一种植物源复合保鲜剂及其制法和在对虾保鲜中的用途的制作方法

本发明属于生物保鲜领域，具体涉及一种植物源复合保鲜剂及其制法和在对虾保鲜中的用途。

背景技术：

水产动物指的是生长在水中的、对人类有经济价值的野生或养殖的动物。我国的水产动物资源非常丰富，除了鱼类，还有种类繁多的虾、蟹、海参、文蛤、牡蛎等多种水产品。虾、蟹属于节肢动物，文蛤、牡蛎属于软体动物。

水产品按照水质有无盐成分可划分为：1.有盐分，在咸水环境下生长的水产品。如海洋、咸水湖生长的水产品；2.无盐分在淡水环境下生长的水产品。如江湖、江流、水库。无论是海水，还是淡水水产品，主要包括5大类水产品：鱼、虾、蟹、贝、藻。

独特的生存环境下，海鲜及其副产品在运输、销售和保存过程中均极易被细菌感染，引起水产品腐败变质。

现行海产品保鲜手段主要为低温冷藏和化学合成防腐剂防腐保鲜。低温冷藏的弊端在于改变产品的质地与风味，不为大众所好；而化学合成防腐剂被人体摄取后，对人体造成不良影响。因此，天然无公害的生物保鲜剂日渐受到青睐。

生物保鲜剂是指从动植物、微生物中提取的天然或利用生物工程技术改造而获得的对人体安全的保鲜剂。生物保鲜剂根据来源可分为：植物源、动物源、微生物源与酶类生物保鲜剂，还有复合生物保鲜剂。

生物保鲜剂的保鲜机理：1.含有抗菌活性物质，抑制或杀死水产品中的腐败菌，减缓TVB-N值的上升，保持水产品的鲜度。2.抗氧化作用，防止水产品中不饱和脂肪酸等氧化造成品质劣变。3.抑制酶的活性，防止水产品的变色，保证良好的感官品质。4.形成一层保护膜，防止微生物污染，减少水产品水分损失，保持水产品品质。

现下，投入生产应用最多的是植物保鲜剂，一是因为我国植物种类繁多易得。二是因为大多数植物体内含有花色苷类、黄酮类、酚酸类等具有抑菌效益的物质。三是因为提取分离技术的成熟，可以有效保证抑菌物质的提取分离。

植物中普遍存在的主要抑菌成分为花色苷类、黄酮类、黄烷醇类、酚酸类、生物碱类和甾醇，其中花色苷类、黄酮类、黄烷醇类、酚酸类均属于多酚类物质。天然活性多酚具多种生物活性，在医疗、食品及日化产品等方面具重要应用价值。研究发现多酚类物质可预防一些慢性疾病，如高血脂、糖尿病、神经退行性疾病、癌症和心血管疾病等，这些功效归功于它的的抗氧化性、自由基清除能力、螯合金属离子的性质与抑制不同酶活性的能力。

黄酮类成分为多酚的主要成分，广泛存在于植物中，大多与糖苷结合成黄酮苷，其基本骨架为6C-3C-6C，常伴有羟基、甲氧基、甲基和异戊烯基等取代基，多样化的取代基使黄酮类成分具有多种生物活性。多酚中的非黄酮类成分，如没食子酸与原儿茶素，均具有良好的抗菌抑菌效用。

技术实现要素：

本发明的首要目的在于提供一种植物源复合保鲜剂的制备方法，该方法提取高良姜、山棯子和黄芩三种植物的抑菌成分以制备复合植物保鲜剂，操作简单，提取率高，成本低。

本发明的另一目的在于提供由上述方法制得的植物源复合保鲜剂，该保鲜剂抑菌效果好，无毒无公害，是一类绿色产品。

本发明的再一目的在于提供上述保鲜剂在对虾保鲜中的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种植物源复合保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将高良姜、山棯子、黄芩烘干后粉碎，分别加入乙醇溶液浸提24h以上，然后再进行超声浸提2h以上，得到提取液；该提取过程重复3-5次，合并提取液，过滤得到滤液，将滤液浓缩后得到三种原料的提取液浓缩液；

步骤(1)所述乙醇溶液的浓度优选70％(V/V)；

步骤(1)所述的超声浸提，功率为250-500W，温度45-60℃；

(2)高良姜提取液浓缩液用HPD600大孔树脂分离纯化，山棯子和黄芩的提取液浓缩液用AB-8大孔树脂分离纯化；将三种原料的提取液浓缩液干法上样，然后依次用蒸馏水，20％(V/V)、40％(V/V)、60％(V/V)和80％(V/V)的乙醇溶液洗脱，蒸馏水和每种乙醇溶液洗脱至洗脱液无色为止，收集60％(V/V)和80％(V/V)乙醇溶液的洗脱液，合并，浓缩后进行冷冻干燥，得到三种原料对应的干粉；

步骤(1)和(2)所述的浓缩是减压浓缩，优选在真空度65-75kPa、45-60℃下进行；

步骤(2)所述的干粉，水分含量低于5％(质量体积比)；

(3)将山棯子干粉、高良姜干粉和黄芩干粉按质量比1.00:1.00:(0.67-2.00)混合，得到植物源复合保鲜剂。

上述方法制得的植物源复合保鲜剂为棕黄色，溶于水和乙醇等溶剂。

上述的植物源复合保鲜剂具有抗氧化和抑制多种细菌生长的作用，可应用于对虾的保鲜，使用时将植物源复合保鲜剂30-50g添加到1000g对虾基础饲料中，混合均匀，用于对虾饲喂；

所述的基础饲料由以下质量百分比的原料组成：鱼粉30％，花生粕35％，全麦粉10％，虾糠6％，棉籽粕5％，麦饭石4％，混合油4％，预混料6％。

在本发明保鲜剂的原料中，高良姜、桃金娘及黄芩均为我国丰富的植物资源。高良姜中有丰富的黄酮类成分，包括山奈素、高良姜素和槲皮素。桃金娘富含黄酮苷、生物碱、多糖及醌类等成分。黄芩的化学成分以黄酮类为主，并有酚酸类、苯乙醇、氨基酸和甾醇等。这些化学物质有一定的抗氧化和抗菌作用，并可调节代谢酶活性。通过浸提、旋转蒸发和过柱等工艺，可以把这几种植物的黄酮类成分、高良姜素和生物碱等物质提取分离出来。单一植物提取物的抑菌谱较窄，复合植物源保鲜剂可形成互补作用，增大保鲜剂的抑菌谱。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本发明植物源复合保鲜剂的制备方法中，植物粉末通过70％乙醇旋转蒸发浓缩，浓缩液采用梯度浓度乙醇洗脱，有效地纯化了植物的抑菌成分。

(2)本发明的高效植物保鲜剂的制备方法，采用真空浓缩的方法对滤液进行浓缩，避免了常压浓缩条件下，高温对抑菌成分的影响。

(3)本发明的高效植物保鲜剂的制备方法，采用微波真空干燥，不仅提高了干燥的速度，而且有效地保持了抑菌成分的品质和生物活性。

(4)高良姜、桃金娘及黄芩为我国常见植物资源，含有多种生物活性物质，可产生广谱的抗菌抑菌功效，因此具有研发成绿色植物防腐保鲜剂的潜力。应用绿色植物保鲜剂于海产品及其副产品的保鲜中以取替原用的化学试剂，不仅推动绿色经济的发展，更带动我国特色野生资源的综合开发与利用。

附图说明

图1是黄芩四种浓度乙醇洗脱液的抑菌效果图；其中，A是假单胞菌，B是蜡样芽胞杆菌，C是气单胞菌，D是希瓦氏菌，孔1、孔2、孔3、孔4注入的分别是20％乙醇洗脱液、40％乙醇洗脱液、60％乙醇洗脱液、80％乙醇洗脱液。

图2是高良姜四种浓度乙醇洗脱液的抑菌效果图；其中，A是恶臭假单胞菌，B是蜡样芽胞杆菌，C是哥伦比亚肠球菌，孔1、孔2、孔3、孔4注入的分别是20％乙醇洗脱液、40％乙醇洗脱液、60％乙醇洗脱液、80％乙醇洗脱液，中间的孔加的是蒸馏水，作为空白对照。

图3是山棯子四种浓度乙醇洗脱液的抑菌效果图；其中，A是恶臭假单胞菌，B是嗜水气单胞菌，C是藤黄微球菌，孔1、孔2、孔3、孔4注入的分别是20％乙醇洗脱液、40％乙醇洗脱液、60％乙醇洗脱液、80％乙醇洗脱液。

图4是本发明植物源复合保鲜剂的抑菌效果图；其中，A是腐败希瓦氏菌，B是嗜水气单胞菌，C是蜡样芽胞杆菌，D是恶臭假单胞菌，E是藤黄微球菌，孔1、孔2、孔3、孔4注入的分别是配方1、配方2、配方3、配方4的干粉溶液，中间的孔加的是蒸馏水，作为空白对照。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

一种植物源复合保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将高良姜、山棯子、黄芩烘干后粉碎，分别加入70％(V/V)乙醇溶液浸提24h以上，然后再进行超声浸提(功率为250-500W，温度45-60℃)2h以上，得到提取液；该提取过程重复3-5次，合并提取液，过滤得到滤液，将滤液浓缩后得到三种原料的提取液浓缩液；

(2)高良姜提取液浓缩液用HPD600大孔树脂分离纯化，山棯子和黄芩的提取液浓缩液用AB-8大孔树脂分离纯化；将三种原料的提取液浓缩液干法上样(上样量与树脂的体积比为1:20)，然后依次用蒸馏水，20％(V/V)、40％(V/V)、60％(V/V)和80％(V/V)的乙醇溶液洗脱，蒸馏水和每种乙醇溶液洗脱至洗脱液无色为止。

比较三种原料的四种乙醇洗脱液的抑菌圈大小。

把对虾的致病菌(蜡样芽胞杆菌、藤黄微球菌、嗜水气单胞菌、腐败希瓦氏菌和哥伦比亚肠球菌)菌悬液涂布于NA平板中，用打孔器打孔，在孔内注入30-100μl浓缩液，并于30℃培养箱培养16-24小时，观察是否有抑菌圈及抑菌圈大小。

黄芩四种洗脱液的抑菌效果如图1所示：四种浓度的乙醇洗脱液对几种对虾腐败菌都有不同程度的抑制作用，其中，以60％乙醇洗脱液效果最佳，80％效果次之，40％稍弱，20％没效果。

高良姜四种洗脱液的抑菌效果如图2所示：80％乙醇洗脱液对对虾腐败菌抑制效果最佳，60％效果次之，20％和40％基本没抑菌效果。

山棯子四种洗脱液的抑菌效果如图3所示：60％、80％乙醇洗脱液对几种对虾腐败菌有抑制作用。

(3)收集三种原料60％(V/V)和80％(V/V)乙醇溶液的洗脱液，合并，浓缩后进行冷冻干燥，得到三种原料对应的干粉；

(4)将山棯子干粉、高良姜干粉和黄芩干粉按以下四个配方(均为质量比)混合，得到植物源复合保鲜剂，进行抑菌试验。

配方1：山棯子干粉:黄芩干粉:高良姜干粉＝1:1:1

配方2：山棯子干粉:黄芩干粉:高良姜干粉＝1.0:1.5:1.0

配方3：山棯子干粉:黄芩干粉:高良姜干粉＝1.5:1.0:1.5

配方4：山棯子干粉:黄芩干粉:高良姜干粉＝1:2:1；

把对虾的致病菌(蜡样芽胞杆菌、藤黄微球菌、嗜水气单胞菌、腐败希瓦氏菌和哥伦比亚肠球菌)菌悬液涂布于NA平板中，用打孔器打孔，在孔内注入30-100μl复合保鲜剂溶液(将0.1g复合保鲜剂粉末溶于1ml蒸馏水制成复合保鲜剂溶液)，并于30℃培养箱培养16-24小时，观察是否有抑菌圈及抑菌圈大小。

结果如图4。由图4可知，这4种配方的复合保鲜剂对腐败希瓦氏菌，嗜水气单胞菌，蜡样芽胞杆菌，恶臭假单胞菌和藤黄微球菌都有抑制作用，不同配比、抑菌圈直径大小也有差异，表1是抑菌圈直径。

表1 不同复配比保鲜剂对腐败菌的抑制作用

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。