CN117050586B - 一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂、制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂、制备方法和应用，水果防腐保鲜技术领域，其由以下组分组成：NaCl 0.06～0.14M，Kloeckera lindneri 34‑9 0.6×107～1.4×107CFU·mL‑1，普鲁兰多糖2.8～3.5wt％，海藻酸钠0.2～0.5wt％，吐温‑20 0～0.2wt％，甘油0～1.0wt％，余量为去离子水。与现有的果蜡处理相比，本发明的涂层剂处理不同类型柑橘果实后，能够明显抑制采后柑橘果实由于柑橘酸腐菌，青霉菌，绿霉菌和炭疽菌等导致的病害的发生，延长采后柑橘果实的贮藏时间，柑橘果实品质生理指标基本无明显差异，呼吸速率有所下降。
Description
技术领域
本发明涉及水果防腐保鲜技术领域，具体涉及一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂、制备方法和应用。
背景技术
柑橘(Citrus reticulata Blanco)是橘、柑、橙、金柑、柚、枳等的总称。中国是柑橘的重要原产地之一，柑橘资源丰富，优良品种繁多，有4000多年的栽培历史。经过长期栽培、选择，柑橘成了人类的珍贵果品。自1961年至2019年，经过60多年的快速发展，中国柑橘产业在种植规模、产量和品质上得到长足进步；据统计柑橘栽培面积增长40倍，达到28541.60km2；柑橘总产量增长240倍，达到43540Kt。随着新品种的不断培育，现今已基本满足市场的周年供应。柑橘作为营养价值较高和市场价值优越的水果，在我国实施脱贫攻坚和乡村振兴战略中也发挥了举足轻重的作用。
我国柑橘超过90％用于鲜食，但是在采摘、运输、贮藏和销售过程中极易感染各种病原菌造成腐烂，同时因贮藏期果实的自然衰老，如水分的散失和营养的消耗造成品质急剧下降。如今我国柑橘采后环节造成的损失高达20％以上，严重阻碍了柑橘产业的稳定均衡化发展。
目前在柑橘采后一般采用化学抑菌剂、植物生长素(2，4-D)或物理的打蜡的方式进行贮藏防腐保鲜。但是化学抑菌剂和植物生长素(2，4-D)的长期使用导致人们对自身健康和环境污染的担忧，物理的打蜡防水处理导致果柑橘皮表面气孔堵塞从而产生大量异味物质。为应对以上问题，促进柑橘产业的可持续发展，有必要开发满足市场需求的防腐保鲜涂层。鉴于此，本发明提供了一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂、制备方法和应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂、制备方法和应用。目的是有效减少采后柑橘果实的病害的发生，保持柑橘果实的新鲜度。
本发明为了解决上述技术问题，第一个目的是提供一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂，其由以下组分组成：NaCl 0.06～0.14M，kloeckera lindneri34-9 0.6×107～1.4×107CFU·mL-1，普鲁兰多糖2.8～3.5wt％，海藻酸钠0.2～0.5wt％，吐温-20 0～0.2wt％，甘油0～1.0wt％，余量为去离子水。
其中，kloeckera lindneri 34-9的保藏编号为CCTCC NO:204025，于2004年3月15保藏在中国典型培养物保藏中心，中国典型培养物保藏中心位于中国，武汉。M为单位mol/L的缩写。
普鲁兰多糖是一种由出芽短梗霉发酵所产生的类似葡聚糖、黄原胶的胞外水溶性粘质多糖，它是1938年由R.Bauer发现的一种特殊的微生物多糖。该多糖是由α-1，4糖苷键连接的麦芽三糖重复单位经α-1，6糖苷键聚合而成的直链状多糖，分子量2万～200万，聚合度100～5000。普鲁兰多糖的成膜性、阻气性、可塑性、粘性均较强，并且具有易溶于水、无毒无害、无色无味等优良特性。2006年5月19日，国家卫生部发布了第8号公告，普鲁兰多糖为新增四种食品添加剂产品之一，可在糖果、巧克力包衣、膜片、复合调味科和果蔬汁饮料中用作被膜剂和增稠剂。
海藻酸钠(C6H7O6Na)n主要由海藻酸的钠盐组成，由a-L-甘露糖醛酸(M单元)与b-D-古罗糖醛酸(G单元)依靠1，4-糖苷键连接并由不同比例的GM、MM和GG片段组成的共聚物。海藻酸钠具有增稠性和成膜性。
吐温20又称为聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、Tween-20、Polyoxyethy-lene(20)Sorbaitan Monolaurate、Sorbimac-rogol Laurate 300，是一种表面活性剂。具有乳化、扩散、增溶、稳定等作用。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的涂层剂以氯化钠和酵母kloeckera lindneri 34-9为主要原材料，配以普鲁兰多糖、海藻酸钠、吐温-20和甘油，色泽为透明无色，成本低廉，安全性高，具有较好的应用前景；
(2)与现有的果蜡处理相比，本发明的涂层剂处理不同类型柑橘果实后，能够明显抑制采后柑橘果实由于柑橘酸腐菌(Geotrichum citri-aurantii，AY-1)，青霉菌(Penicillium digitatum，P44)，绿霉菌(Penicillium italicum，B3)和炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides，NF28)等导致的病害的发生，延长采后柑橘果实的贮藏时间，柑橘果实品质生理指标基本无明显差异，呼吸速率有所下降。
进一步，其由以下组分组成：NaCl 0.08～0.12M，kloeckera lindneri 34-90.8×107～1.2×107CFU·mL-1，普鲁兰多糖2.8～3.5wt％，海藻酸钠0.2～0.5wt％，吐温-20 0～0.2wt％，甘油0～1.0wt％，余量为去离子水。
进一步，其由以下组分组成：NaCl 0.1M，kloeckera lindneri 34-9 1.0×107CFU·mL-1，普鲁兰多糖3wt％，海藻酸钠0.5wt％，吐温-20 0～0.2wt％，甘油0～1.0wt％，余量为去离子水。
进一步，其由以下组分组成：NaCl 0.1M，kloeckera lindneri 34-9 1.0×107CFU·mL-1，普鲁兰多糖3wt％，海藻酸钠0.5wt％，吐温-20 0.2wt％，甘油1.0wt％，余量为去离子水。
本发明的第二个目的是提供一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：将的一定量的普鲁兰多糖溶解于去离子水中，待所述普鲁兰多糖完全溶解后继续添加适量海藻酸钠，在常温条件下进行搅拌溶解，溶解完全后加入kloeckeralindneri 34-9悬浮液进行振荡培养，得到酵母混合溶液；
步骤2：将配制的NaCl溶液与酵母混合溶液进行混匀，在恒温30±2℃下搅拌2～6h，得到涂层剂。涂层剂超声脱气，备用。
进一步，步骤1中，所述振荡培养的温度为28±2℃，持续振荡培养20～28h。
采用上述方案的有益效果是：通过该制备方法，能够减少制备步骤，节约时间，获得均一的混合溶液。
本发明的第三个目的是提供一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂的应用，将上述任一项所述的一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂用于柑橘的防腐保鲜。
进一步，将所述的一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂通过喷雾或浸润方式覆盖到柑橘表面。
附图说明
图1为本发明离体条件下对柑橘柑橘AY-1，P44，B3和NF28的抑制实验结果图；
图2为本发明在防治不同品种温州蜜柑中的应用结果对照图；
图3为本发明不同品种温州蜜柑中的呼吸速率结果对照图；
图4为本发明不同品种温州蜜柑果实品质检测结果对照图；
图5为本发明在防治不同品种脐橙中的应用结果对照图；
图6为本发明不同品种脐橙中的呼吸速率结果对照图；
图7为本发明不同品种脐橙中的品质检测结果对照图；
图8为本发明在防治砂糖橘和脆蜜金柑中的应用结果对照图；
图9为本发明砂糖橘和脆蜜金柑的呼吸速率结果对照图；
图10为本发明砂糖橘和脆蜜金柑贮藏保鲜实验结果对照图。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购得的常规产品。
以下实施例中采用的试剂说明：
普鲁兰多糖购买于上海麦克林生化科技有限公司；
海藻酸钠购买于上海麦克林生化科技有限公司；
吐温-20购买于国药集团化学试剂有限公司；
甘油购买于国药集团化学试剂有限公司；
氯化钠购买于国药集团化学试剂有限公司；
柑橘柑橘酸腐菌(Geotrichum citri-aurantii，AY-1)购买于中国典型培养物保藏中心；
青霉菌(Penicillium digitatum，P44)购买于中国典型培养物保藏中心；
绿霉菌(Penicillium italicum，B3)购买于中国典型培养物保藏中心；
炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides，NF28)购买于中国典型培养物保藏中心；
402D果蜡购买于美国仙农有限公司。
实施例1
本实施例涉及一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂，其由以下组分组成：NaCl0.06M，kloeckera lindneri 34-9 0.6×107CFU·mL-1，普鲁兰多糖3wt％，海藻酸钠0.5wt％，余量为去离子水。
本实施例涉及的用于采后果实防腐保鲜的涂层剂的制备方法，步骤1：将的一定量的普鲁兰多糖溶解于去离子水中，待所述普鲁兰多糖完全溶解后继续添加适量海藻酸钠，在常温条件下进行搅拌溶解，溶解完全后加入kloeckera lindneri 34-9悬浮液进行振荡培养，得到酵母混合溶液；
步骤2：将配制的NaCl溶液与酵母混合溶液进行混匀，在恒温40±2℃下搅拌4h，得到涂层剂。涂层剂超声脱气，备用。
其中，步骤1中，所述振荡培养的温度为28℃，持续振荡培养24h。
实施例2
本实施例涉及一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂，其由以下组分组成：NaCl0.08M，kloeckera lindneri 34-9 0.8×107CFU·mL-1，普鲁兰多糖1.6wt％，海藻酸钠0.4wt％，余量为去离子水。
本实施例涉及的种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂的制备方法与实施例1相同。
实施例3
本实施例涉及一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂，其由以下组分组成：NaCl0.12M，kloeckera lindneri 34-9 1.2×107CFU·mL-1，普鲁兰多糖2.4wt％，海藻酸钠0.6wt％，吐温-20 1.2wt％，甘油1.2wt％，余量为去离子水。
本实施例涉及的种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂的制备方法与实施例1相比，步骤2中将配制的NaCl溶液与酵母混合溶液混匀，混匀后加入适量的吐温-20和甘油，再在恒温30℃下搅拌4h，得到涂层剂，其余是实施例1相同。
实施例4
本实施例涉及一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂，其由以下组分组成：NaCl0.1M，kloeckera lindneri 34-9 1.0×107CFU·mL-1，普鲁兰多糖2wt％，海藻酸钠0.5wt％，吐温-20 0.5wt％，甘油0.5wt％，余量为去离子水。
本实施例涉及的种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂的制备方法与实施例3相同。
本实施例制备得到的涂层剂粘度计检测，结果表明涂层剂蜡液粘度为9.98，与商业果蜡402D粘度(8.14)相近。本发明的实施例4制备的涂层剂蜡液pH值为9.02与商业果蜡402D(8.61)相近。分光光度计检测透明度OD540为0.52，与商业果蜡402D透明度(0.69)相近。该涂层液采用绿萌公司果蔬分选线打蜡处理果蜡雾化状态良好。
实施例5
本实施例涉及一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂，其由以下组分组成：NaCl0.14M，kloeckera lindneri 34-9 1.4×107CFU·mL-1，普鲁兰多糖3wt％，海藻酸钠0.5wt％，吐温-20 0.2wt％，甘油1wt％，余量为去离子水。
本实施例涉及的种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂的制备方法与实施例3相同。
试验例
1、实验方法
1.1离体实验
本试验例采用实施例4制备的涂层剂在离体条件下对柑橘柑橘酸腐菌(Geotrichum citri-aurantii，AY-1)，青霉菌(Penicillium digitatum，P44)，绿霉菌(Penicillium italicum，B3)和炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides，NF28)的抑制实验。具体包括如下步骤：
(1)配置PDA培养基，活化柑橘酸腐菌、青霉菌、绿霉菌和炭疽菌；
(2)配置PDA培养基，待其冷却凝固后在其表面平铺一层1mm厚采用实施例4制备的涂层剂，以不添实施例4制备的涂层剂为对照例，在每个PDA培养基中间分别放置相同大小的活法后的酸腐菌、青霉菌、绿霉菌和炭疽菌菌苔(直径是5mm)，密封后将培养皿放置于28℃培养，培养一周后记录真菌菌苔生长直径的大小。
1.2活体实验
1.2.1在防治不同品种柑橘中的应用
本发明的实施例4制备的涂层剂在防治不同品种采后柑橘果实在抗酸腐菌、青霉菌、绿霉菌和炭疽菌菌中的应用。具体包括如下步骤：
(1)分别选择果型大小一致，无机械损伤不同品种柑橘成熟果实：温州蜜柑(包括2种品种：“国庆一号”和“兴津”)，脐橙(包括3种品种：福本，耐湿和TI)，及砂糖橘和脆蜜金柑，2％次氯酸钠溶液浸泡1min，清水冲洗两次，室温风干；
(2)使用打孔针在不同品种柑橘果实赤道线上等距离刺三个伤口(勿刺穿柑橘油胞层)，选取不同品种柑橘果实分为2组：对照组(n＝4或3)和处理组(n＝4或3)，对照组不做任何处理，实验组在伤口处喷施本发明的实施例4制备的涂层剂，待该涂层剂晾干后在伤口处接种20μL(1.0×106CFU/mL)指状青霉新鲜孢子悬浮液，置于在底部盛有适量无菌水的塑料盒中，盖上盖子，于25℃恒温培养箱中，一周后记录发病率和病斑直径；
(3)同样的方法接种绿霉菌、酸腐菌和炭疽菌。实验重复三次。最终显示的结果是三次重复实验果实孔数腐烂率的平均数。
1.2.2品质测定
不同品种采后柑橘果实品质的测定，包括如下步骤：
(1)选择果型大小一致，无机械损伤不同品种柑橘成熟果实：温州蜜柑(包括2种品种：“国庆一号”和“兴津”)，脐橙(包括3种品种：福本，耐湿和TI)，及砂糖橘和脆蜜金柑，分别用清水(CK，n＝3或4)、果蜡(阳性对照，n＝3或4)和本发明的实施例4制备的涂层剂(n＝3或4)处理果实。清水处理为阴性对照，果蜡处理为阳性对照。
(2)自然晾干，三组果实都放于常规通风库中贮藏，分别在贮藏0d、14d、和28d后测定果实品质，使用爱拓糖酸一体机测定果实品质，包括可溶性固体和可滴定酸，采用碘量法测VC；并用果蔬呼吸测定仪测量不同处理果实呼吸速率。实验重复三次。结果以三次实验平均值表示。
2、实验结果
2.1离体实验
图1结果表明：本发明的实施例4制备的涂层剂在离体条件下都能抑制柑橘采后酸腐菌、青霉菌、绿霉菌和炭疽菌菌的生长。
2.2活体实验
2.2.1在温州蜜柑上的应用
本发明的实施例4制备的涂层剂在温州蜜柑(国庆一号，兴津)上的应用，结果如图2-4。
在温州蜜柑的国庆一号和兴津上，人工打孔接种病原菌柑橘的酸腐菌，青霉菌，绿霉菌和炭疽菌一周后，观察拍照记录，结果如图2。由图2照片可见对照组果实发病率为100％，发病严重，本发明的实施例4制备的涂层剂处理后的发病率降低，病斑直径显著缩小。
不同品种温州蜜柑中的呼吸速率结果对照如图3所示，由图3表明对照组果实呼吸速率较快，商业果蜡和本发明的实施例4制备的涂层剂处理后果实呼吸速率减慢，但本发明的实施例4制备的涂层剂处理对果实呼吸速率影响极小，显著低于商业果蜡的影响。
不同品种温州蜜柑果实品质检测结果对照如图4所示，与对照组相比，本发明的实施例4制备的涂层剂处理果实的可溶性固形物，可滴定酸和Vc几乎没有变化，略高于商业果蜡处理组。说明本发明的实施例4制备的涂层剂处理不影响果实品质。
2.2.2在脐橙上的应用
本发明的实施例4制备的涂层剂在脐橙3个品种(福本，耐湿和TI)上的应用，结果如图5-7。
本发明的实施例4制备的涂层剂处理脐橙3个品种(福本，耐湿和TI)，打孔接种4种病原菌(酸腐菌、青霉菌、绿霉菌和炭疽菌菌)后，结果如图5所示。由图5可知本发明的实施例4制备的涂层剂能不同程度减少发病概率，缩小病斑直径，说明本发明的实施例4制备的涂层剂能抑制柑橘果实病害的发生。
不同品种脐橙中的呼吸速率结果对照如图6所示，呼吸速率测定结果图6表明：本发明的实施例4制备的涂层剂处理与进口果蜡处理后的果实呼吸速率被一定程度降低，说明本发明的实施例4制备的涂层剂处理能够明显降低脐橙贮藏期间果实呼吸速率。
不同品种脐橙中的品质检测结果对照如图7所示，本发明的实施例4制备的涂层剂处理后3个品种柑橘果实与对照相比没有明显差异，说明本发明的实施例4制备的涂层剂不影响柑橘品质。
2.2.3在砂糖橘和脆蜜金柑上的应用
本发明的实施例4制备的涂层剂在砂糖橘和脆蜜金柑上的应用，结果如图8-10。
在防治砂糖橘和脆蜜金柑中的应用结果对照如图8所示，本发明的实施例4制备的涂层剂处理砂糖橘和脆蜜金柑，人工打孔接种青绿霉菌，酸腐菌和炭疽菌，一周后观察发现对照组果实全部发病，处理组果实几乎未发病，结果如图8所示。说明本发明的实施例4制备的涂层剂能有效降低砂糖橘和脆蜜金柑采后病害的发生。
砂糖橘和脆蜜金柑的呼吸速率结果对照如图9所示，可见对照组果实品质和涂膜处理组果实品质相差不大，进口果蜡处理后果实品质下降，说明本发明的实施例4制备的涂层剂处理后不影响柑橘果实品质。
砂糖橘和脆蜜金柑贮藏保鲜实验结果对照如图10所示，贮藏保鲜实验结果表明，果实贮藏30天后，对照组果实果蒂处出现褐变腐败，果实表面明显失水皱缩，商品蜡402D处理果实表面有一定程度皱缩，果蒂处开始出现褐变，而本发明的实施例4制备的涂层剂处理果实果面仍然维持较好的外观品质，部分果实表面颜色仍然维持黄绿色。本发明的实施例4制备的涂层剂处理能够延缓果实表面色泽变化。
综上可知，本发明的实施例4制备的涂层剂处理不同类型柑橘果实后能够明显抑制柑橘采后病害的发生，延长果实采后贮藏时间，显著高于对照组和402D果蜡处理。与对照相比，果实品质生理指标基本无明显差异，呼吸速率有所下降，但明显高于商品果蜡处理组。综上所述，本发明的实施例4制备的涂层剂剂处理能够明显延长果实采后保鲜期，基本满足替商品蜡的需求。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (7)
1.一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂，其特征在于，其由以下组分组成：NaCl 0.06～0.14M，kloeckera lindneri 34-9 0.6×107～1.4×107CFU·mL-1，普鲁兰多糖2.8～3.5wt％，海藻酸钠0.2～0.5wt％，吐温-20 0～0.2wt％，甘油0～1.0wt％，余量为去离子水；
该用于采后果实防腐保鲜的涂层剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：将的一定量的普鲁兰多糖溶解于去离子水中，待所述普鲁兰多糖完全溶解后继续添加适量海藻酸钠，在常温条件下进行搅拌溶解，溶解完全后加入kloeckera lindneri34-9悬浮液进行振荡培养，得到酵母混合溶液；
步骤2：将配制的NaCl溶液与酵母混合溶液进行混匀，并添加适量吐温-20和甘油后在恒温30±2℃下搅拌2～6h，得到涂层剂，随后超声脱气备用。
2.根据权利要求1所述一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂，其特征在于，其由以下组分组成：NaCl 0.08～0.12M，kloeckera lindneri 34-90.8×107～1.2×107CFU·mL-1，普鲁兰多糖3～3.2wt％，海藻酸钠0.3～0.4wt％，吐温-20 0～0.2wt％，甘油0～1.0wt％，余量为去离子水。
3.根据权利要求1所述一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂，其特征在于，其由以下组分组成：NaCl 0.1M，kloeckera lindneri 34-9 1.0×107CFU·mL-1，普鲁兰多糖3wt％，海藻酸钠0.5wt％，吐温-20 0～0.2wt％，甘油0～0.5wt％，余量为去离子水。
4.根据权利要求1所述一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂，其特征在于，其由以下组分组成：NaCl 0.1M，kloeckera lindneri 34-9 1.0×107CFU·mL-1，普鲁兰多糖3wt％，海藻酸钠0.5wt％，吐温-20 0.2wt％，甘油0.5wt％，余量为去离子水。
5.根据权利要求1所述一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂，其特征在于，步骤1中，所述振荡培养的温度为28±2℃，持续振荡培养20～28h。
6.一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂的应用，其特征在于，将权利要求1至4任一项所述的一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂用于柑橘的防腐保鲜。
7.根据权利要求6所述一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂的应用，其特征在于，将所述的一种用于采后果实防腐保鲜的涂层剂通过喷雾或浸润方式覆盖到柑橘表面。
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| CN117050586A (zh) | 2023-11-14 |
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