一种樱桃涂膜保鲜剂及其制备方法和使用方法与流程

本发明属于果蔬保鲜技术领域，具体涉及一种樱桃涂膜保鲜剂及其制备方法和使用方法。

背景技术：

樱桃为蔷薇科李属樱桃亚属植物，主要在北方种植，成熟期早，被誉为“北方春果第一枝”。樱桃果实色泽鲜艳，玲珑晶莹，果肉柔嫩多汁，酸甜可口，营养丰富，外观和内在品质皆佳，被誉为“果中珍品”，医疗保健价值颇高，中医药学认为，樱挑具有调中补气，祛风湿的功能，有促进血红蛋白再生作用，贫血患者、眼角膜病者、皮肤干燥者多食樱桃是非常有益的。2015年起，中国樱桃产量接近60万吨，发展樱桃产业具有广阔的市场前景。

樱桃上市时正值4～7月高温季节，采后极易腐烂，使市场供应范围和供应期受到极大限制。采摘后未及时销售的樱桃多置于-1℃～1℃冷库中储存，保存期仅为一个月左右，且出库后果肉更易变软和腐烂。近年来国内外对樱桃保鲜做了大量研究，产生了保鲜剂保鲜、气调保鲜、减压保鲜等技术。其中应用保鲜剂保鲜樱桃由于保鲜效果好，成本低，保存期长且便于销售等特点受到人们的青睐。

目前多采用化学保鲜剂抑制引起樱桃腐烂的霉菌，化学保鲜剂虽然具有较好的抑菌活性，但存在安全隐患，且现在许多霉菌对它们产生了抗性。应用乳酸菌产生的苯乳酸等生物保鲜剂可有效解决这一问题。一些乳酸菌可产生乳酸、乙酸、苯乳酸、双乙酰和抗菌肽等物质，这些物质可以抑制引起腐败的微生物。近年来，许多学者分离出可以抑制霉菌的乳酸菌，并得出其中抑制霉菌的一种主要成分为苯乳酸。苯乳酸(phenyllacticacid，pla)，即2-羟基-3-苯基丙酸，分子式为c9h10o3。相对分子质量为166，是一种小分子抑菌物质。苯乳酸抑菌谱很广，能抑制多种致病菌和腐败菌，特别是能抑制真菌的污染。研究发现，2g/l的苯乳酸即可抑制霉菌的生长。目前，乳酸菌来源的苯乳酸是研究的热点。乳酸菌能将苯丙氨酸，苯丙酮酸及其盐类转化为苯乳酸，苯乳酸抑菌效果良好，但工业化生产困难，价格偏高，限制了其在食品工业中的应用。

壳聚糖(chitosan,cs)是一种高分子阳离子多糖，化学名称为：直链(1,4)-2-胺基-2-脱氧-β-d-葡萄糖，是甲壳素的脱乙酰产物，通过β(1,4)糖苷键连接。壳聚糖的溶解性能较差，将其进行羧甲基化，可得到羧甲基壳聚糖。羧甲基壳聚糖属于两性离子化合物，水溶性较壳聚糖有较大的改进，且羧甲基壳聚糖具有良好的成膜性、保湿性及抑菌性。羧甲基壳聚糖能在果实表面形成半透性膜而调节果实采后的生理代谢，延缓呼吸作用，诱导果蔬的抗微生物活性，且能生物降解，无毒、安全，作为天然保鲜剂已应用于许多果品的贮藏保鲜。

本发明采用乳酸菌所产苯乳酸的浓缩液与羧甲基壳聚糖共同制备涂膜保鲜剂用于樱桃的保鲜，可有效延长樱桃的保鲜期。

技术实现要素：

因此，本发明的目的提供一种以乳酸菌所产苯乳酸的浓缩液和羧甲基壳聚糖为基础的樱桃涂膜保鲜剂并提供该保鲜剂的使用方法，以克服现有技术中其他化学保鲜剂存在安全隐患的技术问题。

本发明得到的保鲜剂涂膜樱桃后，在樱桃表面形成一层保护膜，可抑制霉菌引起的腐烂，形成的保护膜也可以减缓呼吸强度和乙烯的释放，从而延缓樱桃的成熟和衰老，延长保鲜期。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于苯乳酸和羧甲基壳聚糖的樱桃涂膜保鲜剂，由以下原料组分制成：苯乳酸浓缩液20～30wt％、羧甲基壳聚糖1～1.5wt％，冰乙酸0.3～0.5wt％，可食用甘油1～2wt％，余量为水；

所述苯乳酸浓缩液是以植物乳杆菌ld1.0001为原料，接种到添加有0.3wt％苯丙酮酸钠的mrs培养基中进行发酵制备得到的，其中苯乳酸含量20.0g/kg以上。

一种基于苯乳酸和羧甲基壳聚糖的樱桃涂膜保鲜剂的制备方法，包括如下步骤：

s1：苯乳酸浓缩液的制备；

所述苯乳酸浓缩液是通过如下方法制备得到的：

将接菌量为5％～10％的植物乳杆菌ld1.0001接种到添加有0.3wt％苯丙酮酸钠添加到mrs培养基中，非恒定ph发酵，保持培养基初始ph5.8～6.2，30℃培养48h，发酵液于4℃下经10000g离心15min后取上清液，经乙酸乙酯萃取得到苯乳酸含量20.0g/kg以上的苯乳酸浓缩液；

s2：按照配方称取原料组分，苯乳酸浓缩液20～30wt％、羧甲基壳聚糖1～1.5wt％，冰乙酸0.3～0.5wt％，可食用甘油1～2wt％，余量为水，备用；

s3：将冰乙酸加入到水中配成溶液，羧甲基壳聚糖和甘油加入到冰乙酸水溶液中超声搅拌至溶解，然后与苯乳酸浓缩液混合均匀即得樱桃涂膜保鲜剂。

其中，s1中，萃取时，上清液上用4倍体积的乙酸乙酯萃取3次，旋蒸干燥后加入无菌水到原上清液体积的1/10得到苯乳酸浓缩液。

樱桃涂膜保鲜剂的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)采摘樱桃，保留果柄，剔除机械损伤和腐烂果品，挑选色泽均匀产品，采摘3小时内运输到保鲜处理车间；

2)将步骤1)采摘的樱桃预冷到2℃～5℃，然后浸入涂膜保鲜剂中1min～2min，涂膜后的樱桃经冷风干燥后，立即装入垫有吸水纸的可发性聚苯乙烯包装盒内；

3)将包装好的樱桃装置于-1℃～1℃冷库中储存。

本发明的有益效果如下：

1)与化学保鲜剂相比，本发明中的保鲜剂选用的抑菌物质为苯乳酸和羧甲基壳聚糖，它们可有效抑制霉菌引起的樱桃腐烂；保鲜剂中的羧甲基壳聚糖和苯乳酸浓缩液可在樱桃表面形成一层保护膜，其中的苯乳酸可直接抑制霉菌的生长和繁殖，且该保护膜可阻碍樱桃与空气的接触，降低呼吸强度和乙烯的释放，从而延长樱桃的保鲜期，并在储运期间保持良好的色泽和品质。

2)环保且安全，该樱桃保鲜剂的基础是乳酸菌发酵产物，乳酸菌是从发酵樱桃酒中分离得到，由该乳酸菌发酵得到的发酵液本身是安全的；保鲜剂中的羧甲基壳聚糖由海洋动物的贝壳加工而成，本身也是安全的。制作保鲜剂的原料是动物和微生物的天然产物，既环保又安全。

附图说明

图1为涂膜保鲜美早樱桃的腐烂率变化图；

图2为涂膜保鲜美早樱桃的失重率变化图；

图3为涂膜保鲜美早樱桃的呼吸强度变化图；

图4为涂膜保鲜友谊樱桃的腐烂率变化图；

图5为涂膜保鲜友谊樱桃的失重率变化图；

图6为涂膜保鲜友谊樱桃的呼吸强度变化图。

附表说明

表1保鲜剂涂膜美早樱桃保鲜期内色差、硬度、可滴定酸含量和可溶性固形物含量的变化

表2保鲜剂涂膜友谊樱桃保鲜期内色差、硬度、可滴定酸含量和可溶性固形物含量的变化

具体实施方式

下面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。

下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。下面所描述的实施例，除非其他方面表明，所有的温度单位为摄氏度，反应温度为室温，室温指25℃±5℃，所有的温度误差为±2℃，下述实施例中，如无特殊说明，均为常规方法。所述实施例中所用的原材料，如无特殊说明，均能从商业途径得到。

本发明实施例用的主要设备和原料说明：

本发明选用的樱桃从山东烟台莱山区果园直接采摘；樱桃预冷分选机yt-fx，龙口凯祥机械有限公司购得；冷风干燥机lfgzx-3，湖州欧胜电器有限公司购得。

苯乳酸浓缩液是以植物乳杆菌ld1.0001为原料，接种到添加有0.3wt％苯丙酮酸钠的mrs培养基中进行发酵制备得到的，本发明以下实施例中所用到的苯乳酸浓缩液的具体制备过程如下：

植物乳杆菌ld1.0001冻存菌种复苏后培养，以5％接种量接入到添加0.3wt％苯丙酮酸钠的mrs培养基中30℃培养48hr，非恒定ph发酵，保持培养基初始ph5.8～6.2，发酵液4℃，10000g离心15min后取上清液，经乙酸乙酯萃取得到的苯乳酸浓缩液，其中苯乳酸含量为25.0g/kg。

其中培养基组成：胰蛋白胨，0.5wt％；蛋白胨，0.5wt％；酵母提取物，0.5wt％；葡萄糖，2wt％；吐温-80，0.1wt％；硫酸锰，0.025wt％；乙酸钠，0.5wt％；硫酸镁，0.06wt％；磷酸二氢钾，0.2wt％；柠檬酸氢二氨，0.2wt％。

萃取时，上清液上用4倍体积的乙酸乙酯萃取3次，旋蒸干燥后加入无菌水到原上清液体积的1/10得到苯乳酸浓缩液。

下面我们就以具体的示例对本发明的技术方案进行具体的举例说明：

实施例1

本实施例一种基于苯乳酸浓缩液和羧甲基壳聚糖的樱桃涂膜保鲜剂，由以下原料组分制成：苯乳酸浓缩液30wt％、羧甲基壳聚糖1.5wt％，冰乙酸0.5wt％，可食用甘油1wt％，余量为水；

上述樱桃涂膜保鲜剂的制备过程如下：

按上述保鲜剂的组成称取原料，将冰乙酸加入到水中配成溶液，羧甲基壳聚糖和甘油加入到冰乙酸水溶液中超声搅拌直至溶解，将上述溶液与苯乳酸浓缩液混合均匀即得樱桃涂膜保鲜剂。

实施例2

本实施例一种基于苯乳酸浓缩液和羧甲基壳聚糖的樱桃涂膜保鲜剂，由以下原料组分制成：苯乳酸浓缩液20wt％、羧甲基壳聚糖1wt％，冰乙酸0.3wt％，可食用甘油2wt％，余量为水；具体制备过程和实施例1相同。

实施例3

本实施例一种基于苯乳酸浓缩液和羧甲基壳聚糖的樱桃涂膜保鲜剂，由以下原料组分制成：苯乳酸浓缩液25wt％、羧甲基壳聚糖1.25wt％，冰乙酸0.4wt％，可食用甘油1.5wt％，余量为水；具体制备过程和实施例1相同。

为了进一步验证本发明实施例1-3提供的樱桃涂膜保鲜剂的保鲜效果，下面以实施例1提供的樱桃涂膜保鲜剂为例，选用美早樱桃和友谊樱桃两个品种，进行具体的举例说明。

该樱桃涂膜保鲜剂的具体使用过程如下：

1)采摘新鲜樱桃，保留果柄，剔除机械损伤和腐烂果品，挑选色泽均匀产品，采摘3小时内运输到保鲜处理车间；

2)将步骤1)采摘的美早樱桃预冷到2℃，将遇冷后的樱桃浸入涂膜保鲜剂中1min，涂膜后的樱桃经冷风干燥后，立即装入垫有吸水纸的可发性聚苯乙烯包装盒内；

3)将包装好的美早樱桃装置于-1℃～1℃冷库中储存。

将上述所有包装好的樱桃置于冷库中，在-1～1℃条件下低温贮藏。实验过程中，定期(10天、20天、30天、40天)取样检测相应指标，每次取3盒样品进行平行检测，结果取平均值。

检测结果表明，美早樱桃采用该涂膜保鲜剂涂膜后放入冷库，保存40天后，涂膜樱桃与对照组(ck)樱桃相比，腐烂率明显降低(涂膜组，7.26％；ck，25.90％)(图1)；失重率减少(涂膜组，2.79％；ck，5.27％)(图2)；呼吸强度增加缓慢[涂膜组，8.78μl/(g·h)→17.24μl/(g·h)；ck，8.78mg/μl/(g·h)→24.34μl/(g·h)](图3)；色差、硬度、可溶性固形物含量和可滴定酸含量均变化较小(表1)。应用保鲜剂涂膜后保鲜的美早樱桃仍有一定光泽，颜色较浅，各项品质指标均优于对照组樱桃。

表1保鲜剂涂膜美早樱桃保鲜期内色差、硬度、可滴定酸含量和可溶性固形物含量的变化

注：同列不同字母表示差异显著，p<0.05。

而友谊樱桃采用该涂膜保鲜剂涂膜后放入冷库，保存40天后，涂膜樱桃与对照组(ck)樱桃相比，腐烂率明显降低(涂膜组，5.97％；ck，15.22％)(图1)；失重率减少(涂膜组，2.43％；ck，4.34％)(图2)；呼吸强度增加缓慢[涂膜组，8.72μl/(g·h)→20.00μl/(g·h)；ck，8.72μl/(g·h)→24.64μl/(g·h)](图3)；色差、硬度、可溶性固形物含量和可滴定酸含量均变化较小(表2)。应用保鲜剂涂膜后保鲜的友谊樱桃仍有较好的光泽度，颜色较浅，各项品质指标均优于对照组樱桃。

表2保鲜剂涂膜友谊樱桃保鲜期内色差、硬度、可滴定酸含量和可溶性固形物含量的变化

注：同列不同字母表示差异显著，p<0.05。

本发明中提到的测试指标按照下述方法进行检测，每隔10天检测一次，其中：樱桃出现直径超过1mm的霉斑或因腐烂造成的凹陷直径超过3mm为腐烂果，腐烂率按以下公式计算：

呼吸率：采用气流法测定，co2检测仪器为光合检测仪。打开仪器预热10分钟，然后再利用碱石灰和外界空气进行“调零”。用天平称取200±2g试验樱桃作为实验材料，放置在广口瓶中，连通仪器，待数值稳定，记录樱桃释放的二氧化碳量，呼吸强度按以下公式计算，

呼吸强度＝(v1-v2)×36/m[μl/(g·h)]

其中，v1为放入样品后co2数值，μl/l；v2为空瓶co2数值，μl/l；m为样品质量，单位为g；36气体流速为36l/hr。

色差：用色差分析仪测定。选择色泽均匀的樱桃放入样品测定窗口，测定其l*值、a*和b*，每组测定10个樱桃，计算平均值。

硬度：用质构仪测定。测定参数如下：探头为ta39，测试前探头下降速率、测试速率和测试后探头上升速率均为0.5mm/s，探头压缩样品的距离为7mm，感应力3g，每组测定10个樱桃，计算平均值。

可溶性固形物含量测定：取樱桃样品放入研钵中研碎后，经过离心(4000r/min)或过滤后取汁液测定。调节环境温度为20℃，同时用冰调汁液至20℃。以质量分数表示果蔬中可溶性固形物含量，直接从阿贝折光仪中读出可溶性固形物的质量分数(％)。

可滴定酸含量测定。吸取樱桃汁液10.0ml，置于100ml容量瓶中，定容至刻度，摇匀。静置30min后过滤。吸取20.0ml滤液，转入烧杯中，将烧杯置于磁力搅拌器上，放入搅拌棒，插入酸度计的玻璃电极和甘汞电极，滴定管尖端插入样液内0.5～1cm，在不断搅拌下用氢氧化钠溶液迅速滴定至ph6.0，而后减慢滴定速度。当ph接近7.5时，每次加入0.1～0.2ml，并于每次加入后记录ph读数和氢氧化钠溶液的总体积，继续滴定至ph值为8.3，在ph值为8.1±0.2的范围内，ph值小于8.1时消耗的氢氧化钠体积记为v1，滴定ph值记为ph1，ph大于8.1时消耗的氢氧化钠体积记为v2，滴定ph值记为ph2，用内插法求出滴定至ph8.1所消耗的氢氧化钠溶液体积vx。

求得vx即为定至ph8.1所消耗的氢氧化钠溶液体积。可滴定酸含量的计算公式：

式中v——样品提取液总体积，ml；

vs——滴定时所取滤液体积，ml；

c——naoh滴定液浓度，mol/l；

v1——滴定滤液消耗的naoh溶液体积，ml；

v0——滴定蒸馏水消耗的naoh溶液体积，ml；

m——样品质量，g；

f——折算系数，g/mmol；樱桃中可滴定酸以苹果酸计，f＝0.067。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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。