CN114391576B - 一种车厘子保鲜艾叶基抑菌喷剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种车厘子保鲜艾叶基抑菌喷剂的制备方法，通过超临界CO2萃取技术、微胶囊技术、超微粉碎技术、膜技术和复配技术制备出一种具有车厘子保鲜功能的喷剂，该保鲜喷剂的组成为壳寡糖：20‑40g/L；艾叶精油乳液B：1‑5g/L；陶瓷膜透过液A：余量。本发明利用艾叶中的有效抑菌成分与壳寡糖之间的协同抑菌作用以及壳寡糖的保水保鲜能力来抑制病原菌的生长和物料的失水。与艾叶提取液、艾叶精油微胶囊、壳寡糖单一成分相比，本发明具有更强的抑菌保鲜作用。同时，本发明制备的产品天然易得、稳定性强、可食用，具有优良的保鲜效果。
Description
技术领域
本发明涉及天然保鲜喷剂制备及应用领域，具体涉及一种车厘子保鲜艾叶基抑菌喷剂的制备方法。
背景技术
目前，在水果行业，保证水果的品质成为了水果行业的重难点问题，一旦水果出现表面失水或者腐烂变质将会严重影响水果的销售。近年来，车厘子因其果实较大、肉质柔软、皮薄多汁以及口感鲜美的特点，深受消费者的追捧。然而，由于车厘子细胞壁薄、糖分含量高、呼吸作用强的特性导致常温储运过程中极易被致病菌污染，出现腐烂变质的现象。国内外对车厘子通常使用化学抑制剂、物理降温、干燥等方式进行保鲜，但残留的试剂和不当的处理方法均会对车厘子的品质造成严重的影响。天然植物保鲜剂因其绿色、安全的特性深受广大水果销售商的青睐。因此，开发出一种天然、无污染的植物源保鲜抑菌剂延长车厘子的保质期成为了当前的研究热点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车厘子保鲜艾叶基抑菌喷剂的制备方法，制备出的保鲜喷剂具有良好的抑菌性和保水性，可以用于经济价值较高的水果、蔬菜的保鲜上，有效延长食品保质期。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种车厘子保鲜艾叶基抑菌喷剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、超微粉碎技术粉碎艾叶：首先，将干燥后的艾叶使用超微粉碎机进行超微粉碎，过20-100目药典筛，收集筛下物；
步骤二、超临界CO2萃取艾叶精油：将超微粉碎后的艾叶粉进行超临界CO2萃取，萃取温度45-55℃，萃取压力25-35MPa，CO2流量25-35L/h，萃取时间0.5-1.5h，分别收集艾叶精油和萃取袋中剩余的艾叶粉；
步骤三、提取：将剩余的艾叶粉使用20-40倍量的50-95％乙醇，在40-80℃条件下提取1-2次，每次提取2-4h，合并得到的提取液；
步骤四、水沉：将提取液浓缩至膏状，再使用1-4倍量的纯水溶解，静置24-48h后收集上层液体，离心上层液体并收集上清液；
步骤五、陶瓷膜过滤：将离心后的上清液以40加仑/分到80加仑/分的流速过孔径为20-200nm的陶瓷膜，收集陶瓷膜透过液A；
步骤六、精油乳化：将艾叶精油与40-70％乙醇按质量比1:7-10的比例进行乳化，获得乳化液B，再使用均质机将菊粉与乳化液B按照质量比1:5-10进行均质，最后在进风温度155-170℃，出风温度80-95℃的条件下进行喷雾干燥，得到微胶囊粉末C；
步骤七、保鲜喷剂调配：将壳寡糖、微胶囊粉末C和陶瓷膜透过液A进行调配，配方为壳寡糖：20-40g/L；微胶囊粉末C：1-5g/L；陶瓷膜透过液A：余量。
优选的是，所述步骤一中，药典筛的目数为80目。
优选的是，所述步骤二中，超临界CO2萃取工艺为萃取温度50℃，萃取压力35MPa，CO2流量30L/h，萃取时间1.5h。
优选的是，所述步骤三中，艾叶与乙醇的质量比为1:25，所用乙醇的浓度为65％，提取温度为60℃，提取时间为3h，提取次数为2次。
优选的是，所述步骤四中，浸膏与纯水的质量比为1:3，静置时间为24h。
优选的是，所述步骤五中，上清液通过陶瓷膜的流速为45加仑/分，陶瓷膜的孔径为100nm。
优选的是，所述步骤六中，乙醇的质量分数为60％，艾叶精油与乙醇的质量比为1:8，菊粉与乳化液B的质量比1:8，进风温度为165℃，出风温度80℃。
优选的是，所述步骤七中，保鲜喷剂的配方为壳寡糖：25g/L；微胶囊粉末C：3g/L；陶瓷膜透过液A：余量。
艾叶是一种药食同源的植物，对于艾叶的利用主要体现在医疗保健、艾叶提取物制备上。艾叶中含有较多的有效成分，包括艾叶多糖、艾叶生物碱、艾叶黄酮等。有研究报道艾叶酸提物和水提取均有抑制食源性致病菌的能力，其中的有效成分在进入致病菌的细胞膜内后能阻止细胞复制、分裂和增殖。
壳寡糖是一种水溶性极好的低聚壳聚糖，它是由2-20个N-乙酞-D-葡萄糖胺通过β-1.4糖苷键相互连接而成的多糖。已有研究报道壳寡糖具有优良的生物活性、辅助降血脂、抑菌和保湿等特性，不同分子量的壳寡糖功能性质差异较大，合理选用具有抑菌特性的壳寡糖，可以增强产品的保鲜性能。
本发明产生的有益效果是：
1.本发明采用具有良好抑菌效果的艾叶提取液、艾叶精油微胶囊与具有保水抑菌效果的壳寡糖复配成保鲜喷剂，用于车厘子保鲜，大大抑制了车厘子表面致病菌的生长和水分的流失，延长了车厘子的货架期。
2.本发明无需将车厘子浸泡到保鲜液中，只需在车厘子表面进行喷涂即可起到保鲜作用，操作简单。
3.本发明使用的原料绿色、无污染，避免了化学药剂对车厘子的污染，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明不同试验组车厘子的腐烂率变化情况示意图；
图2为本发明不同试验组车厘子的感官评分变化情况示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种车厘子保鲜艾叶基抑菌喷剂的制备方法，其方法步骤具体如下：
微胶囊粉末C的制备：将超临界CO2萃取得到的艾叶精油与60％乙醇按质量比1:7的比例进行乳化，获得乳化液B，再使用均质机将菊粉与乳化液B按照质量比1:5进行均质，最后在进风温度165℃，出风温度85℃的条件下进行喷雾干燥，得到微胶囊粉末C；
艾叶基抑菌喷剂的制备：首先，将干燥后的艾叶使用超微粉碎机进行超微粉碎，过100目药典筛，收集筛下物，然后将超微粉碎后的艾叶粉进行超临界CO2萃取，萃取温度45℃，萃取压力25MPa，CO2流量30L/h，萃取时间0.5h，分别收集艾叶精油和萃取袋中剩余的艾叶粉，将剩余的艾叶粉使用25倍量的70％乙醇，在80℃条件下提取2次，每次提取2h，合并得到的提取液，再将提取液浓缩至膏状，使用3倍量的纯水溶解，静置24h后收集上层液体，离心上层液体并收集上清液，将离心后的上清液以45加仑/分的流速过孔径为50nm的陶瓷膜，收集陶瓷膜透过液A，最后将壳寡糖、微胶囊粉末C和陶瓷膜透过液A进行调配，配方为壳寡糖：30g/L；微胶囊粉末C：3g/L；陶瓷膜透过液A：余量。
实施例2
一种车厘子保鲜艾叶基抑菌喷剂的制备方法，其方法步骤具体如下：
微胶囊粉末C的制备：将超临界CO2萃取得到的艾叶精油与50％乙醇按质量比1:9的比例进行乳化，获得乳化液B，再使用均质机将菊粉与乳化液B按照质量比1:7进行均质，最后在进风温度170℃，出风温度90℃的条件下进行喷雾干燥，得到微胶囊粉末C；
艾叶基抑菌喷剂的制备：首先，将干燥后的艾叶使用超微粉碎机进行超微粉碎，过60目药典筛，收集筛下物，然后将超微粉碎后的艾叶粉进行超临界CO2萃取，萃取温度50℃，萃取压力30MPa，CO2流量30L/h，萃取时间1h，分别收集艾叶精油和萃取袋中剩余的艾叶粉，将剩余的艾叶粉使用30倍量的75％乙醇，在50℃条件下提取2次，每次提取3h，合并得到的提取液，再将提取液浓缩至膏状，使用2倍量的纯水溶解，静置36h后收集上层液体，离心上层液体并收集上清液，将离心后的上清液以50加仑/分的流速过孔径为100nm的陶瓷膜，收集陶瓷膜透过液A，最后将壳寡糖、微胶囊粉末C和陶瓷膜透过液A进行调配，配方为壳寡糖：35g/L；微胶囊粉末C：2g/L；陶瓷膜透过液A：余量。
实施例3
一种车厘子保鲜艾叶基抑菌喷剂的制备方法，其方法步骤具体如下：
微胶囊粉末C的制备：将超临界CO2萃取得到的艾叶精油与60％乙醇按质量比1:7的比例进行乳化，获得乳化液B，再使用均质机将菊粉与乳化液B按照质量比1:5进行均质，最后在进风温度165℃，出风温度85℃的条件下进行喷雾干燥，得到微胶囊粉末C；
艾叶基抑菌喷剂的制备：首先，将干燥后的艾叶使用超微粉碎机进行超微粉碎，过80目药典筛，收集筛下物，然后将超微粉碎后的艾叶粉进行超临界CO2萃取，萃取温度50℃，萃取压力35MPa，CO2流量30L/h，萃取时间1.5h，分别收集艾叶精油和萃取袋中剩余的艾叶粉，将剩余的艾叶粉使用25倍量的65％乙醇，在60℃条件下提取2次，每次提取3h，合并得到的提取液，再将提取液浓缩至膏状，使用3倍量的纯水溶解，静置24h后收集上层液体，离心上层液体并收集上清液，将离心后的上清液以45加仑/分的流速过孔径为100nm的陶瓷膜，收集陶瓷膜透过液A，最后将壳寡糖、微胶囊粉末C和陶瓷膜透过液A进行调配，配方为壳寡糖：25g/L；微胶囊粉末C：3g/L；陶瓷膜透过液A：余量。
对比例1
与实施例3相比，区别在于保鲜喷剂的配方为壳寡糖：35g/L；纯净水：余量。
对比例2
与实施例3相比，区别在于保鲜喷剂的配方为微胶囊粉末C：2g/L；纯净水：余量。
对比例3
与实施例3相比，区别在于保鲜喷剂仅为陶瓷膜透过液A。
试验例1
纸片法测定保鲜喷剂抑菌圈直径
用加样枪移取30μL经活化的菌悬液于LB固体培养基上，用L型玻璃涂布棒涂布均匀。向6mm药敏纸片上加10μL保鲜喷剂溶液，将药敏纸片贴于平板表面。以无菌水做阴性对照，以庆大霉素作为阳性对照。将涂布有大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的LB固体培养基平板置于37℃恒温培养箱中培养16h。所有实验设置3个平行实验组，测定各抑菌圈的直径。
表1各个样品的抑菌圈直径
注：药敏纸片的直径为6.00mm，此时表示该浓度下不具有抑菌性。
从表1中可以看出实施例1-3、对比例-3对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌均有抑制效果。通过抑菌圈的直径可以看出各实施例的抑菌圈直径均大于对比例，这说明与艾叶提取液、艾叶精油微胶囊、壳寡糖单一成分相比，各实施例中制得的保鲜喷剂具有更强的抑菌作用。
试验例2
保鲜喷剂保鲜效果测定
为了进一步说明本发明对车厘子的保鲜作用，选取品种为“甜心”的成熟车厘子进行以下七组保鲜实验。在环境温度7℃，湿度50-55％的条件下，每隔1天观察车厘子情况并测定车厘子相关指标。
试验组1(对照组)：将车厘子清洗干净，晾干后在托盘中铺成一层，单个个体之间不相重叠，室温条件下储藏，并设置三组平行试验。
试验组2：将车厘子清洗干净，晾干后使用本发明实施例1中制备的保鲜喷剂喷涂车厘子表面，然后将车厘子在托盘中铺成一层，单个个体之间不相重叠，室温条件下储藏，并设置三组平行试验。
试验组3：将车厘子清洗干净，晾干后使用本发明实施例2中制备的保鲜喷剂喷涂车厘子表面，然后将车厘子在托盘中铺成一层，单个个体之间不相重叠，室温条件下储藏，并设置三组平行试验。
试验组4：将车厘子清洗干净，晾干后使用本发明实施例3中制备的保鲜喷剂喷涂车厘子表面，然后将车厘子在托盘中铺成一层，单个个体之间不相重叠，室温条件下储藏，并设置三组平行试验。
试验组5：将车厘子清洗干净，晾干后使用本发明对比例1中制备的保鲜喷剂喷涂车厘子表面，然后将车厘子在托盘中铺成一层，单个个体之间不相重叠，室温条件下储藏，并设置三组平行试验。
试验组6：将车厘子清洗干净，晾干后使用本发明对比例2中制备的保鲜喷剂喷涂车厘子表面，然后将车厘子在托盘中铺成一层，单个个体之间不相重叠，室温条件下储藏，并设置三组平行试验。
试验组7：将车厘子清洗干净，晾干后使用本发明对比例3中制备的保鲜喷剂喷涂车厘子表面，然后将车厘子在托盘中铺成一层，单个个体之间不相重叠，室温条件下储藏，并设置三组平行试验。
(一)失重率测定：
采用称重法测定失重率，计算公式如下。每隔1d，分别测定各平行试验组车厘子果实的失重率。
式中，Y为保鲜n天后车厘子的失重率，％；M1为车厘子果实的原始质量，g；M2为保鲜n天后车厘子果实的称重量，g。
表2各试验组车厘子果实的失重率
表2给出了7组车厘子果实的失重率情况，试验组2-4采用本发明实施例1-3中的保鲜喷剂其失重率在6天内处于平缓增长的状态，与试验组5-7(含有实施例3中保鲜喷剂的单一成分)相比，试验组2-4的失重率较低。另外，与试验组1(对照组)相比，试验组2-7失重率均低于同期对照组，这说明本发明中的保鲜喷剂或其中的某一单一成分均能降低车厘子果实的失重率。
(二)腐烂率的测定
将车厘子的腐烂程度进行等级划分，如表2所示，按照公式2计算车厘子果实的腐烂率。
式中，H为车厘子的腐烂率。
表3车厘子果实腐烂率评定标准
如图1所示，试验组2-7虽然和试验组1(对照组)腐烂指数均在上升，但腐烂面积明显少于对照组，且腐烂果实较少，腐烂率低。这说明本发明中的保鲜喷剂能有效降低车厘子果实的腐烂率，特别是试验组4，在第6天时其腐烂率12.5％远低于对照组22.6％。
(三)可溶性固形物含量的测定
使用阿贝折射仪来测定车厘子果实中可溶性固形物的含量。
车厘子可溶性固形物含量的试验结果：
表4车厘子可溶性固形物含量的试验结果(％)
如表4所示，试验组1-7中车厘子可溶性固形物含量均呈先升高后降低的趋势。前期试验组1(对照组)的上升速率比试验组2-7略高，其峰值出现在第4天，与试验组5-6出现峰值的时间相同，而试验组2-4的峰值出现在第5天，所有组的峰值无显著性差异，但试验组2-4峰值出现的时间比对照组晚1天。在后期对照组可溶性固形物含量下降的速率也远远高于试验组2-4。这可能是因为车厘子在储藏前期果实处于未完全成熟状态，随着贮藏时间的提高车厘子的成熟度也逐渐增加，导致车厘子内的糖分和可溶性固形物含量也随之提高。在达到峰值以后由于车厘子的呼吸作用和表面病原菌的繁殖，消耗了其中的可溶性固形物使其含量下降。而试验组2-4中使用了本发明中的保鲜剂，减少了车厘子自身的呼吸作用和表面的病原菌繁殖速度，使车厘子的贮藏期延长。
(四)感官评价
选取10名感官鉴评人员组成评价小组，参照下表标准采用评分法进行感官评价。
表5车厘子感官评价标准
图2展示了不同试验组车厘子的感官评分变化情况，从图中可以看出在贮藏的5天内，车厘子的感官评分依然处于较高水平，尤其是试验组4，其感官评分为70.3，这与对照组车厘子在第2天时的感官评分基本相近。这说明本发明中的保鲜喷剂有较好的延长车厘子货架期的作用。
从以上各种试验可以看出，试验组2-4中使用的保鲜喷剂具有抑制致病菌(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌)、降低车厘子失重率、减少车厘子腐烂率以及延缓车厘子果实中的可溶性固形物分解的作用，从而使本发明中的保鲜喷剂具有延长车厘子货架期的效果。另外，我们发现试验组5-7与试验组2-4相比，其功能作用较弱，但是仍然具有延长货架期的能力。基于上述数据分析结果，本发明实施例中所制得的保鲜喷剂可以有效避免车厘子发生软化、腐烂、霉变等，新鲜的车厘子可在10℃保存6-7天，有效的提高了车厘子的货架期，具有良好的保鲜效果。
综上所述，上述实施例仅是对本发明的优选方式进行举例说明，并不包括所有的发明实施范围。本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (9)
1.一种车厘子保鲜艾叶基抑菌喷剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、超微粉碎技术粉碎艾叶：首先，将干燥后的艾叶使用超微粉碎机进行超微粉碎，过20-100目药典筛，收集筛下物；
步骤二、超临界CO2萃取艾叶精油：将超微粉碎后的艾叶粉进行超临界CO2萃取，萃取温度45-55℃，萃取压力25-35MPa，CO2流量25-35L/h，萃取时间0.5-1.5h，分别收集艾叶精油和萃取袋中剩余的艾叶粉；
步骤三、提取：将剩余的艾叶粉使用20-40倍量的50-95％乙醇，在40-80℃条件下提取1-2次，每次提取2-4h，合并得到的提取液；
步骤四、水沉：将提取液浓缩至膏状，再使用1-4倍量的纯水溶解，静置24-48h后收集上层液体，离心上层液体并收集上清液；
步骤五、陶瓷膜过滤：将离心后的上清液以40加仑/分到80加仑/分的流速过孔径为20-200nm的陶瓷膜，收集陶瓷膜透过液A；
步骤六、精油乳化：将艾叶精油与40-70％乙醇按质量比1:7-10的比例进行乳化，获得乳化液B，再使用均质机将菊粉与乳化液B按照质量比1:5-10进行均质，最后在进风温度155-170℃，出风温度80-95℃的条件下进行喷雾干燥，得到微胶囊粉末C；
步骤七、保鲜喷剂调配：将壳寡糖、微胶囊粉末C和陶瓷膜透过液A进行调配，配方为壳寡糖：20-40g/L；微胶囊粉末C：1-5g/L；陶瓷膜透过液A：余量。
2.根据权利要求1所述一种车厘子保鲜艾叶基抑菌喷剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，所用药典筛的目数为80目。
3.根据权利要求1所述一种车厘子保鲜艾叶基抑菌喷剂的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，优选超临界CO2萃取工艺为萃取温度50℃，萃取压力35MPa，CO2流量30L/h，萃取时间1.5h。
4.根据权利要求1所述一种车厘子保鲜艾叶基抑菌喷剂的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，所述步骤三中，艾叶与乙醇的质量比为1:25，所用乙醇的浓度为65％，提取温度为60℃，提取时间为3h，提取次数为2次。
5.根据权利要求1所述一种车厘子保鲜艾叶基抑菌喷剂的制备方法，其特征在于：所述步骤四中，浸膏与纯水的质量比为1:3，静置时间为24h。
6.根据权利要求1所述一种车厘子保鲜艾叶基抑菌喷剂的制备方法，其特征在于：所述步骤五中，上清液通过陶瓷膜的流速为45加仑/分，陶瓷膜的孔径为100nm。
7.根据权利要求1所述一种车厘子保鲜艾叶基抑菌喷剂的制备方法，其特征在于：所述步骤六中，乙醇的质量分数为60％，艾叶精油与乙醇的质量比为1:8，菊粉与乳化液B的质量比1:8，进风温度为165℃，出风温度80℃。
8.根据权利要求1所述一种车厘子保鲜艾叶基抑菌喷剂的制备方法，其特征在于：所述步骤七中，保鲜喷剂的配方为壳寡糖：25g/L；微胶囊粉末C：3g/L；陶瓷膜透过液A：余量。
9.根据权利要求8所述一种车厘子保鲜艾叶基抑菌喷剂的制备方法，其特征在于：所用壳寡糖的平均分子质量为1000-1500Da。
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