兼具生理保鲜与病害防控的水果生物保鲜剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及水果保鲜技术领域，尤其涉及一种用于采后水果的兼具生理保鲜与病害防控的水果生物保鲜剂及其制备方法。


背景技术：

2.水果采后常因生理活动损耗、病原物浸染等原因，而出现不同程度的腐烂损失。水果采后常用的化学杀菌剂，防腐效果好，但存在农药残留、安全系数低及环境污染等问题；生物防腐剂能很好地解决以上问题，但其成本高昂、综合防效不理想。同时市面上大多数产品往往只单方面侧重于病害防控或生理保鲜，无法有效地实现生理保鲜与病害防控的结合。
3.专利cn201611202570.4公开一种生物保鲜调理剂，专利cn201910070454.9公开一种非凝胶型易清洗蜡质水果复合保鲜剂及其制备方法，专利cn202110971330.5公开一种利用芽孢杆菌发酵产物复配的水果保鲜剂及其应用，但上述专利技术更多侧重于生物保鲜安全性的挖掘，其对果蔬生理调控作用不突出，因而其整体保鲜效果普遍不佳。因此，研发兼具生理保鲜与病害防控功能的采后生物保鲜剂具有重要意义。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明目的之一在于提供一种兼具生理保鲜与病害防控的水果生物保鲜剂，其解决了传统技术中侧重于生物保鲜安全性而整体保鲜效果普遍不佳的问题，能够有效地实现生理保鲜与病害防控的结合。
5.本发明目的之二在于提供一种兼具生理保鲜与病害防控的水果生物保鲜剂的制备方法。
6.本发明目的之一采用如下技术方案实现：
7.一种兼具生理保鲜与病害防控的水果生物保鲜剂，包括生物保鲜组合物及生理活性基质，所述生物保鲜组合物、生理活性基质的质量比为(20-50)：(40-65)。
8.进一步地，所述生物保鲜组合物包括如下重量份的组分：
9.第一生物保鲜物20份-75份；第二生物保鲜物20份-75份；乳化剂5份。
10.该生物保鲜组合物的制备步骤为将第一生物保鲜物、第二生物保鲜物和乳化剂混合均匀，即得。
11.进一步地，所述第一生物保鲜物的制备步骤为：通过菌株解淀粉芽孢杆菌zfh-3(专利号：cn201510101301.1，cgmcc:9884)，利用芽孢杆菌发酵配方(优化后的高产代谢产物发酵配方，发酵接种量1％)进行发酵，将发酵好的发酵液，高速剪切处理0.5小时，超声波处理0.5小时，再离心，去除沉淀物，留上清液，调节ph至7，即得。
12.进一步优选地，所述芽孢杆菌发酵配方包括如下重量份的组分：碳源1份～10份；氮源1份～10份；无机盐0.01份～3份；去离子水补足100份。
13.该芽孢杆菌发酵配方的制备步骤为将碳源、氮源、无机盐和水混合均匀，然后将ph
调整至7.0～8.0，即得。
14.其中，所述碳源为葡萄糖、蔗糖、果糖、糖蜜、可溶性淀粉、玉米淀粉、大豆油、糊精、马铃薯、甘油的一种或两种以上；所述氮源为大豆蛋白胨、酵母浸出粉、牛肉膏、黄豆饼粉、硫酸铵的一种或两种以上；所述无机盐为氯化钠、碳酸钙、磷酸二氢钾、磷酸镁、硫酸镁的一种或两种以上。
15.进一步地，所述第二生物保鲜物的制备步骤为：通过纳塔尔链霉菌，利用纳塔尔链霉菌发酵配方(优化后的高产代谢产物发酵配方，发酵接种量3％)进行发酵，将发酵好的发酵液，高速剪切处理0.5小时，超声波处理0.5小时，于25℃下碱化发酵液，过滤，留上清液，调节ph至7，即得。
16.进一步优选地，所述纳塔尔链霉菌发酵配方包括如下重量份的组分：
17.碳源1份～10份；氮源1份～10份；无机盐0.01份～3份；去离子水补足100份。
18.该纳塔尔链霉菌发酵配方的制备步骤为将碳源、氮源、无机盐和水混合均匀，然后将ph调整至7.0～8.0，即得。
19.其中，所述碳源为葡萄糖、蔗糖、果糖、糖蜜、可溶性淀粉、玉米淀粉、大豆油、糊精、马铃薯、甘油的一种或两种以上；所述氮源为大豆蛋白胨、酵母浸出粉、牛肉膏、黄豆饼粉、硫酸铵的一种或两种以上；所述无机盐为氯化钠、碳酸钙、磷酸二氢钾、磷酸镁、硫酸镁的一种或两种以上。
20.进一步地，所述乳化剂为司盘、吐温、甘油酯、聚十甘油酯中的一种或两种以上。
21.进一步地，所述生理活性基质包括如下重量份的组分：
22.生理活性物10份-30份；助剂0份-3份(不含0份，即助剂不为0)；溶剂5份-15份；水50份-85份。
23.进一步地，所述生理活性基质的制备步骤为：将溶剂加入到1/2的水中，在转速300r/min-500r/min的搅拌条件下，再加入助剂，并加热至65℃-85℃，反应1h，保证表面不浮油，得到混合物；再往上述混合物中加入生理活性物，然后加入剩余的水，保持温度65℃-85℃，容器加盖，接着，在转速800-1000r/min下，反应2h，保证100％中和完全，最后，调整温度至室温，并调节ph至7.8，即得。
24.进一步地，所述生理活性物为紫虫胶、聚乙烯醇、壳聚糖、水杨酸钠、海澡酸钠中的一种或两种以上。
25.进一步地，所述助剂为油酸、大豆油、亚麻油、二聚蓖麻油酸酯、甘油酯、聚十甘油酯中的一种或两种以上。
26.进一步地，所述溶剂为氨水、乙醇、异丙醇、聚乙二醇中的一种或两种以上。
27.进一步地，该兼具生理保鲜与病害防控的水果生物保鲜剂，包括如下重量份的组分：
28.生物保鲜组合物20份-50份；生理活性基质40份-65份；乳化稳定剂3份-8份；防腐增效剂0.5份-2份；增稠剂0.001份-0.002份；消泡剂0.002份。
29.进一步地，所述乳化稳定剂为司盘、吐温、甘油酯、聚十甘油酯的一种或两种以上；所述防腐增效剂为脱氢乙酸钠、苯甲酸钠、山梨酸钾的一种或两种以上；所述增稠剂为黄原胶；所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。上述的添加剂均为常规的食品添加剂。
30.进一步地，所述生物保鲜组合物、生理活性基质的质量比为(27-33):(60-65)。
31.本发明目的之二采用如下技术方案实现：
32.一种兼具生理保鲜与病害防控的水果生物保鲜剂的制备方法，包括如下制备步骤：
33.s1：往容器中加入生理活性基质、乳化稳定剂和防腐增效剂，在常温下搅拌均匀，得到混合物；
34.s2：在高剪切条件下，向上述混合物中加入生物保鲜组合物、增稠剂和消泡剂，保持剪切20min-40min后，待溶液完成转相后，即得。
35.进一步地，该兼具生理保鲜与病害防控的水果生物保鲜剂的制备方法，包括如下制备步骤：
36.s1：往容器中加入生理活性基质、乳化稳定剂和防腐增效剂，在常温下搅拌0.5-1h，得到混合物；
37.s2：在15000r/min-30000r/min的高剪切条件下，向上述混合物中加入生物保鲜组合物、增稠剂和消泡剂，保持剪切20min-40min后，待溶液完成转相后，即得。
38.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
39.本发明的兼具生理保鲜与病害防控的水果生物保鲜剂基于生物保鲜组合物和生理活性基质的科学组合，生物保鲜组合物采用了解淀粉芽孢杆菌、纳塔尔链霉菌代谢物结合的方式，可实现细菌性病害、真菌性病害的综合防控，解决了单一代谢产物防效不太稳定的问题，同时生理活性基质能作用于采后水果生理，能一定程度上抑制其呼吸作用、减少水份散失，延缓采后水果褐变衰老，最大程度保持水果的新鲜度，并且可有效保证代谢物在制剂中的稳定性，增强其作用效果。
40.本发明的兼具生理保鲜与病害防控的水果生物保鲜剂可有效实现对水果采后生理保鲜及病害防控的双重作用，效果显著，持效性好，所用成分为食品添加剂成份及生物代谢产物，安全环保，成本低，制备工艺简单，操作方便，便于产业化生产。
附图说明
41.图1为生物保鲜剂对砂糖桔腐烂率的影响图；
42.图2为生物保鲜剂对砂糖桔失重率的影响图；
43.图3为生物保鲜剂对砂糖桔可溶性固形物含量的影响图。
具体实施方式
44.下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
45.实施例1
46.一种兼具生理保鲜与病害防控的水果生物保鲜剂，包括如下重量份的组分：
47.生物保鲜组合物33份；生理活性基质60份；甘油酯5份；脱氢乙酸钠1.997份；黄原胶0.001份；聚二甲基硅氧烷0.002份。
48.其中，(1)生物保鲜组合物的制备步骤为：将第一生物保鲜物30份、第二生物保鲜物30份和甘油酯5份混合均匀，即得。
49.第一生物保鲜物为：通过菌株解淀粉芽孢杆菌zfh-3(专利号：zl201510101301.1，
cgmcc:9884)，利用优化后的高产代谢产物发酵配方(碳源为葡萄糖3份，氮源为大豆蛋白胨3份，无机盐为氯化钠0.05份，去离子水补足，ph调整至7.2)进行发酵，将发酵好的发酵液，高速剪切处理0.5小时，超声波处理0.5小时，再离心，去除沉淀物，留上清液，调节ph至7，备用。
50.第二生物保鲜物为：通过纳塔尔链霉菌，利用优化后的高产代谢产物发酵配方(碳源为葡萄糖4份，氮源为大豆蛋白胨2份、酵母浸出粉0.4份，无机盐为碳酸钙0.5份、氯化钠0.05份，去离子水补足，ph调整至7.5)进行发酵，将发酵好的发酵液高速剪切处理0.5小时，超声波处理0.5小时，于25℃下碱化发酵液，过滤，留上清液，调节ph至7，备用。
51.(2)生理活性基质的制备步骤为：将乙醇10份加入到水溶剂中，转速500r/min，在搅拌条件下，加入油酸4份、二聚蓖麻油酸酯4份，加热至65℃反应1小时，保证表面不浮油。再往上述溶液中加入水杨酸钠10份，并补足水至100％，保持65℃，容器加盖，转速1000r/min，反应2小时，保证100％中和。调整温度至室温，并调节ph至7.8，备用。
52.该水果生物保鲜剂包括如下制备步骤：
53.往容器中加入生理活性基质、甘油酯和脱氢乙酸钠，常温搅拌0.5小时；在15000r/min高剪切条件下，往容器中加入生物保鲜组合物、黄原胶和聚二甲基硅氧烷，保持剪切20分种后，待完成转相后即得。
54.实施例2
55.一种兼具生理保鲜与病害防控的水果生物保鲜剂，包括如下重量份的组分：
56.生物保鲜组合物27份；生理活性基质65份；聚十甘油酯6份；脱氢乙酸钠1.996份；黄原胶0.002份；聚二甲基硅氧烷0.002份。
57.其中，(1)生物保鲜组合物的制备步骤为：将第一生物保鲜物30份、第二生物保鲜物30份和甘油酯5份混合均匀，即得。
58.第一生物保鲜物为：通过菌株解淀粉芽孢杆菌zfh-3(专利号：zl201510101301.1，cgmcc:9884)，利用优化后的高产代谢产物发酵配方(碳源为葡萄糖3份，氮源为大豆蛋白胨3份，无机盐为氯化钠0.06份，去离子水补足，ph调整至7.3)进行发酵，将发酵好的发酵液，高速剪切处理0.5小时，超声波处理0.5小时，再离心，去除沉淀物，留上清液，调节ph至7，备用。
59.第二生物保鲜物为：通过纳塔尔链霉菌，利用优化后的高产代谢产物发酵配方(碳源为葡萄糖3份、大豆油1份，氮源为大豆蛋白胨2份、硫酸铵0.05份，无机盐为碳酸钙0.6份、氯化钠0.05份，去离子水补足，ph调整至7.2)进行发酵，将发酵好的发酵液高速剪切处理0.5小时，超声波处理0.5小时，于25℃下碱化发酵液，过滤，留上清液，调节ph至7，备用。
60.(2)生理活性基质的制备步骤为：将氨水10份加入到水溶剂中，转速400r/min，在搅拌条件下，加入亚麻油5份，加热至65℃反应1小时，保证表面不浮油。再往上述溶液中加入壳聚糖10份、紫虫胶5份，并补足水至100％，保持65℃，容器加盖，转速800r/min，反应2小时，保证100％中和。调整温度至室温，并调节ph至7.8，备用。
61.该水果生物保鲜剂包括如下制备步骤：
62.往容器中加入生理活性基质、甘油酯和脱氢乙酸钠，常温搅拌0.5小时；在15000r/min高剪切条件下，往容器中加入生物保鲜组合物、黄原胶和聚二甲基硅氧烷，保持剪切20分种后，待完成转相后即得。
63.实施例3
64.一种兼具生理保鲜与病害防控的水果生物保鲜剂，包括如下重量份的组分：
65.生物保鲜组合物32份；生理活性基质60份；司盘3份、吐温3份、苯甲酸钠1.996份；黄原胶0.002份；聚二甲基硅氧烷0.002份。
66.其中，(1)生物保鲜组合物的制备步骤为：将第一生物保鲜物30份、第二生物保鲜物30份和甘油酯5份混合均匀，即得。
67.第一生物保鲜物为：通过菌株解淀粉芽孢杆菌zfh-3(专利号：zl201510101301.1，cgmcc:9884)，利用优化后的高产代谢产物发酵配方(碳源为葡萄糖3.5份，氮源为大豆蛋白胨2份、酵母浸出粉0.5份，无机盐为氯化钠0.03份，去离子水补足，ph调整至7.5)进行发酵，将发酵好的发酵液，高速剪切处理0.5小时，超声波处理0.5小时，再离心，去除沉淀物，留上清液，调节ph至7，备用。
68.第二生物保鲜物为：通过纳塔尔链霉菌，利用优化后的高产代谢产物发酵配方(碳源为葡萄糖3.5份、大豆油0.3份，氮源为大豆蛋白胨1.8份，酵母浸出粉0.5份，无机盐为碳酸钙0.5份、氯化钠0.05份、磷酸二氢钾0.05份，去离子水补足，ph调整至7.5)进行发酵，将发酵好的发酵液高速剪切处理0.5小时，超声波处理0.5小时，于25℃下碱化发酵液，过滤，留上清液，调节ph至7，备用。
69.(2)生理活性基质的制备步骤为：将异丙醇15份加入到水溶剂中，转速500r/min，在搅拌条件下，加入大豆油5份，加热至65℃反应1小时，保证表面不浮油。再往上述溶液中加入水杨酸钠10份、壳聚糖10份，并补足水至100％，保持65℃，容器加盖，转速1000r/min，反应2小时，保证100％中和。调整温度至室温，并调节ph至7.8，备用。
70.该水果生物保鲜剂包括如下制备步骤：
71.往容器中加入生理活性基质、司盘、吐温和苯甲酸钠，常温搅拌0.5小时；在15000r/min高剪切条件下，往容器中加入生物保鲜组合物、黄原胶和聚二甲基硅氧烷，保持剪切20分种后，待完成转相后即得。
72.性能测试
73.一、生物保鲜剂对火龙果防腐保鲜的效果
74.1.处理方法
75.选取225个无机械伤、大小一致的火龙果，随机分成5个组，每组设三个重复，每个重复15个果。分别用清水(对照组)、咪鲜胺、实施例1、实施例2、实施例3制备得到的生物保鲜剂浸泡果实1分钟，晾干后装入聚乙烯塑料袋中(不封口)，室温下贮藏。定期统计火龙果腐烂率与失重率，结果如表1所示。
76.2.指标测定方法
77.(1)腐烂率
78.腐烂率是指出现单个病斑直径≥1cm或2个以上病斑的果实占果实总数的比例。
79.计算公式为：腐烂率(％)＝腐烂果数/总果数*100
80.(2)失重率
81.采用天平称重法，记录贮藏前火龙果的初始鲜重与贮藏一段时间后的鲜重。火龙果前后鲜重变化率计算。算公式为：失重率(％)＝(贮前鲜重-贮后鲜重)/贮前鲜重*100
82.3.生理指标测试结果
83.(1)如表1所示，实施例1、实施例2、实施例3制备的保鲜液可明显降低火龙果的腐烂率，使腐烂率下降接近50％(与对照组相比)，并且其保鲜效果也要优于传统化学农药咪鲜胺。
84.(2)如表1所示，实施例1、实施例2、实施例3制备的保鲜液能有效抑制火龙果失重率的上升，减缓果实采后损耗以及水分的散失。在贮藏第10天时，对照组失重率达到3.19％，而经本专利制备所得的生物保鲜液处理过的火龙果，其失重率均低于2.4％。
85.二、生物保鲜剂对砂糖桔防腐保鲜的效果
86.1.处理方法
87.选取大小一致、无机械伤的砂糖桔，随机分成5个组，每个组设置3个重复，每组30个果实。分别用清水(对照组)、咪鲜胺、实施例1、实施例2、实施例3制备得到的生物保鲜剂浸泡果实1分钟，晾干后置于塑料筐，聚乙烯塑料袋不密封包装，室温下贮藏。定期统计砂糖桔腐烂率、测量其可溶性固形物含量。结果如图1与图2所示。
88.2.指标测定方法
89.(1)可溶性固形物含量
90.可溶性固形物采用数字式折射计测定。经榨汁机榨汁后，用4层纱布过滤后测定，每个处理3个重复。
91.3.生理指标测定结果
92.(1)由图1所示，经实施例1、实施例2、实施例3制备所得保鲜液可有效抑制砂糖桔采后病害的发生。在贮藏第30天时，对照组腐烂率高达68.89％，常用化学防腐剂咪鲜胺处理腐烂率仍达42.22％，而自制生物保鲜液处理后腐烂率则低于20％。
93.(2)由图2所示，经实施例1、实施例2、实施例3制备所得保鲜液能降低砂糖桔采后的耗损，减少水分散失。整个贮藏期间，自制生物保鲜液处理过的砂糖桔其失重率一直低于8％，明显低于对照组与咪鲜胺处理。
94.(3)由图3所示，对照组与咪鲜胺处理过的砂糖桔，其可溶性固形物含量随时间的推进呈先上升后下降的趋势，在第10天时达到峰值后含量急速下降；而自制生物保鲜液可延缓砂糖桔可溶性固形物的变化，推迟可溶性固形物峰值出现的时间，起到延缓砂糖桔采后衰老的进程。
95.表1生物保鲜剂对火龙果防腐保鲜的效果(贮藏第10天)
96.处理腐烂率(％)失重率(％)对照组77.783.19咪鲜胺55.562.82实施例135.562.38实施例233.332.38实施例3402.40
97.上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。