一种中药防腐保鲜剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及保鲜剂
技术领域：
，具体涉及一种中药防腐保鲜剂及其制备方法和应用。
背景技术：
：目前，国内不断研究出各种有效的保鲜方法，对长时间保鲜果蔬的品质做出较大的贡献。由于常用的化学保鲜剂会对人体健康有影响，以及对环境造成污染，因此从天然中草药材里提取活性物质用于果蔬的保鲜，受到人们的广泛关注。中草药保鲜的优点有：毒性低或无毒性，进入人体后容易分解，以及有营养等。中药保鲜剂的问世，更确定了天然保鲜剂的地位。我国有丰富的天然植物资源，为研究安全有效的天然保鲜剂提供了良好的基础。目前，一般都使用含氯成份的保鲜剂进行果蔬保鲜，但是众所周知，这种含氯成份的保鲜剂有异味，且价格较高，不能直接食用，如果清洗后有残留会对人体造成伤害。技术实现要素：为了解决现有的一种含氯成份的保鲜剂存在的有异味、价格高、无法直接食用的问题，本发明提供一种中药防腐保鲜剂及其制备方法和应用。本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：本发明的一种中药防腐保鲜剂，包括丁香挥发油、桂皮挥发油、壳聚糖、柠檬酸和乙醇水溶液，所述丁香挥发油、桂皮挥发油、壳聚糖、柠檬酸、乙醇水溶液的用量比例为(15～35)ml:(150～250)ml:(0.5～2)g:(5～15)g:1000ml。作为优选的实施例，所述丁香挥发油、桂皮挥发油、壳聚糖、柠檬酸、乙醇水溶液的用量比例为25ml:200ml:1g:10g:1000ml。作为优选的实施例，所述乙醇水溶液中乙醇的体积分数为75％。本发明还提供了上述一种中药防腐保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：步骤一、丁香挥发油的提取按照丁香:水＝1g:6ml的用量比例，将丁香与水混合后置于挥发油提取装置中，100瓦条件下提取3.5h～4.5h，收集丁香挥发油；步骤二、桂皮挥发油的提取按照桂皮:水＝1g:6ml的用量比例，将桂皮与水混合后置于挥发油提取装置中，100瓦条件下提取3.5h～4.5h，收集桂皮挥发油；步骤三、挥发油复配液的配制按照丁香挥发油、桂皮挥发油、壳聚糖、柠檬酸、乙醇水溶液的用量比例为(15～35)ml:(150～250)ml:(0.5～2)g:(5～15)g:1000ml，先将柠檬酸和乙醇水溶液混匀，再依次加入壳聚糖、丁香挥发油、桂皮挥发油混匀，得到挥发油复配液，室温下封闭放置24h即得中药防腐保鲜剂。作为优选的实施例，步骤一中，所述丁香与水的用量分别为：50g和300ml。作为优选的实施例，步骤二中，所述桂皮与水的用量分别为：50g和300ml。作为优选的实施例，步骤一中，提取时间为4h。作为优选的实施例，步骤二中，提取时间为4h。本发明的一种中药防腐保鲜剂在果蔬保鲜中的应用。使用时，在待保鲜的果蔬表面均匀喷洒该中药防腐保鲜剂即可。本发明的有益效果是：本发明采用纯天然中药丁香、桂皮为原材料，通过水蒸气提取法提取挥发油；进一步加入壳聚糖提高防腐抑菌的效果，壳聚糖具有很好的抑菌作用，可以在果蔬表面形成一层膜隔绝细菌；除此之外还向其中加入了柠檬酸和乙醇水溶液作为溶剂，柠檬酸味道清香，同时也能很好的溶解壳聚糖；采用正交实验找出最佳配比，将以上成分按照最佳配比配制成中药防腐保鲜剂。本发明存在以下优势：1、本发明的中药防腐保鲜剂，由于采用纯天然中药制备，对人体无毒无害，无任何毒副作用，气味芳香，食用时无须特别清洗，只需简单冲洗即可。2、本发明制备的中药防腐保鲜剂很好地抑制了细菌生长，延长了保鲜期，具有较长的保鲜时间，有效降低了果蔬坏果率，特别适用于果农采摘后储运过程中的保鲜和家庭果蔬食品储藏保鲜。3、本发明制备的中药果蔬防腐保鲜剂制备方法简单，易于推广，特别适合在广大农村推广使用。4、本发明采用特定的中药配方，保鲜效果显著。由于各个中药成分之间具有协同作用，既能有效抗菌，又能保持果蔬的正常呼吸，有效防止水分的流失，因此能实现显著的保鲜效果。5、本发明在中药挥发油的基础上，添加壳聚糖、柠檬酸、乙醇水溶液，一方面，壳聚糖有效的抑菌，提高了中药挥发油的保鲜效果，另一方面，乙醇水溶液和柠檬酸分别作为挥发油和壳聚糖的溶剂。6、本发明制备的中药防腐保鲜剂使用方便，仅需直接喷洒在待保鲜的果蔬食品表面即可。可以用于香蕉、葡萄、梨子等果蔬食品的保鲜。附图说明图1为香蕉质量随时间变化曲线。图2为梨子质量随时间变化曲线。图3为葡萄质量随时间变化曲线。图中：a、第一组(将实施例3制备的中药防腐保鲜剂按照比例加入蒸馏水稀释5倍)，b、第二组(将实施例3制备的中药防腐保鲜剂按照比例加入蒸馏水稀释50倍)，c、第三组(选取市面上评价较好的果蔬保鲜剂，作为对照组)，d、第四组(清水对照组)。具体实施方式本发明的一种中药防腐保鲜剂，包括丁香挥发油、桂皮挥发油、壳聚糖、柠檬酸和乙醇水溶液，所述丁香挥发油、桂皮挥发油、壳聚糖、柠檬酸、乙醇水溶液的用量比例为(15～35)ml:(150～250)ml:(0.5～2)g:(5～15)g:1000ml。作为优选的实施例，所述丁香挥发油、桂皮挥发油、壳聚糖、柠檬酸、乙醇水溶液的用量比例为25ml:200ml:1g:10g:1000ml。这样一个优选的用量比例的好处是：在保持保鲜效果的同时降低果蔬保鲜剂的成本。作为优选的实施例，所述乙醇水溶液中乙醇的体积分数为75％。本发明的配方中含有丁香挥发油，其作用是可以抑制果蔬表面致腐菌的生长，延长果蔬腐烂时间。本发明的配方中含有桂皮挥发油，其作用是可以抑制果蔬表面致腐菌的生长，延长果蔬腐烂时间。本发明的配方中含有壳聚糖，壳聚糖具有很好的抑菌作用，在果蔬表面会形成一层膜隔绝细菌。本发明的配方中含有柠檬酸，柠檬酸味道清香，同时也能很好的溶解壳聚糖。本发明的配方中含有乙醇水溶液，乙醇水溶液可以作为丁香挥发油、桂皮挥发油、壳聚糖和柠檬酸的溶剂。本发明的一种中药防腐保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：步骤一、丁香挥发油的提取按照丁香:水＝1g:6ml的用量比例，将丁香与水混合后置于挥发油提取装置中，100瓦条件下提取3.5h～4.5h，收集丁香挥发油；步骤二、桂皮挥发油的提取按照桂皮:水＝1g:6ml的用量比例，将桂皮与水混合后置于挥发油提取装置中，100瓦条件下提取3.5h～4.5h，收集桂皮挥发油；步骤三、挥发油复配液的配制按照丁香挥发油、桂皮挥发油、壳聚糖、柠檬酸、乙醇水溶液的用量比例为(15～35)ml:(150～250)ml:(0.5～2)g:(5～15)g:1000ml，先将柠檬酸和乙醇水溶液混匀，再依次加入壳聚糖、丁香挥发油、桂皮挥发油混匀，得到挥发油复配液，室温下封闭放置24h即得中药防腐保鲜剂。先将柠檬酸和乙醇水溶液混匀，再依次加入壳聚糖、丁香挥发油、桂皮挥发油混匀，这样一个添加顺序的好处是：可以防止壳聚糖出现溶解度低的情况发生。作为优选的实施例，步骤一中，所述丁香与水的用量分别为：50g和300ml。作为优选的实施例，步骤二中，所述桂皮与水的用量分别为：50g和300ml。作为优选的实施例，步骤一中，提取时间为4h。作为优选的实施例，步骤二中，提取时间为4h。本发明的一种中药防腐保鲜剂在果蔬保鲜中的应用。在使用时，在待保鲜的果蔬表面均匀喷洒该中药防腐保鲜剂即可。例如：可以用于香蕉、梨子、葡萄等果蔬的保鲜。为了更好地理解本发明的内容，下面结合具体实施例对本发明作进一步详细发明。实施例1中药的筛选1、供试菌的确定：通过查阅文献，选取了果蔬上的常见菌种，分别为大肠杆菌、金黄色葡萄球杆菌和枯草芽孢杆菌。2、供试菌的活化：将供试菌(大肠杆菌、金黄色葡萄球杆菌和枯草芽孢杆菌)分别用LB培养基活化后，选取单个菌落接种于液体培养基中，摇床培养6h后，使OD值在1.0左右，备用。3、通过查阅文献，初步选取有抑菌能力的中药，分别为丁香、桂皮、野菊花、干姜和薄荷。4、挥发油最低抑菌浓度的确定(1)丁香挥发油的提取：称取中药丁香50g，加入挥发油提取装置中，加入300ml水，100瓦(W)条件下提取4h，直至挥发油量不再增加为止，收集丁香挥发油，备用。同理，桂皮、野菊花、干姜和薄荷挥发油的提取过程同上。(2)最低抑菌浓度的测定：将丁香挥发油与酒精(75％)按一定体积比(1:10；1:20；1:40；1:80；1:160；1:320)进行稀释，存放在EP管中；将上述稀释过的丁香挥发油加入培养基中，制成药物培养基，均分成3份，分别倒入3个培养皿中，然后在1号培养皿中加入大肠杆菌液350μl，在2号培养皿中加入金黄色葡萄球杆菌液350μl，在3号培养皿中加入枯草芽孢杆菌350μl，以空白和酒精(75％)作为对照组，放入37℃培养箱中培养24h，观察结果。同理，桂皮、野菊花、干姜和薄荷挥发油最低抑菌浓度的测定过程同上。结果如表1所示：经过试验后确定的挥发油最低抑菌浓度是：25ml/L。表15、药敏试验将LB培养基倒入培养皿中，待其凝固后，用涂布棒按三个方向密集涂布三次，最后沿平板边缘环涂1周，加盖后室温放置5min，使平板表面稍干；再用无菌镊子将药敏片浸入丁香挥发油中，取出后将药敏片在瓶口轻轻按压，使药敏片表面无多余液体，之后将药敏片贴于涂菌平板表面，在37℃培养箱中培养24h后，测定抑菌圈直径。同理，桂皮、野菊花、干姜和薄荷挥发油的药敏试验过程同上。结果如表2所示：对三种供试菌抑菌圈的大小进行对比，决定选取丁香、桂皮为主要中药材。表2实施例2各组分最佳配比的选择1、丁香挥发油的提取按照丁香:水＝1g:6ml的用量比例，将丁香与水混合后置于挥发油提取装置中，100瓦条件下提取3.5h～4.5h，收集丁香挥发油；同理，桂皮挥发油的提取过程同上。2、挥发油复配液的配制称取10g柠檬酸，加入1000ml乙醇水溶液(乙醇水溶液中乙醇的体积分数为75％)混匀，按照表1中给出的比例，依次添加壳聚糖、丁香挥发油、桂皮挥发油，混匀，得到多组挥发油复配液，室温下封闭放置24h，备用。3、正交试验：通过预实验选取三因素三水平，通过正交试验表设计正交实验方案，如表3所示。表3因素丁香挥发油(ml)桂皮挥发油(ml)壳聚糖(g)水平11002001水平2501000.5水平325500.75将LB培养基倒入培养皿中，待其凝固后，用涂布棒按三个方向密集涂布三次，最后沿平板边缘环涂1周，加盖后室温放置5min，使平板表面稍干；再用无菌镊子在LB培养基中心处竖直插入牛津杯，在牛津杯内加入不同浓度的挥发油复配液；加盖，在37℃培养箱中培养24h后，测定抑菌圈直径，如表4所示。表4因素丁香挥发油桂皮挥发油壳聚糖抑菌圈直径试验1水平1水平1水平157.40mm试验2水平1水平2水平245.10mm试验3水平1水平3水平346.88mm试验4水平2水平1水平253.90mm试验5水平2水平2水平340.25mm试验6水平2水平3水平142.80mm试验7水平3水平1水平344.05mm试验8水平3水平2水平166.25mm试验9水平3水平3水平241.80mm水平1均值49.79mm51.78mm55.48mm水平2均值45.65mm50.53mm46.93mm水平3均值50.70mm43.83mm43.72mm极差5.05mm7.95mm11.76mm①从极差上看，影响挥发油复配液抑菌的组成成分中，影响的能力由强到弱依次为：壳聚糖＞桂皮挥发油＞丁香挥发油。②从均值上看，丁香挥发油在水平3的均值最大，桂皮挥发油在水平1的均值最大，壳聚糖在水平1的均值最大，故挥发油复配液中的各组分的最佳配比应为：丁香挥发油选取水平3，桂皮挥发油选取水平1，壳聚糖选取水平1，那么最终确定的各组分最佳用量比例为：丁香挥发油:桂皮挥发油:壳聚糖:柠檬酸:乙醇水溶液＝25ml:200ml:1g:10g:1000ml。实施例3中药果蔬防腐保鲜剂的制备首先是挥发油的提取，然后是挥发油复配液的配制，其具体制备过程如下：步骤一、丁香挥发油的提取按照用量比例，将50g丁香与300ml水混合后置于挥发油提取装置中，100瓦(W)条件下提取4h，(当提取至3.5h时，挥发油量不再增加，此时再继续观察30分钟后挥发油量还是没有增加，即可停止)，收集丁香挥发油，备用；步骤二、桂皮挥发油的提取按照桂皮:水＝1g:6ml的用量比例，将50g桂皮与300ml水混合后置于挥发油提取装置中，100瓦(W)条件下提取4h，直至挥发油量不再增加为止(当提取至3.5h时，挥发油量不再增加，此时再继续观察30分钟后挥发油量还是没有增加，即可停止)，收集桂皮挥发油，备用；步骤三、挥发油复配液的配制按照用量比例，先将10g柠檬酸和1000ml乙醇水溶液混匀，再依次加入1g壳聚糖、25ml丁香挥发油、200ml桂皮挥发油混匀，得到挥发油复配液，室温下封闭放置24h即得中药防腐保鲜剂。实施例4香蕉保鲜实验1、实验环境(1)季节：保鲜实验在春、夏、秋、冬四个季节的自然环境下分别进行。(2)温度：3～4℃的恒温环境。(3)被保鲜食物要求：取表面无压痕、无黑点的香蕉为供试品。2、分组实验(1)保鲜处理用喷雾器在待保鲜的香蕉表面均匀喷洒通过实施例3制备的中药防腐保鲜剂。(2)保鲜分组第一组：将实施例3制备的中药防腐保鲜剂按照比例加入蒸馏水稀释5倍。第二组：将实施例3制备的中药防腐保鲜剂按照比例加入蒸馏水稀释50倍。第三组：选取市面上评价较好的果蔬保鲜剂，作为对照组。第四组：清水对照组。(3)实验结果如表5、6和图1所示。①香蕉腐烂用时为13天。②第一组5倍稀释的果蔬保鲜剂和第二组50倍稀释的果蔬保鲜剂成功的将香蕉的保鲜时间延长了1倍。③第一组5倍稀释的果蔬保鲜剂和第二组50倍稀释的果蔬保鲜剂对香蕉的保鲜效果均比第三组市面上评价较好的果蔬保鲜剂要好。④第一组失重率为14.07％。⑤第二组失重率为11.11％。⑥第三组失重率为13.33％。⑦第四组质量随时间变化最大，失重率为17.04％。⑧第二组50倍稀释的果蔬保鲜剂的保鲜能力最佳。表5表6实施例5梨子保鲜实验1、实验环境(1)季节：保鲜实验在春、夏、秋、冬四个季节的自然环境下分别进行。(2)温度：3～4℃的恒温环境。(3)被保鲜食物要求：取表面无压痕、无黑点的梨子为供试品。2、分组实验(1)保鲜处理方法用喷雾器在待保鲜的梨子表面均匀喷洒通过实施例3制备的中药防腐保鲜剂。(2)保鲜分组对比第一组：将实施例3制备的中药防腐保鲜剂按照比例加入蒸馏水稀释5倍。第二组：将实施例3制备的中药防腐保鲜剂按照比例加入蒸馏水稀释50倍。第三组：选取市面上评价较好的果蔬保鲜剂，作为对照组。第四组：清水对照组。(3)实验结果如表7、8和图2所示。①梨子腐烂用时为10天。②第一组失重率为6.82％。③第二组失重率为4.71％。④第三组失重率为4.71％。⑤第四组质量随时间变化最大，失重率为8.05％。⑥如图2所示，第二组与第三组质量随时间变化曲线重合，说明第二组与第三组的保鲜剂对梨子的保鲜能力均等，这两组保鲜效果最佳。表7表8实施例6葡萄保鲜实验1、实验环境(1)季节：保鲜实验在春、夏、秋、冬四个季节的自然环境下分别进行。(2)温度：3～4℃的恒温环境。(3)被保鲜食物要求：取表面无压痕、无黑点的葡萄为供试品。2、分组实验(1)保鲜处理方法用喷雾器在待保鲜的葡萄表面均匀喷洒通过实施例3制备的中药防腐保鲜剂。(2)保鲜分组对比第一组：将实施例3制备的中药防腐保鲜剂按照比例加入蒸馏水稀释5倍。第二组：将实施例3制备的中药防腐保鲜剂按照比例加入蒸馏水稀释50倍。第三组：选取市面上评价较好的果蔬保鲜剂，作为对照组。第四组：清水对照组。(3)实验结果如表9、10和图3所示。①葡萄腐烂用时为12天。②第一组5倍稀释的果蔬保鲜剂和第二组50倍稀释的果蔬保鲜剂成功的将葡萄的保鲜时间延长了1倍。③第一组5倍稀释的果蔬保鲜剂和第二组50倍稀释的果蔬保鲜剂对葡萄的保鲜效果均比第三组市面上评价较好的果蔬保鲜剂要好。④第一组失重率为10.71％。⑤第二组失重率为9.60％。⑥第三组质量随时间变化最大，失重率为26.14％。⑦第四组失重率为13.45％。表9表10通过实施例4、实施例5和实施例6可以看出，对水果保鲜效果最好的是：第二组＞第一组＞第三组＞第四组。本发明的中药防腐保鲜剂对于水果(苹果和香蕉)储运的意义大于家庭保鲜存放，葡萄的保鲜效果也具有一定的储运意义，其他果蔬家庭保鲜意义大于储运，恒温状态下保鲜效果更佳。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
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的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3