保鲜剂由质量百分含量的如下组分组成:微生物发酵悬浮液5%‑20%,其余为基质;所述微生物悬浮剂中,枯草芽孢杆菌活菌数不低于3.2×108CFU/ml、乳酸菌活菌数不低于1.2×107CFU/ml、膜醭毕赤酵母活菌数不低于4.6×107CFU/ml。本发明主要采用枯草芽孢杆菌、乳酸菌、膜醭毕赤酵母对致病菌的拮抗作用与成膜基质的气调调节作用,不仅仅可以减少火龙果的蒸腾作用,减少水分的蒸发,两者协同作用,可以有效抑制桃吉尔霉、层生镰刀菌、尖镰刀菌等火龙果致病菌的生长,可以延长火龙果保质期,尤其是在火龙果运输过程中外表破损的情况下不易腐坏变质,延缓火龙果腐烂。
Description
技术领域
本发明涉及水果保鲜技术领域,具体涉及一种火龙果保鲜剂及其保鲜方法。
背景技术
火龙果保鲜储藏过程中,一方面由于火龙果自然衰老,果实褐变萎蔫,另一方面真菌和细菌等微生物侵染,采后病害发生比较严重,采后病害的发生主要是由于病原菌从火龙果伤口侵入,因果实采收后代谢活动减弱,抗性下降,病原菌从寄主组织中获得生理代理所需的物质,从潜伏状态转变为治病状态引起果实发病腐烂。现有的研究表明,火龙果采后主要致病菌主要有仙人掌平脐蠕饱(Bipolaris cactivora)、链格孢(Alternaria Nees)、桃吉尔霉(Gilbertella persicaria)、尖镰刀菌(Fusarium oxysporum)等,而桃吉尔霉是广西主要的火龙果腐烂致病菌。目前火龙果保鲜方法主要是洗净后放入冰箱冷藏或者喷涂保鲜剂进行保鲜,而一般的保鲜剂包括成膜剂、防腐抗菌杀菌剂、抗氧化剂和植物生长激素等组成。虽然保鲜剂在火龙果表面形成保护膜,但是火龙果果实易碰撞损坏,易有伤口发生二次感染,腐烂速度加速,而现有的防腐保鲜剂难以对二次伤口进行致病菌预防。
发明内容
本发明克服了上述现有的保鲜剂对火龙果的技术问题,提供一种火龙果保鲜剂及其保鲜方法。
一种火龙果保鲜剂,其由质量百分含量的如下组分组成:微生物发酵悬浮液5%-20%,其余为基质;所述微生物悬浮剂中,枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的活菌数不低于3.2×108CFU/ml、乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)的活菌数不低于1.2×107CFU/ml、膜醭毕赤酵母(Pichia membranaefaciens)的活菌数不低于4.6×107CFU/ml。
其中,所述微生物发酵悬浮液有如下制备方法得到:
S1活化:将储藏的枯草芽孢杆菌、乳酸菌、膜醭毕赤酵母分别活化;
S2预发酵:将枯草芽孢杆菌、乳酸菌、膜醭毕赤酵母分别预发酵至枯草芽孢杆菌的活菌数不低于1×105CFU/ml、乳酸菌的活菌数不低于1×105CFU/ml、膜醭毕赤酵母的活菌数不低于1×105CFU/ml;
S3混合发酵:将S2预发酵得到的枯草芽孢杆菌发酵液、乳酸菌发酵液和膜醭毕赤酵母发酵液添加至混合发酵培养基中培养1-2d;所述混合发酵培养基的配方为:米糠粉末10%、玉米粉8.0%、磷酸二氢钠1.2%、硫酸铵0.6%、氯化铵0.4%,其余为水。
其中,所述玉米粉的粒径<0.20mm。
其中,所述米糠粉末为碾米得到的米糠经过粉碎得到,粉碎后,米糠粉末的粒径<0.10mm。
其中,所述基质由质量比为5:1-3的羧甲基纤维素和蔗糖酯。
其中,所述S2预发酵中,枯草芽孢杆菌接种至LB培养基中培养1-2d,乳酸菌置于MRS琼脂培养基中培养培养1-2d,膜醭毕赤酵母置于麦芽汁培养基中培养1-2d。
其中,利用上述火龙果保鲜剂对火龙果进行保鲜的方法为:将基质溶于水后,再将保鲜剂中的微生物发酵悬浮液和基质混合后配置成保鲜溶液,将火龙果洗净后浸渍在所述保鲜溶液中10-30s,取出后火龙果果梗部朝下竖直放置,采用40-50℃热风干燥至形成薄膜即可放置保鲜。
本发明与现有技术相比较具有以下有益效果:
(1)本发明主要采用枯草芽孢杆菌、乳酸菌、膜醭毕赤酵母对致病菌的拮抗作用与成膜基质的气调调节作用,不仅仅可以减少火龙果的蒸腾作用,减少水分的蒸发,两者协同作用,可以有效抑制桃吉尔霉、层生镰刀菌、尖镰刀菌等火龙果致病菌的生长,可以延长火龙果的保质期,尤其是在火龙果运输过程中外表破损的情况下不易腐坏变质,延缓火龙果的腐烂。
(2)本发明中预发酵目的是使微生物发酵悬浮液中的枯草芽孢杆菌、乳酸菌、膜醭毕赤酵母分别发酵具有较高的活菌数后再混合发酵形成适合比例的微生物发酵悬浮液体系。两阶段发酵避免一次发酵导致的菌种出现比例不适宜的情况。
(3)本发明中玉米粉的粒径<0.20mm,米糠粉末的粒径<0.10mm,玉米粉为发酵培养基中的营养物质,而米糠主要纤维素、木质素,经枯草芽孢杆菌进行一次发酵,相比于未发酵的米糠,其无青草味,不会给火龙果增加异味,且将含有米糠的微生物悬浮液喷洒制成保鲜膜时,米糠粉末会随着基质附着在火龙果表面上,当保藏储运过程中,火龙果遭受碰撞、挤压时,火龙果表面的米糠粉末会脱落,出现伤口时,火龙果的果皮水分多,米糠粉末会粘附在伤口上,米糠粉末会形成保护层,防止水分蒸发,同时米糠粉末上的微生物菌可以对伤口进行保护,预防致病菌侵染伤口,对伤口起到保护作用,延长有伤口的火龙果的保质期。
(4)本发明的基质采用羧甲基纤维素和蔗糖酯,于40-50℃风干成薄膜时,膜的韧性较好,能隔绝氧气,对二氧化碳具有一定的过滤性,阻湿性较高,选择羧甲基纤维素和蔗糖酯作为保鲜膜,一方面可以调控火龙果的自主呼吸,降低火龙果营养物的消耗,另一方面可以使得枯草芽孢杆菌、乳酸菌、膜醭毕赤酵母进行无氧呼吸,两者相互配合可以抑制病原菌,延长火龙果腐烂。风干时,在较低或者较高温度时,膜的性质较差,对氧气阻隔性差、阻湿性不好,对火龙果的保鲜效果差。
具体实施方式
下面结合具体的实施例以及实验对本发明作进一步说明。
实施例1
一种火龙果保鲜剂,其由质量百分含量的如下组分组成:微生物发酵悬浮液5%,其余为基质;所述微生物悬浮剂中,枯草芽孢杆菌的活菌数为3.2×108CFU/ml、乳酸菌的活菌数为1.2×107CFU/ml、膜醭毕赤酵母的活菌数为4.6×107CFU/ml。
其中,所述微生物发酵悬浮液有如下制备方法得到:
S1活化:将储藏的枯草芽孢杆菌、乳酸菌、膜醭毕赤酵母分别活化;
S2预发酵:将枯草芽孢杆菌分别接种至LB培养基中培养1d,枯草芽孢杆菌的活菌数不低于1×105CFU/ml;将乳酸菌置于MRS琼脂培养基中培养培养1d,乳酸菌的活菌数为1×105CFU/ml,将膜醭毕赤酵母置于麦芽汁培养基中培养1d,膜醭毕赤酵母的活菌数为1×105CFU/ml;
S3混合发酵:将S2预发酵得到的枯草芽孢杆菌发酵液、乳酸菌发酵液和膜醭毕赤酵母发酵液添加至混合发酵培养基中培养1d;所述混合发酵培养基的配方为:米糠粉末10%、玉米粉8.0%、磷酸二氢钠1.2%、硫酸铵0.6%、氯化铵0.4%,其余为水。玉米粉的粒径为0.20mm,米糠粉末的粒径为0.10mm,基质由质量比为5:1的羧甲基纤维素和蔗糖酯。
其中,保鲜方法为:将基质溶于水后,再将保鲜剂中的微生物发酵悬浮液和基质混合后配置成保鲜溶液,将火龙果洗净后浸渍在所述保鲜溶液中10s,取出后火龙果果梗部朝下竖直放置,采用50℃热风干燥至形成薄膜即可放置保鲜。
实施例2
一种火龙果保鲜剂,其由质量百分含量的如下组分组成:微生物发酵悬浮液20%,其余为基质;所述微生物悬浮剂中,枯草芽孢杆菌的活菌数4×108CFU/ml、乳酸菌的活菌数5×107CFU/ml、膜醭毕赤酵母的活菌数不低于5×107CFU/ml。
其中,所述微生物发酵悬浮液有如下制备方法得到:
S1活化:将储藏的枯草芽孢杆菌、乳酸菌、膜醭毕赤酵母分别活化;
S2预发酵:将枯草芽孢杆菌分别接种至LB培养基中培养2d,枯草芽孢杆菌为5×105CFU/ml;将乳酸菌置于MRS琼脂培养基中培养培养2d,乳酸菌活菌数为2×105CFU/ml,将膜醭毕赤酵母置于麦芽汁培养基中培养2d,膜醭毕赤酵母活菌数为3×105CFU/ml
S3混合发酵:将S2预发酵得到的枯草芽孢杆菌发酵液、乳酸菌发酵液和膜醭毕赤酵母发酵液添加至混合发酵培养基中培养2d;所述混合发酵培养基的配方为:米糠粉末10%、玉米粉8.0%、磷酸二氢钠1.2%、硫酸铵0.6%、氯化铵0.4%,其余为水。玉米粉的粒径为0.10mm,米糠粉末的粒径为0.05mm,基质由质量比为5:3的羧甲基纤维素和蔗糖酯。
其中,保鲜方法为:将基质溶于水后,再将保鲜剂中的微生物发酵悬浮液和基质混合后配置成保鲜溶液,将火龙果洗净后浸渍在所述保鲜溶液中30s,取出后火龙果果梗部朝下竖直放置,采用40℃热风干燥至形成薄膜即可放置保鲜。
实施例3
一种火龙果保鲜剂,其由质量百分含量的如下组分组成:微生物发酵悬浮液10%,其余为基质;所述微生物悬浮剂中,枯草芽孢杆菌的活菌数不低于3.2×108CFU/ml、乳酸菌的活菌数不低于1.2×107CFU/ml、膜醭毕赤酵母的活菌数不低于4.6×107CFU/ml。
其中,所述微生物发酵悬浮液有如下制备方法得到:
S1活化:将储藏的枯草芽孢杆菌、乳酸菌、膜醭毕赤酵母分别活化;
S2预发酵:将枯草芽孢杆菌分别接种至LB培养基中培养1.5d,枯草芽孢杆菌为2×105CFU/ml;将乳酸菌置于MRS琼脂培养基中培养培养1.5d,乳酸菌活菌数为3×105CFU/ml,将膜醭毕赤酵母置于麦芽汁培养基中培养1.5d,膜醭毕赤酵母活菌数为4×105CFU/ml
S3混合发酵:将S2预发酵得到的枯草芽孢杆菌发酵液、乳酸菌发酵液和膜醭毕赤酵母发酵液添加至混合发酵培养基中培养1.5d;所述混合发酵培养基的配方为:米糠粉末10%、玉米粉8.0%、磷酸二氢钠1.2%、硫酸铵0.6%、氯化铵0.4%,其余为水。玉米粉的粒径为0.20mm,米糠粉末的粒径为0.10mm,基质由质量比为5:2的羧甲基纤维素和蔗糖酯。
其中,保鲜方法为:将基质溶于水后,再将保鲜剂中的微生物发酵悬浮液和基质混合后配置成保鲜溶液,将火龙果洗净后浸渍在所述保鲜溶液中20s,取出后火龙果果梗部朝下竖直放置,采用45℃热风干燥至形成薄膜即可放置保鲜。
试验效果:
试验1:采用实施例1中的保鲜剂和保鲜方法进行保鲜。
试验2:采用实施例2中的保鲜剂和保鲜方法进行保鲜。
试验3:采用实施例3中的保鲜剂和保鲜方法进行保鲜。
试验4:微生物发酵悬浮液仅含有枯草芽孢杆菌一种微生物菌,其他同实施例1。
试验5:微生物发酵悬浮液仅含有乳酸菌一种微生物菌,其他同实施例1。
试验6:微生物发酵悬浮液仅含有膜醭毕赤酵母一种微生物菌,其他同实施例1。
试验7:基质为壳聚糖,其他同实施例2。
试验8:基质为大豆分离蛋白,其他同实施例1。
试验9:混合发酵培养基中没有米糠粉末。
试验10:混合发酵培养基中的米糠粉末没有经过任何处理,即碾米后的形成的米糠。
试验11:保鲜方法中风干温度为55℃,其他同实施例1。
试验12:保鲜方法中风干温度为25℃,其他同实施例1。
试验13:为空白对照组,即火龙果采后不采用任何保鲜处理。
效果试验:
将采后的火龙果用95%酒精进行消毒,晾干,分别采用上述试验1-试验13的处理方法处理火龙果后,进行有伤接种和无伤接种。
有伤接种为:每个实验组接种10个果,用接种针刺伤果皮,在果皮伤口注射配置好的致病菌悬浮液5ul(致病菌悬浮液中含有平脐蠕饱(Bipolaris cactivora)1×105CFU/ml、链格孢(Alternaria Nees)1×105CFU/ml、桃吉尔霉(Gilbertella persicaria)、层生镰刀菌(Fusariumpro liferatum)1×105CFU/ml、尖镰刀菌(Fusarium oxysporum)1×105CFU/ml、木贼镰刀菌(Fusarium equiseti)1×105CFU/ml)室温储藏7天后观察并测量病斑大小。
无伤接种为:将采后的火龙果用95%酒精进行消毒,增重,晾干后喷洒上述致病菌悬浮液,分别采用上述试验1-试验13的处理方法对火龙果进行保鲜,储藏7天后观察,火龙果的腐烂率。当火龙果果皮出现>1cm2的褐斑或者水腐癍时,视为腐烂果,腐烂率(%)=腐烂果数/总果数×100%。对火龙果再次进行称重,失重率(%)=(果实原重-果实现重)/果实原重×100%,统计结果参见下表1。
在上述的基础上进行试验,挑选无伤接种得到的没腐烂的火龙果进行试验,采用剪刀或者小刀对火龙果表皮切割形成0.1×0.2cm伤口,继续储藏至伤口出现1cm2的褐斑或者水腐癍时所用的天数。结果如下表1。
由表1可知,本申请的保鲜效果最好,试验1与试验4-6相比,由上接种后,单一微生物菌的腐烂面积极高,无伤面积腐烂率也大大升高,但失重率与试验1处于同一水平,而90%的火龙果伤口大于1cm2时的天数仅为1d。说明一种微生菌对致病菌的抑制效果不明显,可能是不能完全抑制致病菌,即使存在一种致病菌均可以导致火龙果腐烂。
由试验1与试验7-8、试验13相比,试验7基本与不采用任何保鲜措施的效果一致,可能是本申请的浓度下,壳聚糖能抑制枯草芽孢杆菌的生长,且不能形成隔绝水和隔绝空气的保鲜膜,因此保鲜效果差。而大豆分离蛋白相比于实验1差又比实验13好,可能是因为,大豆蛋白形成的薄膜隔水性差,水分易挥发,失水率高,但有一定的隔绝氧气的性能,微生物菌剂可以进行无氧呼吸,因此,保鲜膜还具有一定的抑菌性能。
由试验1与试验9-10相比,说明添加米糠粉末之后,对于机械破损后的火龙果保鲜效果好。而添加粒度颗粒大的米糠,可能由于米糠粒径过大,影响保鲜膜的性能,因此有伤接种和无伤接种的腐烂率高,失水严重,病斑也大。
由试验1与试验11-12相比,试验11-12比试验1差,可能是因为温度过高或过低,形成保鲜膜性能不好,隔水性不好,隔氧性不好,选择性透过二氧化碳的性能不好,导致微生物菌剂不能无氧呼吸,影响火龙果的保鲜,此外,火龙果也能自由呼吸,因此保鲜效果差。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明,但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围,凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更,均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (7)
1.一种火龙果保鲜剂,其特征在于,其由质量百分含量的如下组分组成:微生物发酵悬浮液5%-20%,其余为基质;所述微生物悬浮剂中,枯草芽孢杆菌的活菌数不低于3.2×108CFU/ml、乳酸菌的活菌数不低于1.2×107CFU/ml、膜醭毕赤酵母的活菌数不低于4.6×107CFU/ml。
2.如权利要求1所述的火龙果保鲜剂,其特征在于,所述微生物发酵悬浮液有如下制备方法得到:
S1活化:将储藏的枯草芽孢杆菌、乳酸菌、膜醭毕赤酵母分别活化;
S2预发酵:将枯草芽孢杆菌、乳酸菌、膜醭毕赤酵母分别预发酵至枯草芽孢杆菌的活菌数不低于1×105CFU/ml、乳酸菌的活菌数不低于1×105CFU/ml、膜醭毕赤酵母的活菌数不低于1×105CFU/ml;
S3混合发酵:将S2预发酵得到的枯草芽孢杆菌发酵液、乳酸菌发酵液和膜醭毕赤酵母发酵液添加至混合发酵培养基中培养1-2d;所述混合发酵培养基的配方为:米糠粉末10%、玉米粉8.0%、磷酸二氢钠1.2%、硫酸铵0.6%、氯化铵0.4%,其余为水。
3.如权利要求2所述的火龙果保鲜剂,其特征在于,所述玉米粉的粒径<0.20mm。
4.如权利要求2所述的火龙果保鲜剂,其特征在于,所述米糠粉末的粒径<0.10mm。
5.如权利要求1所述的火龙果保鲜剂,其特征在于,所述基质由质量比为5:1-3的羧甲基纤维素和蔗糖酯。
6.如权利要求2所述的火龙果保鲜剂,其特征在于,所述S2预发酵中,枯草芽孢杆菌接种至LB培养基中培养1-2d,乳酸菌置于MRS琼脂培养基中培养培养1-2d,膜醭毕赤酵母置于麦芽汁培养基中培养1-2d。
7.一种利用如权利要求1-6任一所述火龙果保鲜剂的保鲜方法,其特征在于,将基质溶于水后,再将保鲜剂中的微生物发酵悬浮液和基质混合后配置成保鲜溶液,将火龙果洗净后浸渍在所述保鲜溶液中10-30s,取出后火龙果果梗部朝下竖直放置,采用40-50℃热风干燥至形成薄膜即可放置保鲜。
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