专利名称：一种用于防治水果采后病害的方法
技术领域：
本发明涉及水果的采后病害防治及贮藏保鲜方法，尤其涉及一种微波处理与拮抗菌结合使用防治水果采后病害的方法。
背景技术：
水果采后腐烂造成的损失非常严重，据报道，发达国家有10-30％的新鲜水果损失于采后的腐烂，而在广大的发展中国家，由于缺乏贮运冷藏设备，其腐烂损失率高达40-50％。水果采后腐烂大多由真菌引起的，由扩展青霉(Penicillium expansum)引起的青霉病和由灰葡萄孢(Botrytis cinerea)引起的灰霉病是水果采后最具破坏性的病害。长期以来防治真菌病害的方法主要是采用化学杀菌剂。然而，由于长期使用化学杀菌剂，病原菌会对杀菌剂产生抗药性而降低其使用的效果；更严重的是，化学杀菌剂的使用会对公众的健康造成危害，其残留会对环境造成污染。目前，化学杀菌剂在许多国家已被禁止使用。为了提高水果的保鲜期，人们不得不寻求能取代当前化学杀菌剂的安全、无毒和有效的新方法。安全的病害防治措施是实施安全食品生产的重要内容之一。
自从以色列学者Guter首次报道枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)对水果病原菌有拮抗作用以来，国外学者对用微生物拮抗菌防治水果采后病害进行了广泛的研究。国内外的研究表明，许多有益微生物能保护水果免受致病微生物的浸染，同时对水果的营养和品质不会产生不良的影响，对人体安全无毒。因而研究天然微生物保鲜防腐剂取代化学杀菌剂进行水果采后病害的防治，对于保护生态环境、减少食品中农药的残留、确保人体健康具有深远的意义。
利用拮抗菌进行水果采后病害的生物防治目前已取得了突破性的进展，被认为是最有希望的替代化学杀菌剂的方法。例如在美国，自1979年美国环境保护署批准使用首个生物防治微生物作为生防菌以来，截止到2004年已有26个微生物(14种细菌和12种真菌)被该机认可并注册。其中包括用于采后的酵母菌种Candida oleophila(商品名Aspire)和2个细菌菌种。第一个商业化的采后生物防治微生物是枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，在南非商品名为Avogreen，其能有效控制桃褐腐病。其后商业化的是丁香假单孢菌(Pseudomonas syringae，在美国商品名为Bio-Save 10LP)，它能控制仁果青霉病和灰霉病。其它在开发中的采后拮抗细菌包括短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)和荧光假单孢菌(Pseudomonas fluorescens)。
随着酵母分类、生态、生理、生物化学和分子生物学的研究取得进展，人们对农产品加工贮藏中利用酵母的兴趣日益提高。由于酵母具有遗传稳定，抑菌谱广，效价高，一般不产生对人和寄主植物有害的代谢产物，安全性高，且对营养要求低，生长快，并对多种胁迫、逆境具有较强的耐受力，对大多数杀菌剂不敏感，并对其它化学和物理处理能够相容等优良特性，因此近年来受到国际上的广泛关注。毕赤酵母(Pichia guilliermondii)是国际上最早报道能抑制果实病原真菌的生物防治酵母。而Candida oleophilia isolate I-182已经在1995年作为生物杀菌剂在美国环境保护署(EPA)登记，并已经由美国Ecogen公司商业化。此外，在南非一株采后拮抗酵母白隐球酵母(Cryptococcus albidus)也已经商业化，商品名为Yield Plus。
从国内外文献中可知当前以有效微生物取代化学杀菌剂用于采后水果病害的防治已显示出巨大的应用前景，采后水果的生物防治成为一个新的研究热点。但到目前为止，已实际应用于生产的拮抗菌种类不多，只有Biosave和Aspire等少数几种产品上市，而我国目前尚没有拮抗菌应用于实际生产。主要原因在于商业生产条件下，由于环境条件的不确定性，微生物防治的效果往往不如化学杀菌剂的效果，从而达不到保鲜要求。这些因素影响了拮抗菌作为果蔬保鲜剂在生产中的使用。
拮抗酵母防治水果采后病害的一个主要特点是利用其能在果实受伤处或表面快速生长，从而与病原菌开展营养和空间上的竞争，以达到抑制病原菌的目的。目前即使是已经商业化生产的Candida oleophila(商品名为ASPIRE)也只有在与低剂量杀菌剂同时使用才能达到足够有效的防护作用，而且它们一般都不能有效的控制处于潜伏状态的病原菌，即仅具有保护效果而缺乏治疗能力，并且对病原菌拮抗的稳定性和广谱性上与化学杀菌剂相比也还有很大的差距。Porat等指出，当把生物拮抗菌单独使用时，还没有一种拮抗菌的防效可以达到经济上可接受的水平，从而来代替化学杀菌剂。因此拮抗酵母生物防治的效力必须得到进一步的提高和改进。
微波能应用于食品的快速杀菌，已在食品工业中已得到了广泛的应用。许多研究表明，微波能可以显著地减少多种食品中的细菌数。最近，有人将微波能应用于果蔬采后病害的防治，并取得了显著的效果。但是，微波处理只能杀死已经存在于水果上的致病霉菌，不能防止水果的二次感染，不能对水果进行长期有效的控制。相反，生物拮抗菌不能杀死已经存在于水果表面的微生物，只能防治在拮抗菌处理后水果感染致病菌。将两者结合使用，可以发挥两者的优势，起到更好的防治水果采后病害的效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单实用的防治水果采后病害的方法。
本发明所提供的防治水果采后病害的方法是，先将水果放入2450MHz、0.25-0.45kW的微波中处理1-4分钟，取出，室温下放置20分钟，降低温度，再浸入1×107-1×109个/ml的罗伦隐球酵母(Cryptococcus laurentii)或粘红酵母(Rhodotorula glutinis)溶液中，浸泡30秒左右的时间后马上取出，再风干，放在塑料筐中，用保鲜膜密封后，室温或冷藏条件下存放。
本发明采用微波处理杀死存在于水果表面的致病菌，通过微生物拮抗菌处理防治水果在贮藏过程中感染致病菌，通过保鲜膜密封，阻止水分的挥发，同时起到自然气调保鲜的作用。通过这样的处理，可以起到降低水果采后贮藏期腐烂率、延长货架期的作用，同时不会对水果的品质和营养造成破坏。本发明操作简单，成本低，效果显著，具有明显的经济效益和社会效益。
具体实施例方式 实施例1 一、试验方案 1试验材料 梨果实产自浙江省东阳市，品种名为“黄花梨”，采摘后马上进行试验。挑选大小一致、无碰伤和病害的果实。
2处理方法 将梨果随机分成四组，第一组“微波处理组”，用0.45kW的微波处理2分钟，然后取出，室温下放置20分钟，以快速降低梨果的温度，放在塑料筐中，用保鲜膜密封；第二组“酵母处理组”，将梨果在室温下浸入1×108个/ml的罗伦隐球酵母菌悬液中，浸泡30秒左右的时间后马上取出，再风干，放在塑料筐中，用保鲜膜密封；第三组“微波+酵母处理组”，先将梨果用0.45kW的微波处理2分钟，然后取出，室温下放置20分钟后，然后浸入1×108个/ml的罗伦隐球酵母菌悬液中，浸泡30秒左右的时间后马上取出，再风干，放在塑料筐中，用保鲜膜密封；第四组“对照组”，既不经微波处理，也不经罗伦酵母处理，直接放在塑料筐中，用保鲜膜密封，作为对照。将四组梨果放在同一室温环境下贮藏，2℃左右贮藏60天后再转移到20℃的培养室内培养15天，观察梨果的腐烂情况，分别测定四组梨果硬度、可溶性固形物含量、在贮藏期的失重、可滴定酸度等品质指标以及维生素C含量等营养指标。
3品质及营养指标分析测定方法 (1)品质 硬度用TA-XT2i质地分析仪进行测定，用直径为5mm的探头，探头向水果的运动速度为5.0毫米/秒，探头刺破水果所遇到的最大的反弹力(N)被定义为水果的硬度。
总可溶性固形物含量用手持式糖量计测定，采用手持糖量计进行测定，测定结果表示为g/100g样品。
可滴定酸度采用滴定法，从6个水果取样，称取10g样品，加蒸馏水迅速研磨，定容至100ml，过滤，取10ml滤液，用0.1mol/l NaOH进行滴定至pH 8.1，滴定后进行计算，结果以含柠檬酸的百分数表示。
(2)营养 抗坏血酸含量2，6-二氯酚靛酚法。从6个水果上取5g样品加5ml 2％草酸研磨匀浆，倒入100ml容量瓶，用1％草酸洗涤残渣，加1ml 30％硫酸锌，摇匀。再加1ml 15％亚铁氰化钾(除色素)，用1％草酸定容，摇匀过滤。取过滤液4ml，然后向各管加入2，6-二氯酚靛酚染料溶液，随即加入二甲苯5ml，迅速摇动约0.5min，静置后二甲苯与水层分离，将上层二甲苯萃取液在500nm波长下测定吸光度。根据测定液的光密度值查标准曲线，求出相应的维生素C(Vc)的含量，结果用毫克Vc/100g水果表示。
二、试验结果 表1罗伦隐球酵母与微波结合使用对梨果的腐烂情况及品质指标的影响
注表中所列数据是三次实验的平均值，梨果的腐烂率及品质指标是在2℃左右贮藏60天后再转移到20℃的培养室内培养15天后测定的，表中同一列的数据后边所附的字母不同时，说明两个数据通过邓肯式多重差异分析(方差分析)，差异显著(p＝0.05)。
从表1可以看出，梨果经0.45kW的微波处理2分钟，或经1×108个/ml的罗伦隐球酵母溶液处理，其在低温下贮藏的霉变率显著地低于对照水果，但将微波处理和罗伦隐球酵母结合使用，其抑制梨果的自然腐烂的效果显著地好于两者单独使用的效果，其品质指标(如硬度、可溶性固形物和可滴定酸度)与对照梨果相比没有显著差异，而营养成分(Vc含量)反而显著高于对照处理，说明微波处理结合罗伦隐球酵母处理，在防止梨果霉变的同时，对水果的品质和营养不造成破坏。
实施例2 一、试验方案 1试验材料 同实施例1。
2处理方法 除了微波处理的时间是2.5分钟以外，其它处理方法同实施例1。
3品质及营养指标分析测定方法 具体测定方法同实施例1。
二、试验结果 表2罗伦隐球酵母与微波结合使用对梨果的腐烂情况及品质指标的影响
注表中所列数据是三次实验的平均值，梨果的腐烂率及品质指标是在2℃左右贮藏60天后再转移到20℃的培养室内培养15天后测定的，表中同一列的数据后边所附的字母不同时，说明两个数据通过邓肯式多重差异分析(方差分析)，差异显著(p＝0.05)。
从表2可以看出，梨果经0.45kW的微波处理2.5分钟，或经1×108个/ml的罗伦隐球酵母溶液处理，其在低温下贮藏的霉变率显著地低于对照水果，但将微波处理和罗伦隐球酵母结合使用，其抑制梨果的自然腐烂的效果显著地好于两者单独使用的效果，其品质指标(如硬度、可溶性固形物和可滴定酸度)和营养成分(Vc含量)与对照梨果相比没有显著差异，说明微波处理结合罗伦隐球酵母处理，在防止梨果霉变的同时，对水果的品质和营养不造成破坏。
实施例3 一、试验方案 1试验材料 同实施例1。
2处理方法 除了罗伦隐球酵母菌悬液的浓度为5×108个/ml以外，其它处理方法同实施例1。
3品质及营养指标分析测定方法 具体测定方法同实施例1。
二、试验结果 表3罗伦隐球酵母与微波结合使用对梨果的腐烂情况及品质指标的影响
注表中所列数据是三次实验的平均值，梨果的腐烂率及品质指标是在2℃左右贮藏60天后再转移到20℃的培养室内培养15天后测定的，表中同一列的数据后边所附的字母不同时，说明两个数据通过邓肯式多重差异分析(方差分析)，差异显著(p＝0.05)。
从表3可以看出，梨果经0.45kW的微波处理2分钟，或经5×108个/ml的罗伦隐球酵母溶液处理，其在低温下贮藏的霉变率显著地低于对照水果，但将微波处理和罗伦隐球酵母结合使用，其抑制梨果的自然腐烂的效果显著地好于两者单独使用的效果，其品质指标(如硬度、可溶性固形物和可滴定酸度)和营养成分(Vc含量)与对照梨果相比没有显著差异，说明微波处理结合罗伦隐球酵母处理，在防止梨果霉变的同时，对水果的品质和营养不造成破坏。
实施例4 一、试验方案 1试验材料 桃白花桃(Prunus persica(L.)Batsch.)采摘于浙江省余杭市果园，采摘时期选在商业成熟期，采后应马上使用。
2处理方法 桃果经挑选后，分成四组第一组用0.45kW的微波处理2分钟，然后取出，在室温下放置20分钟，以降低温度；第二组将桃果在室温下浸入1×108CFU ml-1的粘红酵母悬浮液，浸泡30秒后捞出，晾干；第三组桃果首先经0.45kW的微波处理2分钟，然后取出，在室温下放置20分钟后，再浸入30μl 1×108CFU ml-1的粘红酵母悬浮液，浸泡30秒后捞出，晾干；第四组桃果既不经微波处理，也不经粘红酵母处理，而是将桃果浸入无菌水，浸泡30秒后捞出晾干作为对照。将桃果置于塑料筐中，用保鲜膜进行密封，以保持筐内的湿度。将水果置于2℃的冷库内，贮藏30天后取出，转移到25℃的培养室内，培养7天时间以确定桃果在货架期的腐烂情况。取出桃果，数腐烂桃果的数目并计算腐烂率。每个处理分三组，每组随机挑选10个水果，实验重复三次。
3品质及营养指标分析测定方法 在测定粘红酵母与微波处理结合使用对桃果采后贮藏品质影响的实验中，其处理及贮藏方法同上。桃果贮藏品质指标的测量是在2℃的冷库内贮藏30天后及转移到25℃的培养室内培养7天后各测量一次。桃果贮藏品质的测定同同实施例1对桃果的测定。感官测定在室温下进行(20℃)，每组处理在测定每一项指标时取5个水果，实验重复三次。
二、试验结果 表4粘红酵母与微波处理结合使用对桃果自然腐烂抑制效果及贮藏品质影响
注发病率及病斑直径是桃果在2℃贮藏30天再转移到20℃下贮藏7天以后测定的。
表中所列数据是三个重复的平均值，括号内所列数据是三个重复的标准差。数据后边所列的字母不同时，说明两个数据之间通过邓肯氏多重范围分析，差异显著。
实验测定了微波处理、罗伦隐球酵母处理及两者结合使用对桃完整水果贮藏时自然腐烂的抑制作用及对贮藏品质的影响。实验结果(见表4)表明，经微波处理、拮抗酵母处理的桃子，经2℃贮藏30天再转移到20℃下贮藏7天以后，其青霉病的发病率由对照的64％分别降低到40.3％和42.1％。然而，当把微波处理和拮抗酵母混合使用时，桃果自然贮藏条件下的发病率只有19％，显著地低于微波处理或拮抗酵母单独使用时的发病率。
经微波处理、拮抗酵母处理及两者结合处理的桃子，经2℃贮藏30天再转移到20℃下贮藏7天以后，其硬度、失重、Vc含量、可滴定酸度等贮藏品质指标与对照相比没有本质差异，而可溶性固形物含量不高于对照桃果。说明三种处理均不会对桃果贮藏品质产生不良的影响。
本发明所述一种用于防治水果采后病害的方法，不仅仅可以处理上述实施例中的水果梨、桃，同样适用于其他的水果的采后病害的防治，任何应用本方法的水果采后病害的防治方法都落在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种用于防治水果采后病害的方法，其特征在于将水果放入的微波中处理1-4分钟，取出，室温下放置20分钟，降低温度，再浸入1×107-1×109个/ml的酵母溶液中，浸泡30秒后马上取出，再风干，放在塑料筐中，用保鲜膜密封后，放在室温或冷藏条件下存放。
2.根据权利要求1所述的一种用于防治水果采后病害的方法，其特征在于所述的微波其频率为2450MHz，功率为0.25-0.45kW。
3.根据权利要求1所述的一种用于防治水果采后病害的方法，其特征在于所述的酵母为罗伦隐球酵母(Cryptococcus laurentii)或粘红酵母(Rhodotorula glutinis)。
全文摘要
本发明一种用于防治水果采后病害的方法，涉及水果的采后病害防治及贮藏保鲜方法。将水果放入2450MHz、0.25-0.45KW的微波中处理1-4分钟，取出室温下放置20分钟，降低温度，再浸入1×107-1×109个/ml的罗伦隐球酵母(Cryptococcus laurentii)或粘红酵母(Rhodotorula glutinis)溶液中，浸泡30秒左右的时间后马上取出，再风干，放在塑料筐中，用保鲜膜密封后，放在室温或冷藏(2℃)条件下存放。通过试验，微波与拮抗酵母结合可以有效地防治水果由致病霉菌引起的病害，降低水果的腐烂率，延长水果的货价期，同时对水果的贮藏品质和营养不造成破坏。本发明使用的微波处理结合生防微生物处理的方法，使用简单，操作方便，成本低，可以避免使用化学杀菌剂对人的危害及对环境的污染，具有显著的经济效益和社会效益。
文档编号A23B7/015GK101697750SQ20091023368
公开日2010年4月28日 申请日期2009年10月28日 优先权日2009年10月28日
发明者张红印, 董英, 任晓锋, 徐斌, 张海晖 申请人:江苏大学