一种防治果蔬病害的生物保鲜剂及其制备方法

专利名称：一种防治果蔬病害的生物保鲜剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种防治果蔬病害的生物保鲜剂及其制备方法。
背景技术：
我国是世界果蔬生产大国。2007年，我国的果园面积己达1.5亿亩，总产量9599万吨，居世界第一，约占世界水果总产量的17%,我国蔬菜播种面积达到2.6亿亩,总产量56500万吨，已经成为广大农民的主要经济来源之一[1]。我国果蔬品种繁多，果蔬品种多，品质好，风味独特，极具市场竞争力。但是很多优质果蔬受到产地的限制，无法进入高级市场，出口售价也很低。主要原因是贮藏技术不够发达，致使果蔬产品的采后品质下降、腐烂严重，采后损失为20—25%，个别地区可达到40%以上。因此每年由于果实腐烂造成的经济损失达到数百亿元人民币。
病原真菌是导致果蔬采后损失主要因素之一[2]，真菌病害不仅使果蔬数量减少、品质下降，给果农造成严重的经济损失，许多病原真菌还会分泌有毒次生代谢产物，如展青霉素等真菌毒素，从而引起严重的食品安全问题，危害人类健康[3]。如何通过合适的采后处理技术，延长水果的贮藏和销售期，降低采后损失，对保障食品安全、减轻农民负担以及提高种植产业的效益具有重大意义。
国内最常规的方法是使用化学杀菌剂。化学杀菌剂虽然可以有效的抑制病原菌的生长，但是长期高浓度的频繁使用化学杀菌剂会使病原菌产生抗性，并且造成果蔬上农药残留的增加。随着人们对居住环境和生活健康等要求的日益提高，利用微生物代替化学杀菌剂防治果蔬腐烂，安全性高、污染少，近年来迅速得到发展。
在美国和南非已经有了以生防酵母为主要成分的商品化生防制剂，分别是Aspire (主要成分为C 07eoph7a，美国Ecogen公司)和Yield Plus (主要成分为61 WWi/s，南非)[4]。以酵母菌为主要成分的微生物保鲜剂不产生毒素、安全性高，更具市场潜力。但是水果表面菌种资源有限，目前研究较多的只有罗伦隐球酵母、季也蒙毕赤酵母等少数几个酵母菌。若要完全取代化学杀菌剂，菌种资源还远远不够。
海洋酵母是生活在海水中酵母的通称，是酵母家族的一个生态类群，广泛分布于各种
3自然海域中。海洋酵母除耐盐性外，其生物学性质和细胞的组成成分与陆生酵母基本相同。海洋酵母非常适合于工业化大规模生产，技术成熟，生产稳定.产量高，周期短。海洋酵
母的活细胞可以在低温下长期贮存，开发海洋酵母作为生物保鲜剂的菌种资源，非常具有市场潜力。
目前已知的一种海洋酵母(y / oGbs/5on'd/鹏paJ"必ge/ 咖Fell & Tallman)被保藏于英国国际真菌研究所国际农业与生物中心基因资源保藏中心(International Mycological Institute, CABI Genetic Resource Collection),保藏地址英国TW20 9TY萨里郡艾格镇贝克汉姆路国际农业与生物中心英国中心，保藏日期2006.4.19，保藏编号IMI 394084。
上述海洋酵母细胞悬浮液己被用于生产生物保鲜剂，该专利的申请号为200610155209.0。
羧甲基纤维素钠在食品中作为添加剂使用，具有良好的悬浮、乳化、稳定、成膜、防腐保鲜等多种功能，被认可为安全的食品添加剂，其用量不受国家食品卫生标准ADI限制[5一6]。羧甲基纤维素钠可作为水果涂膜的组成成分，生产成本低，能显著提高生防酵母的防腐保鲜效果，非常适合作为生物保鲜剂的佐剂[7]。参考文献刘李峰，武拉平，刘庞芳.我国水果贸易的现状及发展预测.中国果树.2006， 5:60—63.张红印，蒋益虹，郑晓冬，席屿芳,孙萍.酵母菌对果蔬采后病害防治的研究进展.农业工程学报，2003， 19 (4) : 23-27 Brodhagen， M.， Keller, N. P.， 2006. Signalling pathways connecting mycotoxin productionand Sporulation. Molecular Plant Pathology 7, 285-301. Janisiewicz, W. J., Korsten L., 2002. Biological control of postharvest diseases of fruits.Annual Review of Agricultural and Food Chemistry 52, 4406-4413.[5]王璋.食品化学.北京中国轻工业出版社，1999.曾少葵，蒋志红，吴红棉.淮山提取液替代羧甲基纤维素钠作为酸奶稳定剂的效果研究.湛江海洋大学学报，2001 (1) : 52 — 54. Bancroft, R. D., 1995. The use of a surface coating to ameliorate the rate of spread ofpost-harvest ftmgal diseases of top fruit. International Biodeterioration and Biodegmdation 36,385-405.

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种防治果蔬病害的生物保鲜剂及其制备方法。为了解决上述技术问题，本发明提供一种防治果蔬病害的生物保鲜剂，该生物保鲜剂的配方组分为及/2od(wpwW"m pa/wcZ/ge"wm Fell & Talknan酵母细胞悬浮液100 1000mL、羧甲基纤维素钠1 30g和水103 106mL;酵母细胞悬浮液的酵母细胞浓度为108 10"CFU/mL。
作为本发明的防治果蔬病害的生物保鲜剂的改进i^ofifo印^WwnpaZwAge"Mm Fell &Tallman:在英国国际真菌研究所(International Mycological Institute)国际农业与生物中心基因资源保藏中心(CABI Genetic Resource Collection)保藏，保藏号为IMI 394084 。
本发明还同时提供了上述防治果蔬病害的生物保鲜剂的制备方法，包括以下步骤
1) 、把斜面保存的酵母菌接种到装有已经灭菌的35 70mLNYDB培养基的三角瓶中，恒温26 28。C下150 200转/分钟培养18 30小时，发酵液2000 3000转/分钟下离心5 10分钟收集菌体，并用无菌水洗涤酵母菌体两次，用血球计数板计数并调整成浓度为1()S 10"CFU/mL的酵母菌细胞悬浮液；NYDB培养基的组成如下牛肉膏6 8g/L、酵母粉4 5g/L、葡萄糖8 10g/L，氯化钠10 20g/L;
2) 把酵母细胞悬浮液、羧甲基纤维素钠和自来水以100 1000mL: 1 30g: 103 106mL的比例混合，充分搅拌即可。
本发明的果蔬生物保鲜剂的优点是(1)本发明中的海洋酵母i /w6fo^on^wm;7a/wc//gem w Fell & Tallman，不产抗生素，无化学污染，安全性高；(2)羧甲基纤维素钠生产成本低，效果好；(3)具有明显减少果蔬病害、延长果实货架寿命、经济实用、安全性高的多种功能，适用于多种水果和蔬菜的采后贮藏保鲜。


下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细说朋。
图1室温下本发明的生物保鲜剂1对樱桃番茄果实采后链格孢病害的防治效果图；图2是室温下本发明的生物保鲜剂2对冬枣果实采后链格孢病害的防治效果图；图3是室温下本发明的生物保鲜剂3对樱桃番茄果实自然腐烂的防治效果图；图4是室温下本发明的生物保鲜剂3对冬枣果实自然腐烂的防治效果图。
具体实施例方式
5以下实施例中所用的酵母菌均为保藏号为IMI39408的海洋酵母(朋octo印o^^w戸/t^/gew脂Fell & Tallman)。
实施例l、 一种防治果蔬病害的生物保鲜剂的制备方法，依次进行以下步骤
1) 、把斜面保存的酵母菌接种到装有己经灭菌的35mLNYDB培养基的250mL的三角瓶中，恒温26t:下200转/分钟培养30小时，发酵液2000转/分钟下离心10分钟收集菌体，并用无菌水洗涤酵母菌体两次，用血球计数板计数并调整成浓度为109CFU/mL的酵母菌细胞悬浮液；
2) 、取500mL109CFU/mL的酵母菌细胞悬浮液、30g羧甲基纤维素钠和104 mL自来水混合，充分搅拌，配置成生物保鲜剂。
实验1、利用实施例1所得的生物保鲜剂(命名为生物保鲜剂1)在室温下检验对樱桃番茄果实采后链格孢病害的防治效果
以樱桃番茄为试验材料，果实来源于杭州郊区果园。病原菌链格孢dmw"'a^mwto)
樱桃番茄果实刺伤后接种生物保鲜剂1和作为对照1的无菌水以及作为对照2的羧甲基纤维素钠溶液(30g羧甲基纤维素钠溶于104 mL自来水中而得)，接种量均为20ul。
2小时后，接种10ul浓度为5Xl(T个/mL的病原菌孢子悬浮液。果实处理后20'C下入库贮藏6天，观察其发病率。
该生物保鲜剂1对樱桃番茄果实采后链格孢病害的防治效果如图1所示，发病率仅为40. 5%，低于申请号为200610155209.0的生物保鲜剂的最低为51%的发病率。
因此，本发明的生物保鲜剂可显著抑制樱桃番茄采后链格孢病害的发生。
实施例2、 一种防治果蔬病害的生物保鲜剂的制备方法，依次进行以下步骤
1) 、把斜面保存的酵母菌接种到装有已经灭菌的70mLNYDB培养基的250mL的三角瓶中，恒温28"C下150转/分钟培养18小时，发酵液3000转/分钟下离心5分钟收集菌体，并用无菌水洗涤酵母菌体两次，用血球计数板计数并调整成浓度为101QCFU/mL的酵母菌细胞悬浮液；
2) 、取1000mL10iaCFU/mL的酵母菌细胞悬浮液、15g羧甲基纤维素钠和105mL的自来
6水混合，充分搅拌，配置成生物保鲜剂。
实验2、利用实施例2所得的生物保鲜剂(命名为生物保鲜剂2)在室温下检验对冬
枣果实采后链格孢病害的防治效果
以冬枣为试验材料，果实来源于山西。
病原菌j 链格孢fl/敏"ato)
冬枣果实刺伤后接种生物保鲜剂2和作为对照1的无菌水以及作为对照2的羧甲基纤维素钠溶液(15g羧甲基纤维素钠溶于105mL自来水中而得)。接种量为30ul。 3小时后，接种15 u 1浓度为5 X 104个/mL的病原菌孢子悬浮液。果实处理后25'C下入库贮藏4天，观察其发病率。
该生物保鲜剂2对冬枣果实采后链格孢病害的防治效果如图2所示，发病率仅为4%，远远低于申请号为200610155209.0的生物保鲜剂的40%的发病率。
因此，本发明的生物保鲜剂可显著抑制冬枣采后链格孢病害的发生。
实施例3、 一种防治果蔬病害的生物保鲜剂的制备方法，依次进行以下步骤
1) 、把斜面保存的酵母菌接种到装有己经灭菌的50mLNYDB培养基的250mL的三角瓶中，恒温27'C下175转/分钟培养24小时，发酵液2500转/分钟下离心8分钟收集菌体，并用无菌水洗涤酵母菌体两次，用血球计数板计数并调整成浓度为1()HCFU/rnL的酵母菌细胞悬浮液；
2) 、取100mL10"CFU/mL的酵母菌细胞悬浮液、3g羧甲基纤维素钠和105 mL自来水混合，充分搅拌，配置成生物保鲜剂。
实验3、利用实施例3所得的生物保鲜剂(命名为生物保鲜剂3)在室温下检验对樱桃番茄果实整果腐烂的防治效果
以樱桃番茄为试验材料，果实来源于杭州郊区果园。
将完整无损的果实置于生物保鲜剂3中，浸泡30秒，捞出晾千，在2(TC下入库贮藏25天，观察其发病率；对照l为无菌水，对照2为羧甲基纤维素钠溶液(3g羧甲基纤维素钠溶于105 mL自来水中而得)。
该生物保鲜剂3对樱桃番茄果实整果腐烂率的防治效果如图3所示，好果率为75%，
7优于申请号为200610155209.0的生物保鲜剂的65%的好果率。
实验4、将实验3中的试验材料改为冬枣果实(来源于山西)，其余同实验3。防治效果如图4所示，好果率为70%。
并观察其色差、硬度、可溶性固形物、可滴定酸和抗坏血酸5项品质指标；此时仅以无菌水处理的作为对照。结果如表1所示
表l、对冬枣果实贮藏品质的影响
处理硬度 (xl05Pa)糖度 (%)抗坏血酸 (mg/100g)可滴定酸acidity (o/o)
贮藏前23.2711.75466.80.57
对照处理贮藏后23.8010.35299.770.37
生物保鲜剂3处 理贮藏后23.4911.55341.20.52
结果说明经本发明的生物保鲜剂处理的果实仍能基本保持新鲜果实的硬度和风味。因此，本发明的生物保鲜剂具有防止腐烂、控制氧化变色和软化变味的多种功能，配
制和使用方便，安全无毒，对多种果蔬均有明显的保鲜效果，是一种及具潜力的新型生物
保鲜剂。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
8
权利要求
1、一种防治果蔬病害的生物保鲜剂，其特征在于该生物保鲜剂的配方组分为Rhodosporidium paludigenum Fell & Tallman酵母细胞悬浮液100～1000mL、羧甲基纤维素钠1～30g和水103～106mL；所述酵母细胞悬浮液的酵母细胞浓度为108～1011CFU/mL。
2、 根据权利要求1所述的防治果蔬病害的生物保鲜剂，其特征在于所述朋orf(wpon^訓/ a/i //gem w Fell & Tallman:在英国国际真菌研究所(International Mycological Institute)国际农业与生物中心基因资源保藏中心(CABI Genetic Resource Collection)保藏，保藏号为IMI394084 。
3、 如权利要求1或2所述防治果蔬病害的生物保鲜剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤-1) 、把斜面保存的酵母菌接种到装有已经灭菌的35 70mL NYDB培养基的三角瓶中，恒温26 28。C下150 200转/分钟培养18 30小时，发酵液2000 3000转/分钟下离心5 10分钟收集菌体，并用无菌水洗漆酵母菌体两次，用血球计数板计数并调整成浓度为108 10"CFU/mL的酵母菌细胞悬浮液；NYDB培养基的组成如下牛肉膏6 8g/L、酵母粉4 5g/L、葡萄糖8 10g/L，氯化钠10 20g/L;2) 、把酵母细胞悬浮液、羧甲基纤维素钠和水以100 1000mL: l 30g: 103 106mL的比例混合，充分搅拌即可。
4、 根据权利要求3所述的防治果蔬病害的生物保鲜剂的制备方法，其特征在于所述步骤2)中的水为自来水。
全文摘要
本发明公开了一种防治果蔬病害的生物保鲜剂，其配方组分为Rhodosporidium paludigenum Fell & Tallman酵母细胞悬浮液100～1000mL、羧甲基纤维素钠1～30g和水10³～10⁶mL；酵母细胞悬浮液的酵母细胞浓度为10⁸～10¹¹CFU/mL。本发明还同时提供了该生物保鲜剂的制备方法。本发明的生物保鲜剂适用于多种水果和蔬菜的采后贮藏保鲜。
文档编号A23B7/154GK101461419SQ20091009564
公开日2009年6月24日 申请日期2009年1月15日 优先权日2009年1月15日
发明者挺 余, 王一非, 郑晓冬 申请人:浙江大学