CN116268082A - 基于槲皮素的光驱动可食用的果蔬保鲜涂层材料及其应用 - Google Patents

基于槲皮素的光驱动可食用的果蔬保鲜涂层材料及其应用 Download PDF

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CN116268082A CN202211102049.9A CN202211102049A CN116268082A CN 116268082 A CN116268082 A CN 116268082A CN 202211102049 A CN202211102049 A CN 202211102049A CN 116268082 A CN116268082 A CN 116268082A
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杜婷
王建龙
王绍弛
李想
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Abstract

本发明公开了一种基于槲皮素的光驱动可食用的果蔬保鲜涂层材料及其应用，涉及果蔬食品保鲜抗菌包装技术领域；采用本发明提供的果蔬保鲜涂层材料先对果蔬表面进行涂覆，然后再进行光照处理的方式，相比于单独使用果蔬保鲜涂层材料涂覆，能够进一步提升果蔬农产品，以及经过切割分装处理的果蔬初产品的保鲜时间，降低金黄色葡萄球菌、和单核细胞增生李斯特菌等常见病菌的滋生数量；安全无毒，保证果蔬的品质不会发生明显的变化。

Description

基于槲皮素的光驱动可食用的果蔬保鲜涂层材料及其应用
技术领域
本发明涉及果蔬食品保鲜抗菌包装技术领域，特别涉及基于槲皮素的光驱动可食用的果蔬保鲜涂层材料及其应用。
背景技术
采收后的果蔬产品依旧在进行着旺盛的生理活动，随着呼吸作用的进行并释放热量，果蔬的贮藏环境温度逐渐升高，导致其表面出现萎蔫、腐败，严重影响降低果蔬品质和保鲜周期。鲜切水果作为市面上新出现的一种新鲜水果初加工产品，既新鲜，食用也方便，受到了越来越多消费者的青睐。
现有的新鲜果蔬及其初加工产品的保鲜技术中，一般分为物理和化学两种方法。物理保鲜技术一般采用低温处理或者热处理，或者在水果表明包覆一层保鲜膜的方法；然而，这类处理手段并不能适用于各种水果，过低温的处理会对某些水果容易产生冻害，热处理会影响水果的色泽、风味、口感和营养物质含量，使用保鲜膜的工序复杂，包膜时容易出现遗漏。化学保鲜技术一般是指直接使用化学保鲜剂通过浸泡果蔬，或者喷涂在果蔬表面。这种技术虽然使用广泛，效果好，但它对人们健康存在危害也不容忽视。
槲皮素(Quercetin)作为一种非常有药用潜力的天然黄酮类化合物，广泛存在于蔬菜、水果和中草药中；具有抗氧化、抗炎、抗过敏、抗菌、抗癌防癌、抗HIV、抗病毒，清除体内自由基、抑制恶性肿瘤生长和转移等多方面的药理作用，是近年来国内外学者研究热门课题。
现有的基于槲皮素的果蔬保鲜技术中，大多是将槲皮素作为保鲜膜的原料，包覆在果蔬表面，例如中国专利申请CN105568552A公开了一种槲皮素包合物电纺丝纳米膜，是将槲皮素用环糊精包合后，与玉米蛋白混合溶解，静电纺丝后制成纳米保鲜薄膜。然而，这种保鲜膜一般应用时果蔬已经采摘了很久，新鲜度已经打了折扣，包覆在果蔬表面时也会存在较多空隙，给微生物保留了大量的滋生空间。又例如CN107593877A公开了一种复合槲皮素脂肪酸酯保鲜剂，是将槲皮素与脂肪酰氯反应制成槲皮素脂肪酸酯，再加入阿拉伯胶、维生素C和水搅拌成液态的保鲜剂，用于喷洒在肉类食品上。这种并使利用的槲皮素，而是利用的槲皮素脂肪酸酯，用途也仅仅针对肉类保鲜。
又例如中国专利申请CN107087668A提供的一种水产品保鲜剂，刺梨总黄酮提取物、茅岩莓茶总黄酮提取物、酸枣仁总黄酮提取物、山茱萸总黄酮提取物、连翘总黄酮提取物、石楠花总黄酮提取物、蜂胶、三聚磷酸钠、溶菌酶、有机酸、茶多酚、槲皮素、竹醋液。又例如中国专利申请CN105961583A提供的一种大米的储存方法，是将大米用保鲜剂A(包含魔芋精粉、咖啡酸、精油、茶多酚)浸泡后，放入涂有保鲜剂B和黄原胶的编织袋中，保鲜剂B由羧甲基纤维素钠、槲皮素、甘草、黄芩组成。这些保鲜剂和保鲜方法，使用的原料组分和保鲜过程都过于复杂，成本较高，且都不是用于果蔬的保鲜。
发明内容
针对以上现有技术的不足，本发明提供了一种全新的基于槲皮素的光驱动可食用的果蔬保鲜涂层材料及其应用，将光动力学(PDT)物理杀菌方式与天然植物来源的槲皮素相结合，将其成功开发为一种光驱动的可食保鲜涂层，通过加入食用成膜剂，使其能够在苹果果肉表面形成一层天然保护屏障，实现在新鲜水果或鲜切果蔬上的保鲜效果，延长鲜切苹果的货架期以及保护其商业品质，具体通过以下技术实现。
基于槲皮素的光驱动可食用的果蔬保鲜涂层材料的使用方法，包括以下步骤：
S1、取槲皮素、无水乙醇和表面活性剂(一般选用能起到增溶作用的食品级表面活性剂)，加水搅拌直至槲皮素溶解，制成第一混合液；然后将食用成膜剂加水搅拌，直至溶解制成第二混合液，将所述第一混合液与第二混合液混合均匀，制得槲皮素的浓度为0.5-1.5g/L的保鲜涂层材料储存待用；
槲皮素、无水乙醇、表面活性剂和食用成膜剂的质量比为(0.5-1):(0.01-0.1):(0.02-0.1):(0.5-1)；
S2、取步骤S1制得的保鲜涂层材料加水稀释成保鲜涂层材料工作液；先将果蔬浸泡在保鲜涂层材料工作液中，或者将保鲜涂层材料工作液喷涂在果蔬表面；然后将果蔬晾干待用；
S3、对步骤S2的晾干的果蔬进行光照处理10-30min，辐照度50-150mW/cm2即完成果蔬的保鲜处理。
申请人经研究发现，使用槲皮素、食用成膜剂等原料制成保鲜涂层材料，将其稀释、涂敷在果蔬表面，并用光照进行处理，安全无毒副作用，能够显著延长果蔬的保鲜期。不论是完整的果蔬个体，还是进行切片/切块等处理后的果蔬片、果蔬块本发明提供保鲜涂层材料都能起到非常好的保鲜效果。虽然目前已经有人发表过槲皮素能够作为保鲜膜的材料，起到保鲜目的，但是并未对包覆保鲜膜后的果蔬材料进行后续特殊处理。然而，本发明提供的不仅仅是保鲜涂层材料，而是利用特殊的保鲜涂层材料进行果蔬保鲜的方法。经过大量的实验得以证实，将保鲜涂层材料涂覆和光照处理进行联用，相比于只进行保鲜涂层材料涂覆或光照处理的，保鲜效果显著延长，果蔬中的营养物质损失更少。
经分析，可能是因为在光照处理下，槲皮素被激活释放活性氧，起到杀灭细菌的作用；将食用成膜剂加入槲皮素溶液中制成混合涂层溶液，可在果蔬表面形成一道天然屏障，维持果肉的细胞完整性，抵抗细菌对鲜切水果的感染。
需要指出的是，上述方法的步骤S1中，加入乙醇和表面活性剂的目的是促进槲皮素溶解，并使第一混合液呈现相对均匀稳定的状态；食用成膜剂的作用是为了促进涂层材料在果蔬表面形成薄膜层，起到保护屏障的作用。将槲皮素和食用成膜剂分别加水搅拌，只需要保证槲皮素和食用成膜剂能够完全溶解即可。因此，针对不用的槲皮素用量，加水量可以以此为基准进行调节。
优选地，步骤S1中，槲皮素、无水乙醇、表面活性剂和食用成膜剂的质量比分别为0.8:0.03:0.05:0.8，槲皮素的浓度为1g/L。
优选地，步骤S2中，制备保鲜涂层材料工作液的稀释倍数为2-15倍，浸泡时间为10min-60min。
更优选地，步骤S2中，制备保鲜涂层材料工作液的稀释倍数为10倍，浸泡时间为30min。
优选地，步骤S3中，光照处理的时间为20min，辐照度为100mW/cm2。
优选地，所述表面活性剂为吐温(例如吐温20、40、60、80)、蔗糖酯、单双甘油酯(例如脂肪酸单甘油酯)、司盘(例如司盘20、40、60等)中的至少一种。
优选地，所述食用成膜剂为壳聚糖，明胶，紫胶，卡拉胶，黄原胶，普鲁兰多糖，纤维素，大豆蛋白，淀粉中的至少一种。
申请人需要说明的是，表面活性剂和食用成膜剂，都是采用的复合食品安全和相关国标要求的原料。除了上述列举的具体的表面活性剂和食用成膜剂，其他符合相关要求的原料也可以用于制备涂层材料。
一种基于槲皮素的光驱动可食用的果蔬保鲜涂层材料，其原料包括槲皮素、无水乙醇、表面活性剂、食用成膜剂和水，且槲皮素、无水乙醇、表面活性剂和食用成膜剂的质量比为(0.5-1):(0.01-0.1):(0.02-0.1):(0.5-1)，槲皮素的浓度为0.5-1.5g/L。
优选地，果蔬保鲜涂层材料中，槲皮素、无水乙醇、表面活性剂和食用成膜剂的质量比为0.8:0.03:0.05:0.8，槲皮素的浓度为1g/L。
与现有技术相比，本发明的有益之处在于：本发明提供的基于槲皮素的光驱动可食用果蔬保鲜涂层材料及其使用方法，通过利用槲皮素和短时间低剂量的光照处理，不仅不会对苹果的品质产生明显不良影响，还具有良好的抗菌性能；食用成膜剂的加入作为胶凝剂使其能够在苹果表面形成一层膜，起到保护屏障的作用；成本低，性能良好，安全无毒，解决了传统包装材料毒性高，效率低的问题，保鲜效果偏短的问题。
附图说明
图1为本发明的光驱动可食用的果蔬保鲜涂层材料的使用方法的原理示意图；
图2为试验例1的实验组一的步骤S1得到的果胶/槲皮素涂层溶液的成膜特性表征；
图3为步骤S3得到的光驱动可食用涂层对鲜切苹果处理后，不同储藏天数的外观变化；
图4为不同储藏天数的苹果表面细菌的平板涂布结果以及总菌落数；
图5为不同处理时苹果(a)硬度、(b)总可溶性固定物(TSS)含量、(c)可滴定酸(TTA)变化、(d)重量变化评价结果；
图6为不同储藏天数的苹果多酚氧化酶(PPO)活性的变化；
图7为不同储藏天数的苹果维生素C含量变化；
图8为苹果块贮藏期间pH值的变化；
图9为不同原料比例的涂层溶液处理后的苹果块的可溶性固形物(TSS)变化；
图10为不同原料比例的涂层溶液处理后的苹果块重量的变化；
图11为不同原料比例的涂层溶液处理后的苹果块硬度的变化；
图12为不同原料比例的涂层溶液处理后的苹果块的维生素C含量的变化；
图13为不同原料比例的涂层溶液处理后的苹果块，在贮藏期间pH值的变化。
具体实施方式
下面将对本发明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条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
以下试验例中所使用槲皮素，均为植物来源，采购自麦克林公司，槲皮素纯度≥95％；食用成膜剂(果胶)采购自阿拉丁公司，相对分子量为291。
由于苹果属于最常见的水果，且各项感官指标非常容易评定，因此以下试验例中，所使用的果蔬样品为鲜切的苹果块。苹果的挑选方法为：在农贸市场挑选大小和成熟度相似，没有任何机械损伤的富士苹果(产自陕西洛川)，用自来水清洗，表面用75％乙醇溶液喷洒消毒；在无菌环境中，待苹果表面干燥后，将苹果完全削皮，然后切成1×1厘米的块，平均分成若干组待用。
以下试验例中，对鲜切苹果块的质量评价包括苹果块的外观评价、硬度评价、可溶性固形物(TSS)含量评价、可滴定酸(TTA)变化、酶活性变化、维生素C含量变化、微生物感染情况，这几个部分。相应的检测评价方法均为本领域的常规技术。
外观评价主要以苹果表面颜色变化(褐变)时长为依据。
硬度评价，是使用物性分析仪(TA-XT PLUS/50，英国)评估苹果片(1×1cm)的机械性能，使用直径为2mm的圆柱探头，在每个苹果片的三个不同位置用圆柱体探针进行处理。
可溶性固定物(TSS)含量评价，是用手持式折射仪对苹果块的含糖量进行了监测：取5g鲜切苹果样品研磨、过滤，取滤液用手持折光仪进行测定，重复三次取平均值。
可滴定酸(TTA)变化的评价，是采用酸碱滴定法测定可滴定酸的含量，称取10g苹果块样品，加入20mL蒸馏水榨汁，过滤后取10ml滤液于锥形瓶中，滴入适量酚酞(2-3滴)，用0.1M的NaOH溶液滴定至溶液变为粉色，并且在半分钟内不褪色；记录消耗的NaOH的体积，计算出TTA的含量。
酶活性变化的评价，是对榨汁后的苹果进行多酚氧化酶(PPO)的提取和测定。首先，采用醋酸钠-醋酸钠缓冲液(pH＝5.5，0.1mol L-1)从苹果样品中提取PPO，苹果汁和缓冲液的体积比为1:1；离心后取上清液，测试体系由4mL缓冲液，0.5mL上清液和1.0mL 0.5M邻苯二酚溶液组成；每隔30s内测量420nm处的吸光度。使用U/g新鲜重量表示PPO活性，其确定为60s内吸光度的变化。用以下公式进行计算：
PPO(U/g)＝反应总体积÷样本体积÷反应时间÷0.01×(吸光值差值)÷样本浓度＝2200×(吸光值差值)÷样本浓度
维生素C含量变化的评价，由于维生素C分子具有共轭双键，其稀盐酸溶液在243nm处吸收最大。因此，取6g鲜切苹果块，加入质量分数10％的HCL溶液5mL，充分研磨、离心(4℃，8000rpm，10min)，取1mL上清与1mL质量分数10％HCL溶液充分混匀，测243nm处吸光值。
以下试验例中，鲜切苹果块表面的微生物感染情况检测，是以西北农林科技大学食品学院提供的金黄色葡萄球菌(ATCC25923)和单核细胞增生李斯特菌(CICC21635)为对象。为了在50mL培养基中培养到一定浓度的细菌，金黄色葡萄球菌和单核细胞增生李斯特菌的培养方法是：(1)采用平板划线技术将细菌划线在LB琼脂平板上，放入37℃的培养箱过夜培养，然后在培养好的平板上挑出金黄色葡萄球菌和单核细胞增生李斯特菌的单菌落，分别接种在50mL LB肉汤中，并于37℃振荡温育12h；(2)在37℃下将摇床设置为180rpm分别持续24h和48h；然后将细菌悬浮液在4℃下离心5min，然后用生理盐水洗涤三次，使用生理盐水重新悬浮并调整金黄色葡萄球菌的OD600nm＝0.8，单核细胞增生李斯特菌的OD600nm＝0.5，获得约108cfu/mL的细菌浓度；再将细菌悬浮液稀释至100倍，获得106CFU/mL的工作浓度，用于进一步的实验。
鲜切苹果块表面的微生物感染情况的检测方法是：取10g苹果块样品加入20mL磷酸盐缓冲液榨汁、过滤，制成均匀液体，再按10、100、1000、10000倍稀释，通过细菌计数从中选择合适的稀释倍数(稀释1000倍)，取100μL加入培养皿中，用涂布器涂匀，在37℃培养箱中恒温培养24h，观察微生物感染情况。
试验例1：保鲜涂层材料浓度和光照处理与否对果蔬保鲜效果的影响
如图1所示，本实施例采用的基于槲皮素的光驱动可食用的果蔬保鲜涂层材料的使用方法，具体步骤如下：
S1、取槲皮素、无水乙醇和吐温-80(表面活性剂)，加入去离子水，室温搅拌30min至槲皮素溶解，制成第一混合液；然后取果胶，加入去离子水搅拌溶解，制成第二混合液，将第一混合液与第二混合液混合均匀，制得槲皮素的浓度为1g/L的保鲜涂层材料，分别制成槲皮素的浓度为1g/L和5g/L的保鲜涂层材料，4℃储存待用；槲皮素、无水乙醇、吐温-80和果胶的质量比为0.8:0.03:0.05:0.8；
S2、取步骤S1制得的保鲜涂层材料，加去离子水稀释10倍制成保鲜涂层材料工作液，浓度分别为0.1g/L和0.5g/L；取第一组、第三组和第四组的鲜切苹果块浸泡在浓度为0.1g/L的保鲜涂层材料工作液中，第二组鲜切苹果块浸泡在浓度为0.5g/L的保险涂层材料工作液中，浸泡约30min，再将苹果块晾干待用；
S3、为了验证光照和槲皮素浓度保鲜涂层材料浓度和光照处理与否对果蔬保鲜效果的影响，完成步骤S2处理后，将第一组和第二组的苹果块静置，不进行任何处理，将第三、四组的苹果块的表面接种106CFU/mL金黄色葡萄球菌，接种量为100μL；
然后将上述四组苹果块分别放置在PP塑料盒中，置于4℃冰箱中以模拟食品加工时的实际储存条件，第一组、第二组和第四组的苹果块分别在AM 1.5G的照明(即辐照度100mW/cm2)下，用商用300W氙灯(Perfectlight Technology，北京)进行光照处理20min；该氙灯配备有UV截止滤光片(λ>400nm)，光源距离苹果块20cm；第三组的在黑暗条件下静置不进行光照处理。即完成果蔬的保鲜处理。
此外，还设置contorl(L)组，即对鲜切苹果块不进行保鲜涂层材料浸泡，不接种金黄色葡萄球菌，也不进行光照处理；water(L)组，即用纯净水替代保鲜涂层材料浸泡，进行光照处理，但未接种金黄色葡萄球菌的鲜切苹果块。
将经过上述处理的各组苹果块分别放置0、1、4、7、10和15天，观察外观变化，如图3所示。图3中，control(L)即control(L)组；water(L)即water(L)组；
Qu 0.1(L)组即先后进行0.1g/L保鲜涂层材料浸泡和光照处理，但未接种金黄色葡萄球菌的鲜切苹果块；
Qu 0.5(L)组即先后进行0.5g/L保鲜涂层材料浸泡和光照处理，但未接种金黄色葡萄球菌的鲜切苹果块；
Qu 0.1(S.aureus)组即进行0.1g/L保鲜涂层材料浸泡，且接种了金黄色葡萄球菌的鲜切苹果块，但未进行光照处理；
Qu 0.1(L+S.aureus)组即进行0.1g/L保鲜涂层材料浸泡，且接种了金黄色葡萄球菌的鲜切苹果块，且进行光照处理。
通过图3，放置10天后，control(L)组、water(L)组和Qu 0.1(S.aureus)组的苹果块出现菌斑，Qu 0.1(L)组、Qu 0.5(L)组、Qu 0.1(L+S.aureus)组的鲜切苹果块的外观品质保持良好。
将经过上述处理的各组苹果块的细菌分别进行稀释涂布平板法，观察细菌生长情况，如图4所示。图4中从左往右分别为control(L)组、water(L)组、Qu 0.1(L)组、Qu 0.5(L)组、Qu 0.1(S.aureus)组和Qu 0.1(L+S.aureus)组，第一组(Qu 0.1(L)组)的苹果块中细菌菌落较少，说明使用保鲜涂层材料，加光照处理，对金黄色葡萄球菌起到有效杀灭抑制作用。同时，15天后细菌菌落总数差异也显示，Qu 0.1(L)组处理的苹果表面菌落数最少。Qu0.5(L)组可能由于高浓度的槲皮素涂层溶液可能对苹果组织细胞有一定的损伤作用，导致水果表面果汁的渗出，在一定程度上不利于对细菌的抑制作用。
硬度、总可溶性固定物(TSS)含量、可滴定酸(TTA)变化、重量变化评价结果如图5(a-d)所示。
从图5a可以看到，浸涂后苹果块的质地比control组和water组的苹果更硬。经过分析，这可能与苹果在不同处理下的失水率有关，相应的硬度升高可能是由于果胶的机械保护作用所致。
从图5b可以看到，各实验组的苹果块在储藏过程中，含糖量均较初始含糖量略有增加，这说明各实验组的保鲜涂层材料对鲜切苹果的TSS没有不利影响。总体而言，Qu 0.1(L)组处理的苹果色泽鲜亮，硬度和含糖量较好，能有效抵抗微生物的侵染。Qu 0.1(L)组的苹果块的硬度值在储存后甚至更高，这可能是由于果胶的机械保护。
从图5c可以看到，在正常储存条件下，可滴定酸一般会降低，糖/酸比升高，从而产生更好的风味；然而，在储存10天后，control组的TTA百分比有了显著提高，这可能是由于微生物分解糖类产生了酸，这与苹果表面的细菌感染是一致的。
从图5d可以看到，本发明提供的保鲜涂层材料还能一定程度减缓保存苹果块的脱水，且减重最多的苹果块，硬度下降幅度也更大。贮藏5-10天时，未涂膜的control组苹果的减重比试验组更明显。
多酚氧化酶(PPO)活性、维生素C含量变化和苹果块贮藏期间pH值的变化的评价结果如图6-8所示。图6中，处理组的酶活略低于对照组，直观表现为苹果表面的褐变程度，这可能与低温对酶活性的抑制有关。此外，Qu 0.1(L)处理组的数值最高，也反映了果胶/槲皮素对酶的抑制作用；图7中，在10天的期望保质期内，各组维生素C均有一定的上升趋势。图8中，编号1-6分别指control组、water组、Qu 0.1(L)组、Qu 0.5(L)、Qu 0.1(S.aureus)组和Qu 0.1(L+S.aureus)，在贮藏期间，pH值没有显著变化；贮藏10天后，经光处理激活的槲皮素可食用涂层可将苹果的货架期延长至10天，对易腐烂的水果具有较好的保鲜效果。
试验例2：槲皮素、无水乙醇、吐温-80和果胶用量对果蔬保鲜效果的影响
如图1所示，本实施例采用的基于槲皮素的光驱动可食用的果蔬保鲜涂层材料的使用方法，具体步骤如下：
S1、取槲皮素、无水乙醇和吐温-80(表面活性剂)，加入去离子水，室温搅拌30min至槲皮素溶解，制成第一混合液；然后取果胶，加入去离子水搅拌溶解，制成第二混合液，将第一混合液与第二混合液混合均匀，制得槲皮素的浓度为1g/L的保鲜涂层材料，4℃储存待用；果胶用量与槲皮素相同；
S2、取步骤S1制得的保鲜涂层材料，加去离子水稀释10倍制成保鲜涂层材料工作液；先将鲜切苹果块浸泡在保鲜涂层材料工作液中约30min，再将苹果块晾干待用；
S3、将步骤S2的晾干的苹果块放置在PP塑料盒中，置于4℃冰箱中以模拟食品加工时的实际储存条件；然后在AM 1.5G的照明(辐照度100mW/cm2)下，用商用300W氙灯(Perfectlight Technology，北京)进行光照处理20min；该氙灯配备有UV截止滤光片(λ>400nm)，光源距离苹果块20cm；即完成果蔬的保鲜处理。
本试验例的上述方法中，不同实验组或对照组的槲皮素、无水乙醇、吐温-80和果胶的质量比如下表所示；另取1组鲜切苹果块，请无菌水浸泡处理，晾干；另取1组鲜切苹果块不作任何保鲜涂层或光照处理。
表1不同实验组或对照组的槲皮素、无水乙醇、吐温-80和果胶的质量比
槲皮素、无水乙醇、吐温-80和果胶的质量比
实验组一 1:0.01:0.02:1
实验组二 0.8:0.03:0.05:0.8
实验组三 0.5:0.1:0.1:0.5
对照组一 0.1:0.5:0.5:0.1
对照组二 1.4:0.01:0.02:1.4
将实验组一的步骤S1制备的果蔬保鲜涂层材料滴涂在硅片上，过夜干燥后分别进行观察，用SEM图和AFM图观察涂层的形态特征，如图2所示。SEM结果显示果胶/槲皮素聚合物呈现成膜状态，表面致密，没有裂缝或空隙。AFM结果直观地展示了涂层溶液的成膜特性。这说明实验组一制备的果蔬保鲜涂层材料的良好的成膜性能，在新鲜切苹果块表面能够形成天然的保护屏障，通过简单浸涂即可得到涂层膜。经分析，这种成膜现象可能是由于果胶与槲皮素之间的氢键交联作用。
可溶性固形物(TSS)、重量变化和硬度的评价结果如图9-11所示。图9、11和13中横坐标的1-5分别指实验组一、二、三和对照组一、二，实验组二和对照组二处理下，
图9中，不同处理组对于苹果的影响不同，实验组一和实验组二对苹果中可溶性固形物影响相较于其他组更小一些；
图10中，不同处理组下，苹果的硬度变化中可以看到，苹果在不同处理下均出现一定的失水情况，其中实验组二的失水率最低；
图11中，实验组二和对照组二处理下，苹果的硬度变化更加可观，这可能是由于失水后果胶的保护作用，与果胶的添加量密切相关；
维生素C含量变化和苹果块贮藏期间pH值的变化的评价结果如图12，13所示。图12中，在10d的保质期内，各处理组维生素C在243nm处的峰值均有一定的上升趋势，这可能与低温储藏对酶活性的抑制有关，而在15天后，维生素均有下降趋势，并且实验组二和对照组二表现更好，下降程度更低；
图13中，在贮藏期间，各个处理组pH值没有显著差异。各个处理组在储存过程中出现的酸性降低，可能源自于储存过程中不同程度的微生物感染。整体来讲，在实验组二的比例下，涂层与光照结合能够实现更加优异的保鲜作用。
综合上述试验例可以发现，当改变槲皮素、无水乙醇和吐温-80的用量比例，或者光照与否，都会对鲜切水果的保鲜时间和水果品质产生明显的影响。只有同时对鲜切苹果块先进行保鲜涂层材料的浸泡覆膜处理，然后再进行特定的光照处理，才能最大程度地提升鲜切苹果块的保鲜和质量稳定时间。
以上具体实施方式详细描述了本发明的实施，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节。在本发明的权利要求书和技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单改型和改变，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.基于槲皮素的光驱动可食用的果蔬保鲜涂层材料的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、取槲皮素、无水乙醇和表面活性剂，加水搅拌直至槲皮素溶解，制成第一混合液；然后将食用成膜剂加水搅拌，直至溶解制成第二混合液，将所述第一混合液与第二混合液混合均匀，制得槲皮素的浓度为0.5-1.5g/L的保鲜涂层材料储存待用；
槲皮素、无水乙醇、表面活性剂和食用成膜剂的质量比为(0.5-1):(0.01-0.1):(0.02-0.1):(0.5-1)；
S2、取步骤S1制得的保鲜涂层材料加水稀释成保鲜涂层材料工作液；先将果蔬浸泡在保鲜涂层材料工作液中，或者将保鲜涂层材料工作液喷涂在果蔬表面；然后将果蔬晾干待用；
S3、对步骤S2的晾干的果蔬进行光照处理10-30min，辐照度50-150mW/cm2即完成果蔬的保鲜处理。
2.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，步骤S1中，槲皮素、无水乙醇、表面活性剂和食用成膜剂的质量比分别为0.8:0.03:0.05:0.8，槲皮素的浓度为1g/L。
3.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，步骤S2中，制备保鲜涂层材料工作液的稀释倍数为2-15倍，浸泡时间为10min-60min。
4.根据权利要求3所述的使用方法，其特征在于，步骤S2中，制备保鲜涂层材料工作液的稀释倍数为10倍，浸泡时间为30min。
5.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，步骤S3中，光照处理的时间为20min，辐照度为100mW/cm2。
6.根据权利要求1-5任一项所述的使用方法，其特征在于，所述表面活性剂为吐温、蔗糖酯、单双甘油酯、司盘中的至少一种。
7.根据权利要求1-5任一项所述的使用方法，其特征在于，所述食用成膜剂为壳聚糖，明胶，紫胶，卡拉胶，黄原胶，普鲁兰多糖，纤维素，大豆蛋白，淀粉中的至少一种。
8.一种基于槲皮素的光驱动可食用的果蔬保鲜涂层材料，其特征在于，其原料包括槲皮素、无水乙醇、表面活性剂、食用成膜剂和水，且槲皮素、无水乙醇、表面活性剂和食用成膜剂的质量比为(0.5-1):(0.01-0.1):(0.02-0.1):(0.5-1)，槲皮素的浓度为0.5-1.5g/L。
9.根据权利要求7所述的果蔬保鲜涂层材料，其特征在于，槲皮素、无水乙醇、表面活性剂和食用成膜剂的质量比为0.8:0.03:0.05:0.8，槲皮素的浓度为1g/L。
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