技术领域本发明涉及一种天然防腐剂，尤其涉及一种天然植物源防腐剂及其制备方法和应用。
背景技术：
食品防腐一直是食品工业的主要任务之一，由于食品腐败变质主要是由微生物引起，因此使用成本低、应用方便、效果良好的化学防腐剂成为食品工业防止食品腐败变质的主要手段。然而，化学防腐剂在食品安全方面的弊端逐渐显现，以目前食品工业中主要的几类防腐剂(苯甲酸、山梨酸及其盐类，对羟基苯甲酸酯)而言，这几类防腐剂在食品安全方面存在不同隐患，例如以苯甲酸及其盐类为例，有资料表明：低剂量、长时间摄入苯甲酸钠可影响大鼠生殖细胞的遗传物质形态和构象，诱发大鼠子代形态畸变。因此，开发抑菌效果好、安全性高的防腐剂成为今后食品防腐剂的主要发展方向。就来源而言，食品防腐剂可分为三类：即目前大量应用的化学防腐剂、植物源天然防腐剂和动物源天然防腐剂，其中后两类属于目前食品防腐剂领域的研究热点。就应用前景和应用现状而言，由于动物源天然防腐剂主要以各种蛋白肽为主，而此类生物防腐剂提取成本极高，距离实际应用较远，因而植物源天然防腐剂是今后相当长一段时间内有希望实际应用于食品工业的天然防腐剂。这是由于首先我国植物资源极为丰富，劳动人民的长期实践已发现有数量众多的天然植物尤其是以中国传统中草药为代表的植物都具有较明显的防腐抑菌效果；其次，同动物源天然防腐剂相比，植物源天然防腐剂的提取成本明显降低，为大规模实际应用奠定经济基础；最后，植物源天然防腐剂抑菌效果较好，在抑菌谱、有效抑菌浓度等方面都具有较明显的优势。因此，以天然植物为原料，提取开发天然防腐剂成为今后食品防腐剂的主流发展方向。紫背天葵(BegoniafimbristioulaHance)为秋海棠科秋海棠属植物，味甘，微酸，性凉，具清热解毒、润肺止咳、散瘀消肿、生津止渴之功效，能治外感高热、中暑发烧，肺热咳嗽，伤风声嘶，痈肿疮毒，跌打肿痛等症。同时，紫背天葵矿物质营养较为丰富，微量元素的钙、锰、铁、锌、铜等营养成分含量较高，尤其含有丰富的黄酮类物质，具有提高人体免疫力、清热解毒、活血止血、降血压、降血脂等的功效。专利号为ZL201010169076.9(授权公共号为CN101828764B)的中国发明专利《一种紫背天葵提取物及其清除卷烟烟气中自由基的用途》中公开了紫背天葵提取物可作为清除卷烟烟气中自由基的添加料。目前关于紫背天葵提取物作为食品防腐剂的应用，尤其是海产品防腐中的应用未见报道，因此对紫背天葵进行进一步研究，对开发新型植物源天然防腐剂具有重要意义。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术而提供一种抗菌抑菌效果好，且能有效保持食品原有风味营养成分、无毒的天然植物源防腐剂。本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种上述天然植物源防腐剂的制备方法。本发明所要解决的再另一个技术问题是提供一种上述天然植物源防腐剂的应用。本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种天然植物源防腐剂，其特征在于由以下重量份数的原料组成：紫背天葵提取物40～50份，橘皮提取物20～30份，蒸馏水60～80份。作为优选，所述紫背天葵选取紫背天葵叶，紫背天葵叶含有丰富的维生素，钾、钙、铁、磷等微量元素以及黄酮苷，因此本发明在紫背天葵提取物提取过程中选用紫背天葵叶为原料。本发明解决第二个技术问题所采用的技术方案为：(1)紫背天葵提取物的制备：取新鲜紫背天葵叶洗净、沥干，于70～80℃烘干处理24～48h，冷却后粉碎，过40～60目筛，得紫背天葵粉末；取适量紫背天葵粉末，按料液比1:20～30加入70～80％乙醇，于60～70℃回流提取，回流时间为1.5～2h，抽滤，残渣重复提取2次，滤液合并，于60～70℃旋转蒸发浓缩，冷冻干燥得紫背天葵提取物；(2)橘皮提取物的制备：取新鲜柑橘皮，于70～80℃烘干处理24～48h，冷却后粉碎，过40～60筛，得柑橘皮粉末；取适量柑橘皮粉末，按料液比1:5～10加入70％～90％乙醇，于60～70℃回流提取，回流时间为1～1.5h，抽滤，残渣重复提取2次，滤液合并，于60～70℃旋转蒸发浓缩，冷冻干燥得橘皮提取物；(3)将步骤(1)、(2)制备的紫背天葵提取物和橘皮提取物按上述质量份数配比进行组配，放入适量的蒸馏水进行搅拌溶解即得所述的天然植物源防腐剂。本发明解决第三个技术问题所采用的技术方案为：该天然植物源防腐剂在水产品防腐中的应用。与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过醇提法提取紫背天葵叶和橘皮中的有效成分，尤其是紫背天葵富含的黄酮苷和生物碱等天然产物成分，以及橘皮中含有柠檬烯、橙皮甙、黄酮化合物以及维生素C、维生素B1等，并且紫背天葵提取物可有效延伸维生素C的作用，因此两者以合适的比例配伍能发挥较好的抑菌抗菌效果，由实施例可知本发明中的天然植物源防腐剂能有效抑制梅鱼中的常见菌，有效延长其保存期，且保持原有的色泽和风味。此外，该防腐剂采用纯天然的紫背天葵和橘皮为原料，原料来源广，成本低，制备过程简单，可大规模地应用于食品防腐中，尤其是水产品的防腐。附图说明图1为天然植物源抑菌剂处理梅鱼鱼肉后对肠杆菌的影响；图2为天然植物源抑菌剂处理梅鱼鱼肉后对假单胞菌的影响；图3为天然植物源抑菌剂处理梅鱼鱼肉后对菌落总数的影响；图4为天然植物源防腐剂对梅鱼肌肉组织结构的影响(纵切，×50)；图5为对照组的梅鱼肌肉组织结构图(纵切，×50)。具体实施方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。实施例1：取新鲜紫背天葵叶洗净、沥干，于恒温干燥箱中温度为70℃，烘干时间为36小时，冷却后粉碎，过40目筛，得紫背天葵粉末；取适量紫背天葵粉末，按料液比为1:30加入70％乙醇，于70℃回流提取，回流时间为1.5小时，抽滤，残渣重复提取2次。滤液合并，于60℃旋转蒸发浓缩，冷冻干燥得紫背天葵提取物。取新鲜柑橘皮，于70℃烘干处理36h，冷却后粉碎，过40筛，得柑橘皮粉末；取适量柑橘皮粉末，按料液比1:5加入80％乙醇，于70℃回流提取，回流时间为1h，抽滤，残渣重复提取2次，滤液合并，于60℃旋转蒸发浓缩，冷冻干燥得橘皮提取物。取40份紫背天葵提取物，20份橘皮提取物，加入60份蒸馏水，60℃下充分溶解得天然植物源防腐剂。实施例2：取新鲜紫背天葵叶洗净、沥干，于恒温干燥箱中温度为80℃，烘干时间为48小时，冷却后粉碎，过60目筛，得紫背天葵粉末；取适量紫背天葵粉末，按料液比为1:20加入80％乙醇，于60℃回流提取，回流时间为2小时，抽滤，残渣重复提取2次。滤液合并，于70℃旋转蒸发浓缩，冷冻干燥得紫背天葵提取物。取新鲜柑橘皮，于80℃烘干处理24h，冷却后粉碎，过60筛，得柑橘皮粉末；取适量柑橘皮粉末，按料液比1:7加入90％乙醇，于70℃回流提取，回流时间为1.5h，抽滤，残渣重复提取2次，滤液合并，于70℃旋转蒸发浓缩，冷冻干燥得橘皮提取物。取45份紫背天葵提取物，30份橘皮提取物，加入70份蒸馏水，60℃下充分溶解得天然植物源防腐剂。实施例3：取新鲜紫背天葵叶洗净、沥干，于恒温干燥箱中温度为75℃，烘干时间为24小时，冷却后粉碎，过40目筛，得紫背天葵粉末；取适量紫背天葵粉末，按料液比为1:25加入75％乙醇，于65℃回流提取，回流时间为1.7小时，抽滤，残渣重复提取2次。滤液合并，于65℃旋转蒸发浓缩，冷冻干燥得紫背天葵提取物。取新鲜柑橘皮，于75℃烘干处理48h，冷却后粉碎，过40筛，得柑橘皮粉末；取适量柑橘皮粉末，按料液比1:10加入80％乙醇，于65℃回流提取，回流时间为1.3h，抽滤，残渣重复提取2次，滤液合并，于65℃旋转蒸发浓缩，冷冻干燥得橘皮提取物。取50份紫背天葵提取物，25份橘皮提取物，加入80份蒸馏水，60℃下充分溶解得天然植物源防腐剂。实施例4：无菌环境下，称取5g剁碎梅鱼鱼肉于烧杯中，任取实施例1、2、3中制备的天然植物源防腐剂加入烧杯中，梅鱼鱼肉防腐剂中浸没放置20～30min。将防腐剂浸泡后的梅鱼鱼肉捞出、沥干，放入另一个烧杯中，然后量取45mL灭菌生理盐水注入，并用匀浆机均质后，用移液枪吸取稀释液1mL，缓缓注入至含9mL灭菌生理盐水的无菌试管中，轻微振摇混匀，制成1:100的样品匀液。重复上述操作步骤，制成以10倍梯度逐级递增的稀释溶液。然后选取2～3个适宜稀释度溶液，用移液枪吸取1mL样品匀液于灭菌平皿内，倾注不同的选择性培养基，及时转动平皿使其摇匀，静置冷却待其凝固后，将平皿倒置并放入恒温培养箱中，于适宜温度下培养一段时间，进行菌落计数。本实验分别采用营养琼脂培养基来计算细菌总数，VRBGA培养基来培养肠杆菌，Pseudomonades琼脂培养基来培养假单胞菌，培养条件均为：30℃和48h，同时设置未经防腐剂浸泡的梅鱼鱼肉样品作为对照组(加入与防腐剂等量的灭菌蒸馏水)，操作过程同上。实验结果如图1、图2和图3所示，其中图1为抑菌剂处理梅鱼鱼肉后对肠杆菌的影响，图2为抑菌剂处理梅鱼鱼肉后对假单胞菌的影响，图3为抑菌剂处理梅鱼鱼肉后对菌落总数的影响，由图1、图2及图3可得，贮藏3、6、9、12、15、18天时，浸泡过的梅鱼的肠杆菌、假单胞菌、菌落总数均小于未浸泡的梅鱼，未浸泡梅鱼在储藏18天时的肠杆菌为5.12lgCFU/g、假单胞菌为4.58lgCFU/g、菌落总数为6.814lgCFU/g，浸泡过天然植物源防腐剂的梅鱼在贮藏18天时的肠杆菌为3.56lgCFU/g、假单胞菌为3.04lgCFU/g、菌落总数为6.205lgCFU/g，说明本发明中的天然植物源防腐剂对细菌有明显的抑制作用。分别取贮藏至第8天的两组梅鱼样品，在同一部位将梅鱼鱼肉切成0.3cm×0.2cm×0.2cm的长方体，于1.5mL离心管中用0.2mol/L磷酸盐缓冲液(含2.5％戊二醛，pH7.4)在4℃下固定24h。然后按下列步骤处理：(1)漂洗：倒掉固定液，用0.1mol/LPBS缓冲液漂洗3次，每次15min；(2)梯度脱水：漂洗后用30％、50％、70％、80％、90％的乙醇逐级脱水，每次10～15min，再用无水乙醇脱水2次，每次10min；(3)置换：依次用不同比例(3:1，1:1，1:3)的无水乙醇与叔丁醇混合溶液，逐级置换无水乙醇，每次10min，再用纯叔丁醇置换1次，时间为10min；(4)用少量叔丁醇盖住样品，放入冰箱冷冻，再放入冷冻干燥机干燥48h。然后粘台，用离子溅射仪喷金，最后进行扫描电子显微镜(SEM)观察、拍照。实验结果如图4和图5所示，由图4可见，浸泡过天然植物源防腐剂的梅鱼的肌肉组织结构完整，肌纤维排列细致紧密，而图5显示，未浸泡的梅鱼(对照组)肌纤维排列变得疏松。鱼肉的肌肉组织学特性是评价其品质的重要指标，它是鱼肉肉质结构变化的基础，也是肌肉蛋白质降解状况的间接反映。实验结果表明，以紫背天葵和橘皮为原料的防腐剂能有效抑制梅鱼鱼肉中肌纤维的降解和组织结构的劣变，更好的保持鱼肉品质。