本发明属于果蔬采后保鲜技术领域，具体涉及一种基于氯化胆碱-有机酸低共熔溶剂的果蔬保鲜剂，及该低共熔溶剂作为果蔬采后转红抑制剂的应用。
背景技术：
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
氯化胆碱是胆碱的衍生物，其加工及储运性能稳定，是适合于药品、食品的理想营养强化剂，可作为婴儿食品添加剂，使用安全性高。氯化胆碱属于季鞍盐的一种，进人植物体内后可以转化成磷脂酰胆碱，是构成生物膜的重要组成部分，因此在一定条件下施用氯化胆碱有助于减少膜脂损伤的程度，增加膜脂的流动性，从而增强植物的抗逆性。氯化胆碱还是一种植物光合作用促进剂，对增加产量有明显的效果。目前本领域内将氯化胆碱广泛的作为植物生长调节剂成分进行使用，具有增加作物产量、提高抗逆性，改善作物品质的功效。
低共熔溶剂(des)是一类新兴绿色的类离子液体体系。des的典型代表是2003年报道的氯化胆碱和尿素体系，des研究成为了全世界各领域的研究热点。通常情况下des由两部分组成，分别是氢键供体(hbd)和氢键受体(hba)，des中氢键的存在导致了其具有低于组成成分自身的熔点，形成在室温下是液态的共熔物质体系。常见的hba涵盖季铵盐类、金属卤化物类等，hbd涵盖多元醇、多元羧酸、酰胺类等。
近来有研究表明，有机酸形成低共熔溶剂后，表现出有异于原有机酸的抑菌特性，对一些微生物呈现出明显提高的抑菌特性。有报道发现柠檬酸-氯化胆碱低共熔溶剂具有对冷鲜肉微生物滋生的抑制作用。
色泽是果蔬采后主要的感官品质之一，它是消费者判断果蔬成熟度、新鲜度、商品可接受度及营养价值的重要参数。果蔬采后色泽的主要色素包括叶绿素、类胡萝卜素和花色苷。如青椒、冬枣、西红柿、火龙果等高价值果蔬，都伴随一定程度的采后转红现象。由于果蔬采后仍然保持着细胞活性，色素持续进行着代谢作用，这类果实采后颜色由绿色逐渐转成黄色和红色，从而影响售价。目前抑制采后转红的方法有低温、气调、保鲜剂处理等，采用安全、高效的果蔬保鲜剂抑制果蔬采后转红速度有利于延长商品货架期、获得更高的经济效益。
技术实现要素：
针对上述研究背景，本发明旨在开发一种新的果蔬保鲜剂及保鲜方法，应用于延缓果蔬采后成熟衰老，特别是抑制采后转红现象。本发明研究发现，氯化胆碱与有机酸形成的低共熔溶剂对于采后果蔬具有良好的抑制转红及保鲜效果，采用氯化胆碱-有机酸处理后的果蔬转红率相比单用使用氯化胆碱或有机酸的效果具有显著的提升。
基于该技术效果，本发明提供以下技术方案：
本发明第一方面，提供氯化胆碱-有机酸低共熔溶剂在果蔬保鲜剂中的应用。
本发明第二方面，提供一种果蔬保鲜剂，所述果蔬保鲜剂包括氯化胆碱-有机酸低共熔溶剂。
有机酸中的柠檬酸、抗坏血酸等是本领域常用抗氧化剂，具有保鲜效果，对于果蔬采后转红也具有一定程度的抑制效果。经本发明研究发现，将氯化胆碱-有机酸组合得到低共熔溶剂具有良好的果蔬采后保鲜效果，特别是对果蔬转红的抑制效果，其联合使用后的抑制转红作用显著超过同浓度有机酸对果蔬转红的抑制效果。该提升效果以柠檬酸最为显著，单用柠檬酸的抑制效果弱于其他有机酸，而氯化胆碱-柠檬酸低共熔溶剂的抑制转红效果相比同浓度的柠檬酸提升了二十多倍，效果最好的方案中，转红率可降低至6.7％。
基于该研究结果，氯化胆碱-有机酸低共熔溶剂或氯化胆碱-柠檬酸低共熔溶剂可作为一种具有果蔬采后转红抑制剂添加至果蔬保鲜剂中。依据市场需求，作为一种专用的果蔬采后转红抑制保鲜剂，应用于青椒、冬枣、西红柿、火龙果、苹果等高价值蔬菜、水果的运输保鲜；还可以与其他具有保鲜效果的成分配合，作为一种复合型果蔬保鲜剂，所述其他保鲜效果的成分包括但不限于防腐杀菌剂、吸氧剂、乙烯吸收剂等。
在一些实施方案中，所述果蔬保鲜剂中还包括常用载体，如蛭石、浮石、膨润土等。
本发明第三方面，提供一种抑制果蔬转红方法，所述方法包括将采用第二方面所述果蔬保鲜剂对采后果蔬进行处理。
优选的方案中，将待处理的果蔬消毒后置于所述果蔬保鲜剂中进行浸泡，浸泡后沥干、贮藏。
以上一个或多个技术方案的有益效果是：
1.本发明提供了氯化胆碱-有机酸低共熔溶剂作为果蔬采后转红抑制剂的应用，其中，氯化胆碱与有机酸为常用的食品添加剂，使用安全、成本经济，其低共熔溶剂形式制备简单，而抑制转红的效果良好，是一种具有市场价值和开发潜力的果蔬保鲜剂成分。
2.相关研究指出氯化胆碱-柠檬酸低共熔溶剂可用于冷鲜肉保鲜，但是果蔬转红的主要来自于叶绿色的降解及类胡萝卜素的合成作用，与肉类防腐保鲜的机制差异较大。氯化胆碱是常用的植物生长调节剂成分，但采后果蔬属于脱离了母体的器官，无法像植物一样继续从外界吸收养分，将氯化胆碱应用于采后果蔬保鲜与植物生长调节剂的差异也较大，氯化胆碱能够显著提升有机酸的抑制转红作用对于果蔬保鲜剂的开发具有重要的启示意义。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，目前抑制果蔬采后转红的保鲜剂相关研究较为空白，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种基于氯化胆碱-有机酸低共熔溶剂的果蔬保鲜剂，具有良好的抑制采后转红效果。
本发明第一方面，提供氯化胆碱-低共熔溶剂在果蔬保鲜剂中的应用。
本发明第二方面，提供一种果蔬保鲜剂，所述果蔬保鲜剂包括氯化胆碱-有机酸低共熔溶剂。
优选的，所述果蔬保鲜剂为一种抑制果蔬采后转红的保鲜剂。
优选的，所述有机酸为具有抗氧化作用的有机酸。
进一步优选的，所述有机酸包括但不限于柠檬酸、苹果酸、琥珀酸、抗坏血酸及异抗坏血酸中的一种或其混合物。
在效果较好的实施例中，所述有机酸为柠檬酸。
上述实施例的优选方案中，所述氯化胆碱与柠檬酸的质量比为2：1～1：6。该浓度配比下，柠檬酸与氯化胆碱合用后的效果均显著超过柠檬酸单独使用的效果。本发明研究还发现，当柠檬酸浓度升高时，转红抑制效果并非呈正相关，当柠檬酸浓度继续升高后，转红抑制效果反而开始下降，基于该研究结果，氯化胆碱：柠檬酸质量比＝2:1～1:2效果更佳。
优选的，所述所述氯化胆碱-有机酸低共熔溶剂的配制方法如下：
按照质量比分别称量氯化胆碱、有机酸，混合后一定温度下搅拌至混合物均一透明。
进一步优选的，所述氯化胆碱与有机酸通过旋蒸的形成低共熔溶剂。
本发明第三方面，提供一种抑制果蔬转红方法，所述方法包括将采用第二方面所述果蔬保鲜剂对采后果蔬进行处理。
优选的方案中，将待处理的果蔬消毒后置于所述果蔬保鲜剂中进行浸泡，浸泡后沥干、贮藏。
进一步优选的，所述消毒采用将果蔬置于次氯酸钠溶液中浸泡的方式进行消毒。
进一步优选的，所述果蔬置于果蔬保鲜剂中浸泡2～6分钟。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。以下实施例中所述试剂均为市售产品。
实施例1
一、实验参数
(1)青椒：选取大小一致、成熟度相同、无损伤及病害的绿色青椒(杭椒1号)为试验用果；冬枣：选取大小一致、商业采收成熟度(太阳色)、无损伤及病害的沾化冬枣作为试验用果。
(2)溶液配置：单独处理时，分别配置浓度为0.25g/l、0.50g/l、1.00g/l的氯化胆碱溶液；浓度分别为0.25g/l、0.50g/l、1.00g/l、2.00g/l、3.00g/l柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸溶液。
低共熔溶剂配置：按照质量比2：1～1：6分别称量氯化胆碱、柠檬酸，混合置于500ml圆底烧瓶，于旋转蒸发仪上保温旋蒸直至混合物呈均一透明的液体，得到柠檬酸-氯化胆碱低共熔溶剂，最终氯化胆碱浓度为0.50g/l，柠檬酸浓度为0.25g/l～3.00g/l。
(3)果实处理：将果实置于0.5％naclo溶液中浸泡2分钟进行消毒处理，然后放入氯化胆碱、有机酸及低共熔溶剂溶液中浸泡3分钟，取出沥干表面水分后放于塑料筐中，用塑料袋三折口包装，15℃与培养箱中避光保温存放10d后统计效果。每个处理设置3个重复，每个重复为60个果实，总计180个果实。
(4)数据统计：转红指数：转红指数＝∑[(转红级别×该级别果数)/(转红最高级×总果数)]×100％。转红级别界定：0级，果面全为绿色，无转红现象；1级，果面红色面积低于10％；2级，果面红色面积低于25％；3级，果面红色面积低于50％；4级，果面红色面积大于50％。
转红率：转红率＝转红果实个数/总果数×100％，包括转红级别1-4的果实。
二、结果分析
1、氯化胆碱和有机酸单用处理对青椒果实采后转红的抑制效果
结果如表1所示，0.50g/l和1.00g/l氯化胆碱单用青椒的转红仅有非常微弱的作用，0.25g/l处理没有效果。
三种有机酸单用可抑制青椒转红，其中柠檬酸(1.00g/l)的转红率和转红指数均明显低于抗坏血酸和苹果酸处理，也优于氯化胆碱(1.00g/l)单用的效果。
表1氯化胆碱和有机酸单用处理对青椒果实采后转红的抑制效果
2、低共熔溶剂(氯化胆碱+柠檬酸)对青椒果实采后转红的抑制效果
结果如表2所示，使用氯化胆碱和柠檬酸制备的低共熔溶剂进行处理后，青椒的采后转红得到明显抑制，且柠檬酸浓度的增大至1.00g/l时，抑制效果最好。氯化胆碱浓度为0.25g/l时，随着柠檬酸浓度从0.25g/l增加到1.00g/l，抑制转红的效果增强，即使最低浓度的氯化胆碱浓度为0.25g/l和柠檬酸浓度为0.25g/l组合时，效果也优于氯化胆碱或有机酸高浓度单独处理，这表明，二者的组合物具有减量增效作用。特别是当氯化胆碱浓度为0.50g/l时，其与柠檬酸的组合效果更好，当柠檬酸浓度增加到1.00g/l时，青椒转红率仅为6.7％，转红指数仅为2.5％，大幅低于其他处理。但柠檬酸浓度继续提高后，抑制转红的效果反而下降，柠檬酸浓度增大到3.00g/l时，部分果实发生果皮凹陷、变色等药伤现象。。
因此，低共熔溶剂组成为氯化胆碱+柠檬酸时对青椒转红的效果较好，配比为氯化胆碱：柠檬酸＝1:1～1:4之间均有良好的效果，且1:2的效果最好(氯化胆碱0.50g/l：柠檬酸1.00g/l)。
表2低共熔溶剂(氯化胆碱+柠檬酸)对青椒果实采后转红的抑制效果
3、低共熔溶剂(氯化胆碱+柠檬酸)对冬枣果实采后转红的抑制效果
使用氯化胆碱和柠檬酸制备的低共熔溶剂进行处理后，冬枣的采后转红得到明显抑制，且柠檬酸浓度的增大至0.5g/l时，抑制效果最好，转红率为25％，转红指数仅为12.3％，大幅低于其他处理。但提高柠檬酸浓度后，抑制转红的效果反而下降，柠檬酸浓度增大到2.00和3.00g/l时，部分果实发生果皮凹陷、变色、水渍等药伤现象。
因此，低共熔溶剂组成为氯化胆碱+柠檬酸时对冬枣转红的效果较好，配比为氯化胆碱：柠檬酸＝2:1～1:2之间均有良好的效果，且1:1的效果最好(氯化胆碱0.50g/l：柠檬酸0.50g/l)。
表3低共熔溶剂(氯化胆碱+柠檬酸)对冬枣果实采后转红的抑制效果
4、优选组合低共熔溶剂(氯化胆碱+柠檬酸)对两种果实呼吸强度的影响
呼吸强度是果蔬采后重要的生理指标，代表内在营养物质的消耗程度，与采后寿命和保质期密切相关，是果蔬保鲜效果最重要的评价指标。本发明以呼吸强度作为指标来评价优化组合的使用效果，并以番茄(15℃存放10d)、黄瓜(15℃存放2d)作为对比，空白对照则为未进行处理的果实。发现在氯化胆碱和柠檬酸优化组合条件下(青椒氯化胆碱0.50g/l+柠檬酸1.00g/l、冬枣氯化胆碱0.50g/l+柠檬酸0.50g/l)的呼吸强度分别是13.63和16.43mg.co2.kg-1.h-1，且另一个浓度处理也小于空白对照，这表明组合处理抑制了果实呼吸。但在番茄和黄瓜上的应用则表现出了相反的效果，促进了果蔬的呼吸，从而导致了较短的保鲜时间。
表4氯化胆碱+柠檬酸优选组合对果实呼吸强度的影响(mg.co2.kg-1.h-1)
本领域针对果蔬采后转红的原因，普遍认为该现象与果实中色素成分的代谢相关，由于叶绿素成分发生降解、类胡萝卜素开始合成导致果蔬颜色由绿色转变为红色。但不同类型的果蔬转红机制不完全相同，并且，目前对于部分果蔬转红的机制尚不完全明确，例如冬枣。
本实施例中，针对该果蔬保鲜剂对于不同类型果蔬的保鲜和抑制转红效果进行考察，结果表明，氯化胆碱-柠檬酸低共熔溶剂对于青椒和冬枣表现出更好的抑制转红效果，并且能够显著降低青椒和冬枣果实呼吸强度，减少果蔬采后营养成分的流失。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。