CN115226769A - 一种保鲜剂的制备方法及其产品和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种保鲜剂的制备方法及其产品和应用，属于保鲜剂技术领域。以油茶壳为原料，加入水和葡萄糖，于121℃下灭菌15min，自然冷却后接入枯草芽孢杆菌，恒温培养，过滤，得到发酵菌液；在发酵菌液中添加壳聚糖和醋酸，搅拌至溶解，即得保鲜剂。本发明以油茶壳为原料进行枯草芽孢杆菌发酵培养，利用其发酵菌液作为保鲜抑菌成分来防治龙眼采后病害，为龙眼果实采后贮藏品质、延长贮藏期提供了科学依据和实用技术。
Description
技术领域
本发明属于保鲜剂技术领域，具体涉及一种保鲜剂的制备方法及其产品和应用。
背景技术
油茶(Camellia oleifera Abel)是重要的木本油料作物之一，其种植面积广，年茶油产量高，其中油茶壳至少占整个果实质量的一半，每年有超过300万吨油茶壳产生，因此，如何将油茶壳进行有效处理是目前需要解决的问题之一。
龙眼(Dimocarpus longan Lour.)又称桂圆，是亚热带水果。但龙眼鲜果成熟于高温季节，采后带有田间热和呼吸热，室温下果实耐贮性差，容易失水，出现果皮褐变和果肉自溶等品质劣变现象，严重影响采后龙眼果实品质和贮藏运输，从而制约龙眼产业的发展。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种保鲜剂的制备方法及其产品和应用，以增强龙眼果实的贮藏保鲜效果。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：
一种保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：
以油茶壳为原料，加入水和葡萄糖，于121℃下灭菌15min，自然冷却后接入枯草芽孢杆菌，恒温培养，过滤，得到发酵菌液；
在发酵菌液中添加壳聚糖和醋酸，搅拌至溶解，即得保鲜剂。
进一步地，所述油茶壳与水的用量比为1g:1mL。
进一步地，所述葡萄糖加入量为油茶壳质量的10％。
进一步地，所述枯草芽孢杆菌的活菌数为106CFU/mL。
进一步地，所述枯草芽孢杆菌与油茶壳的用量比为1mL:50g。
进一步地，所述发酵菌液与壳聚糖和醋酸的用量比为500mL:1.5g:8mL。
本发明还提供一种利用上述制备方法制备得到的保鲜剂。
本发明还提供一种保鲜剂作为龙眼保鲜剂的应用。
进一步地，所述应用的具体方法为：将龙眼悬挂于避免阳光直射的地方，将保鲜剂喷洒于龙眼外壳，静置至不滴水状态后烘干，装袋，冷藏即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
油茶壳生物质资源丰富，其中含有鞣质、茶皂素、黄酮和多糖等物质，是一种抑菌、抗氧化、抗病毒等应用的理想原料，在壳聚糖中加入醋酸以促进其溶解，溶解后的壳聚糖在果实外部会形成一层保护膜，借助枯草芽孢杆菌对枯萎病、灰霉病、白粉病、霜霉病、青霉病、炭疽病、黑斑病等多种果蔬真菌和细菌病害的拮抗作用，发挥其在果蔬保鲜的作用。本发明以油茶壳为原料进行枯草芽孢杆菌发酵培养，利用其发酵菌液作为保鲜抑菌成分来防治龙眼采后病害，这种“以菌治菌”的生物保鲜技术，具有天然、无毒、无残留、无抗药性、保鲜效果好等优点，为保证龙眼果实采后贮藏品质、延长贮藏期提供了科学依据和实用技术。同时，也为油茶壳的再利用，变废为宝提供了技术参考。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为保鲜处理对龙眼呼吸强度的影响；
图2为保鲜处理对龙眼果皮细胞膜相对渗透率的影响；
图3为保鲜处理对龙眼果皮叶绿素含量的影响；
图4为保鲜处理对龙眼果皮类胡萝卜素含量的影响；
图5为保鲜处理对龙眼果皮类黄酮含量的影响；
图6为保鲜处理对不同贮藏期内龙眼果肉可溶性固形物含量的影响；
图7为保鲜处理对不同贮藏期内龙眼果肉总糖含量的影响；
图8为保鲜处理对不同贮藏期内龙眼果肉维生素C含量的影响；
图9为保鲜处理对龙眼果皮褐变指数的影响；
图10为保鲜处理对龙眼果肉自溶指数的影响；
图11为保鲜处理对龙眼好果率的影响。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
一种保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：
取500g油茶壳，加水500mL，添加油茶壳质量10％的葡萄糖，于121℃下灭菌15min，自然冷却至35℃后，将10.0mL活菌数为106CFU/mL的枯草芽孢杆菌接入，并在37℃恒温培养箱中培养72h，过滤，得到发酵菌液；
取发酵菌液500mL，并添加1.5g壳聚糖和8.0mL醋酸(HAc)搅拌至溶解，即得到保鲜剂。
本发明还提供一种利用上述制备方法制备得到的保鲜剂。
本发明还提供一种保鲜剂作为龙眼保鲜剂的应用。
所述应用的具体方法为：将龙眼悬挂于避免阳光直射的地方，将保鲜剂喷洒于龙眼外壳，静置至不滴水状态后在30℃条件下干燥，装袋，15℃冷藏即可。
如无特别说明，本发明对枯草芽孢杆菌的来源没有限制，采用任何途径的商购的现有菌种均可。本发明以下实施例中所使用的枯草芽孢杆菌购自北京中科质检生物技术有限公司。中文名称：枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)；菌株保藏编号：CICC 10275：标准菌株为冻干物，采用培养基培养。培养基成分：蛋白胨5.0g，牛肉浸取物3.0g，NaCl 5.0g，琼脂15.0g，蒸馏水1.0L，pH7.0。培养芽孢杆菌时加入5mg MnSO4·H2O，则有利于产生芽孢，培养温度：37℃。
实施例1
一种保鲜剂的制备方法，步骤如下：
取500g油茶壳，加水500mL，添加油茶壳质量10％的葡萄糖，于121℃下灭菌15min，然后自然冷却至35℃后，将10.0mL活菌数为106CFU/mL的枯草芽孢杆菌接入，并在37℃恒温培养箱中培养72h，过滤，得到发酵菌液；
取发酵菌液500mL，并添加1.5g壳聚糖和8.0mL醋酸搅拌至溶解，即得到保鲜剂。
使用方法：
1)本发明以广西主栽品种石硖龙眼作为试验材料。采摘并挑选出坏果、烂果等不符合规格的龙眼，去除多余枝条；
2)将龙眼悬挂于细铁丝上，避免阳光直晒，用水冷风机降温至26℃，然后将制备的保鲜剂(取500mL保鲜剂，加水定容至1.0L，得到稀释后的保鲜剂)，均匀喷洒于龙眼外壳上，确保龙眼外壳全部喷施，悬挂至不滴水状态后置于30℃低温下烘干；稀释后的保鲜剂的喷施量为1L保鲜剂对应喷10kg眼；
3)将烘干的龙眼果品装入0.015mm厚的聚乙烯薄膜袋，置于15℃冷库中储藏。
试验例1
按储藏时间间隔取样并与喷施等量清水的样品进行对照(CK)试验，分别测定不同储藏期的龙眼的呼吸强度、果皮细胞膜透性、果皮叶绿素含量和果肉营养物质(可溶性固形物、总糖、维生素C)指标，并对龙眼果皮褐变指数和果肉自溶指数进行评价。
1、龙眼的呼吸强度
按照实施例1的方法，分别于1d、3d、5d、7d和14d贮藏期时，每次随机各取10个龙眼，用FS-3080A果蔬呼吸测定仪测定果实呼吸强度，结果以CO2计，单位为mg/(kg·h)。呼吸强度与时间的变化如图1所示。
由图1可知，CK处理的龙眼果实呼吸强度在1d-7d内快速上升，7d-10d内达最大值，随后随着储藏时间的延长而逐渐降低；而采用实施例1制备的保鲜剂进行保鲜处理后的龙眼果实，第5d呼吸强度已经开始降低并趋于平稳。说明采用本发明制备的保鲜剂可以有效抑制龙眼果实呼吸作用，从而减缓龙眼采后衰老进程，延长龙眼果实保鲜期。
2、龙眼果皮细胞膜透性测定
分别于1d、3d、5d、7d、14d贮藏期随机各取10个龙眼果实，从果皮中取直径为5mm的果皮圆片20个，加蒸馏水25mL，于(15±1)℃下放置3h，搅拌均匀后用电导率仪测定浸出液的电导率C1(μS/cm)。将果皮圆片及浸出液回流煮沸30min，冷却后加蒸馏水至25mL，搅拌均匀后测定果皮圆片全渗电导率C2(μS/cm)。细胞膜相对渗透率计算公式为：T1＝C1/C2×100％。保鲜处理对龙眼果皮细胞膜相对渗透率的影响见图2。
细胞膜透性是细胞质膜在逆境中伤害受损的一个重要指标。果蔬在后熟衰老或遭受逆境胁迫时，细胞膜的完整性和功能受到不同程度的损伤，细胞膜透性增加，电解质外渗速率加快。从图2中可知，龙眼果实采后果皮相对渗透率随贮藏时间延长而升高，贮藏5d开始，保鲜处理过的龙眼果皮的渗透率与CK的渗透率相比明显降低，说明保鲜处理能够降低果皮细胞膜受损程度。
3.果皮叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮含量测定
分别选择保鲜处理后第1d、5d、10d、20d、30d和40d的龙眼果实各20个，取出果皮粉碎后分别测定其叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮含量。采用保鲜剂处理对龙眼果皮叶绿素、类胡萝卜素、类黄酮和总酚含量的影响见图3-5。从图中可以看出，龙眼果皮的叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮含量均随采后贮藏时间的延长而下降，而采用保鲜处理过的龙眼果皮在贮藏期内能有效减缓果皮中叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮的降解，减缓龙眼果皮由黄绿色向黄褐色的转变，果实外观颜色保持度比CK长。
4.龙眼果肉营养指标比较
分别测定1d、5d、10d、20d、30d和40d储藏期的龙眼果肉的可溶性固形物、总糖和维生素C等营养指标，保鲜处理对不同贮藏期内龙眼果肉可溶性固形物、总糖和维生素C含量的影响见图6-8。可溶性固形物按照NY/T2637-2014方法测定：将匀浆后的果肉用纱布过滤，每次取滤液1-2滴于阿贝折射仪测定可溶性固形物。总糖测定方法：取5.0g果肉按GB5009.8-2016方法测定。维生素C含量测定方法：取100.0g果肉按GB5009.86-2016方法测定。
从图中可以看出，在0到40d的贮藏期内，经过保鲜处理的龙眼果实可以有效减缓龙眼果肉可溶性固形物、总糖的同时，更好的维持VC含量下降的稳定性，与CK相比，采用保鲜处理的龙眼能在贮藏期间更大程度的保留果肉的营养品质。
5.果皮褐变评价
按照1d、5d、10d、20d、30d和40d的储藏时间间隔，每次随机取50个果实，取出果皮测量果皮褐变面积，按照果皮内表面褐变面积与整个果皮内表面比值S把果皮褐变程度分为6级:1级为褐变面积为0；2级为S＜1/4；3级为1/4≤S＜1/2；4级为1/2≤S＜3/4；5级为S≥3/4；6级为全部褐变。果皮褐变指数随储藏时间的变化见图9。果皮褐变指数计算公式为：
式中Si———果皮褐变级数
ti———果皮褐变级数为i时对应的果实个数
TB———测定果皮褐变时的果实总个数。
从图9中可以看出，采后龙眼果皮在第10d后开始发生明显的褐变，果皮褐变指数随贮藏时间的延长而升高，采用本发明制备的保鲜剂处理可大大减缓龙眼果皮褐变，到40d时，果皮褐变指数仍然比CK贮藏20d的褐变指数低。
6.果肉自溶评价
按照1d、5d、10d、20d、30d和40d的储藏时间间隔，每次随机取50个果实，测量果肉自溶面积。按照果肉自溶面积与整个果肉面积比值A把果肉自溶程度分为5级:0级为果肉有弹性、果肉无自溶；1级为果肉变软，A＜1/4；2级为果肉变软、流汁，1/4≤A＜1/2；3级为果肉变软、流汁，1/2≤S＜3/4；4级为果肉糜烂，A≥3/4。果皮褐变指数随储藏时间的变化见图10。果肉自溶指数计算公式为：
式中Ai———果肉自溶级数
ti———果肉自溶级数为i时对应的果实个数
TA———测定果肉自溶时的果实总个数。
从图10中可以看出，龙眼果肉自溶指数在0-5d内快速上升后趋于平缓，随贮藏时间不断延长平缓上升。在第20d、30d和40d贮藏期，采用本发明制备的保鲜剂处理的果肉，其自溶指数仅为CK的一半，说明该保鲜方法能有效抑制龙眼果肉自溶指数升高。
7.好果率
按照1d、5d、10d、20d、30d和40d的储藏时间间隔，随机各取样3袋，观察和测定果实的腐烂情况，保鲜处理对好果率的影响见图11。好果率计算公式为：
式中n为好果数，N为被检查总果数。
从图11中可以看出，好果率随采后贮藏时间的延长而下降，保鲜处理可抑制龙眼果实好果率的下降。其中，在贮藏0-5d内，CK和保鲜处理的龙眼果实好果率相当，保鲜较为完好，好果率达92％。但在贮藏5d之后，采用保鲜处理的龙眼果实好果率缓慢下降，而CK的好果率则下降速率较快。相同贮藏期内，保鲜处理的龙眼果实好果率均比CK高，贮藏时间越长，差异越明显，到40d时，保鲜处理的龙眼果实好果率分别为55.6％，CK的好果率仅为18.7％。上述结果表明，保鲜处理有利于保持较高的龙眼果实好果率。
综上，采用本发明制备的保鲜剂处理龙眼可有效降低采后龙眼果实呼吸强度，延缓细胞膜相对渗透率。相同储藏期内，龙眼果皮叶绿素、类胡萝卜素、类黄酮含量与不经保鲜处理的龙眼果皮相比，能够维持较长时间的龙眼的外观保持度，也能减缓果肉营养品质如可溶性固形物、总糖和维生素C的流失，延迟龙眼果皮褐变，抑制龙眼果肉自溶，减少龙眼果实腐烂，提高龙眼果实贮藏保鲜效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种保鲜剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
以油茶壳为原料，加入水和葡萄糖，于121℃下灭菌15min，自然冷却后接入枯草芽孢杆菌，恒温培养，过滤，得到发酵菌液；
在发酵菌液中添加壳聚糖和醋酸，搅拌至溶解，即得保鲜剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述油茶壳与水的用量比为1g:1mL。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述葡萄糖加入量为油茶壳质量的10％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌的活菌数为106CFU/mL。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌与油茶壳的用量比为1mL:50g。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述发酵菌液与壳聚糖和醋酸的用量比为500mL:1.5g:8mL。
7.一种利用权利要求1-6任一项所述的制备方法制备得到的保鲜剂。
8.一种利用权利要求7所述的保鲜剂作为龙眼保鲜剂的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述应用的具体方法为：将龙眼悬挂于避免阳光直射的地方，将保鲜剂喷洒于龙眼外壳，静置至不滴水状态后烘干，装袋，冷藏即可。
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