本發(fā)明涉及一種蔬果保鮮的方法,具體地說是一種在采收前使用殼寡糖和采收后使用殼寡糖復(fù)配制劑處理的蔬果保鮮方法。
背景技術(shù):
蔬果是人們?nèi)粘I钪斜夭豢扇钡氖称分?,是人類重要的營養(yǎng)源。但是蔬果生產(chǎn)存在較強的季節(jié)性、區(qū)域性以及采后易損傷、腐爛和變質(zhì)等問題,據(jù)統(tǒng)計,新鮮水果在貯運過程中約有25%因腐爛變質(zhì)而失去商品價值,一些易腐爛水果采后的腐爛損失達30%以上。這與人們對蔬果需求的多樣性及淡季調(diào)節(jié)的迫切性相矛盾,蔬果貯藏保鮮問題日益突出,研究天然、高效、安全、無毒的水果保鮮方法具有十分重要的意義。
目前,蔬果保鮮方法主要分兩大類:一是物理保鮮技術(shù),如低溫貯藏,氣調(diào)法,減壓保鮮法,輻射保鮮法,間隙升溫法、熱處理法等;二是化學(xué)處理法,如采后殺菌劑(多菌靈、抑霉唑、甲基托布津等)處理法,浸鈣法,乙烯吸附劑,熏硫法。物理保鮮技術(shù)雖然安全,但大量消耗能源,成本較高,操作較為復(fù)雜,因而大大限制了這類技術(shù)的實際應(yīng)用?;瘜W(xué)處理法目前主要以殺菌劑處理為主,處理操作簡單,具有一定的功效,但是,采用殺菌劑處理伴隨著食用安全性,影響消費者身體健康,污染環(huán)境,以及病原菌產(chǎn)生抗藥性等一系列問題。因此,需要開發(fā)一種高效、安全、價格低廉、且容易實現(xiàn)的綠色保鮮方法。
殼寡糖由2‐10個氨基葡萄糖通過β‐1,4‐糖苷鍵連接而成,是甲殼素脫N‐乙?;乃猱a(chǎn)物。自上世紀70年代以來,殼寡糖就被應(yīng)用于植物保護領(lǐng)域,并顯示出非常好的生物活性。殼寡糖具有誘導(dǎo)植物抗性、促進植物生長等功能。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用顯示殼寡糖對人體無健康危害,對環(huán)境友好。同時還具有成本低廉、施用量小等優(yōu)點,具有廣闊的應(yīng)用前景。目前已有研究表明殼寡糖采后處理果蔬,對果蔬具有一定的保鮮作用,余中蓮等用殼寡糖處理荔枝采后果實,可以較好控制貯藏期的霜疫霉病,7天貯藏期后荔枝果實霜霉病的防治效果可達76.5%,可延長常溫貯藏期2-3天(福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)位論文2012)。孟祥紅等研究發(fā)現(xiàn)殼寡糖對柑橘采后酸腐病和黑腐病具有很好的防治效果(食品工業(yè)科技,2011)。田世平等也發(fā)現(xiàn)殼寡糖對梨果實采后黑斑菌和輪紋病的防治效果顯著(Carbohydrate Polymers 2010),國外研究人員也針對殼寡糖對果實的保鮮作用進行了一些研究,Badawy等發(fā)現(xiàn)殼寡糖可以通過對番茄灰霉病菌的抑制作用,在常溫和低溫貯藏條件下起到對番茄保鮮的作用(Postharvest Biol Tec 2009)。Romanazzi等將殼寡糖應(yīng)用于草莓的采后保鮮,可以有效地控制草莓灰霉病和草莓根霉腐病,顯著減少果實腐爛程度,延長貨架期(Postharvest Biol Tec 2013)。目前的研究顯示殼寡糖對采后水果的保鮮作用主要是通過對果實采后病害的抑制,顯著減少蔬果腐爛程度,延長貨架期,但尚未形成成熟的保鮮技術(shù)。而殼寡糖采前處理是否對蔬果具有保鮮作用及將其應(yīng)用于采前的蔬果保鮮技術(shù)還未見報道。
涂膜處理也是在蔬果保鮮上廣泛使用的保鮮方法之一,其中殼聚糖與海藻酸鈉是常用的天然多糖,由于其具有很好的生物相容性、成膜性、吸附性、通透性、吸濕性作用。將其水溶液涂于水果表面形成一個低氧高二氧化碳的密閉環(huán)境,抑制水果呼吸,提高水果光澤度,提高水果的感官品質(zhì)。然而殼聚糖和海藻酸鈉對水果病原菌的抑制效果較弱,在通過抑制蔬果采后微生物繁殖,延長蔬果貨架期方面存在不足。
本專利提供了一種采前、采后殼寡糖及復(fù)配試劑綜合處理果蔬的保鮮方法,將殼寡糖采前處理與殼寡糖和殼聚糖或海藻酸鈉復(fù)配制劑采后處理相結(jié)合,綜合了病理和生理兩方面的保鮮理論。一是設(shè)法緩解果實的自身代謝,通過采前殼寡糖處理可有效調(diào)節(jié)果蔬成熟軟化相關(guān)基因的表達,抑制果蔬乙烯和細胞壁代謝途徑,進而延緩采后果蔬的軟化和成熟。二是盡量控制采前采后微生物侵蝕,殼寡糖具有良好的抑菌效果,采前采后殼寡糖處理可有效抑制病原微生物的生長和繁殖,有效降低蔬果的腐爛率。三是控制采后蔬果水份的散失,采后使用具有很好的成膜性的殼聚糖或海藻酸鈉天然多糖處理,有效控制了蔬果水份的散失,有效保持了果實的外觀和品質(zhì),延長水果的貨架壽命?;谏鲜鋈齻€方面因素的考慮,將采前采后保鮮處理綜合集成,起到了更加理想的保鮮效果,未見文獻報道。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的是提供了一種用于蔬果的綠色保鮮方法。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案為:
本發(fā)明提供的蔬果保鮮方法,是在蔬果采收前用殼寡糖溶液處理蔬果,采收后用殼寡糖復(fù)合制劑處理蔬果。
所述殼寡糖溶液中殼寡糖的質(zhì)量濃度為0.05-1g/L,其中,殼寡糖脫乙酰度為50%-100%,平均分子量為500-5000Da。
所述殼寡糖復(fù)合制劑主要成分為殼寡糖和海藻酸鈉,或殼寡糖和殼聚糖;其中殼寡糖的濃度為0.05-1g/L,脫乙酰度為50%-100%,平均分子量為500-5000Da;海藻酸鈉的分子量為105-106Da,濃度為5-20g/L;殼聚糖的分子量為105-106Da,脫乙酰度85%-100%,濃度為5-20g/L。
所述在蔬果采收前用殼寡糖溶液處理蔬果,殼寡糖噴施1-3次。
殼寡糖多次噴施時,相鄰兩次噴施時間間隔為10-30天。
對于水果的采前處理方法:殼寡糖噴施在花期、膨果期、著色期或盛果期中的一個時期或兩個以上時期進行。
對于蔬菜的采前處理方法,殼寡糖噴施在蔬菜的整個生育期進行單次或多次處理。
所述采收后用殼寡糖復(fù)合制劑處理蔬果,在蔬果采收后對其進行浸泡處理,浸泡時間1-3min,之后自然晾干。
本發(fā)明具有的優(yōu)點和有益效果:
(1)本發(fā)明提供的蔬果保鮮方法,綜合考慮了蔬果病理和生理兩方面的保鮮理論。通過殼寡糖前處理緩解蔬果的自身代謝;通過采前采后殼寡糖處理,抑制微生物生長和繁殖;通過殼聚糖或海藻酸鈉天然多糖處理,控制蔬果水份的散失;綜合起到了更加理想的保鮮效果,可顯著延長蔬果保鮮期,在已進行的實施例中,效果優(yōu)于采后殼聚糖或海藻酸鈉保鮮處理效果。
(2)本發(fā)明提供的蔬果保鮮方法所使用的殼寡糖、殼聚糖和海藻酸鈉屬于天然產(chǎn)物,而且都是國標允許使用的食品添加劑,用于蔬果保鮮后對環(huán)境無污染,對人體無健康危害。保障了蔬果的食用安全性。因此是一種新型的、綠色的蔬果保鮮方法。
(3)本發(fā)明所提供的蔬果保鮮方法施用過程簡單、成本低、易于推廣應(yīng)用。與現(xiàn)有技術(shù)相比,保鮮期長,且果肉風(fēng)味好,具有良好的開發(fā)應(yīng)用前景。
附圖說明
圖1不同濃度殼寡糖處理草莓好果率;
圖2不同濃度殼寡糖處理采后草莓的失水率;
圖3殼寡糖對草莓細胞壁水解酶基因和乙烯合成途徑基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控,其中(a)為果膠裂解酶(PL),(b)為果膠甲酯酶(PE),(c)為內(nèi)切葡聚糖酶(EG),(d)為1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸氧化酶(ACO),(e)為1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸合成酶(ACS)。
具體實施方式
下面結(jié)合實施實例對本發(fā)明作進一步說明:
實施例1:殼寡糖及殼寡糖復(fù)配制劑對草莓的保鮮試驗
供試作物:大棚草莓(品種:清香)
施藥處理:選取140株草莓進行試驗。其中60株進行殼寡糖前處理,果實采收后分為Ⅰ.殼寡糖采前處理組、Ⅱ.殼寡糖采前處理+殼寡糖/殼聚糖復(fù)配制劑采后處理組、Ⅲ.殼寡糖采前處理+殼寡糖/海藻酸鈉復(fù)配制劑采后處理組。未經(jīng)殼寡糖前處理的80株果實采收后分為Ⅳ.對照組、Ⅴ.殼聚糖采后處理、Ⅵ.殼寡糖/殼聚糖復(fù)配制劑采后處理組和Ⅶ.陽性對照(甲基托布津1000ppm)采后處理組。其中殼寡糖采前處理濃度為50μg/mL的水溶液,于花期、著色期和盛果期共噴施3次;殼寡糖/殼聚糖復(fù)配制劑中殼寡糖濃度為100μg/mL,殼聚糖濃度為20mg/mL的水溶液;殼寡糖/海藻酸鈉復(fù)配制劑中殼寡糖濃度為100μg/mL,海藻酸鈉濃度為20mg/mL的水溶液。盛果期采收80%成熟度,大小均一的草莓,每組100個,需要進行采收后處理的,立即在復(fù)配制劑中進行浸泡處理,時間1min,之后自然晾干, 每組選取20個草莓進行Vc含量等測定,其余80個測量果重后,室溫保存,7天后進行Vc、果重等指標測定。
Vc含量測定:用2,6-二氯靛酚滴定法測定
失重率測定公式如下:
腐爛率測定公式如下:
表1.不同處理對草莓采后保鮮的作用
經(jīng)過殼寡糖前處理和復(fù)配試劑后處理的草莓,在室溫條件下儲藏7天后,與空白對照組相比,能降低腐爛率40%,同時還能減緩草莓水分的損失,保持草莓的品質(zhì),提高其商品性,貯存期明顯延長。同時保鮮效果也顯著優(yōu)于陽性對照組。
實施例2:殼寡糖及殼寡糖復(fù)配制劑對櫻桃的保鮮試驗
供試作物:果園櫻桃樹(品種:紅燈)
施藥處理:選取7顆櫻桃樹進行試驗。其中3棵進行殼寡糖前處理,果實采收后分為Ⅰ.殼寡糖采前處理組、Ⅱ.殼寡糖采前處理+殼寡糖/殼聚糖復(fù)配制劑采后處理組、Ⅲ.殼寡糖采前處理+殼寡糖/海藻酸鈉復(fù)配制劑采后處理組。未經(jīng)殼寡糖前處4棵果實采收后分為Ⅳ.對照組、Ⅴ.殼聚糖采后處理、Ⅵ.殼寡糖/殼聚糖復(fù)配制劑采后處理組和Ⅶ.陽性對照(甲基托布津1000ppm)采后處理組。其中殼寡糖采前處理濃度為100μg/mL的水溶液,于花期噴施1次;殼寡糖/殼聚糖復(fù)配制劑中殼寡糖濃度為100μg/mL,殼聚糖濃度為15mg/mL的水溶液;殼寡糖/海藻酸鈉復(fù)配制劑中殼寡糖濃度 為100μg/mL,海藻酸鈉濃度為20mg/mL的水溶液。盛果期采收80%成熟度,大小均一的櫻桃,每組200個。
需要進行采收后處理的,立即在復(fù)配制劑中進行浸泡處理,時間3min,之后自然晾干,每組選取40個櫻桃進行Vc含量等測定,其余160個測量果重后,室溫保存,15天后進行Vc、失重率等指標測定。
Vc含量測定:用2,6-二氯靛酚滴定法測定
褐變指數(shù):將果實沿果心部位橫切,以其切面上果心組織褐變面積的比例劃分褐變級別:無褐變?yōu)?級;果實褐變面積小于25%為1級;果實褐變面積在25%~50%為2級;褐變面積在50%~75%為3級;褐變面積大于75%為4級。具體計算公式如下:
硬度:使用果實硬度計測定
失重率計算公式:
表2.不同處理對櫻桃采后保鮮的作用
經(jīng)過殼寡糖前處理和復(fù)配試劑后處理的櫻桃,在室溫條件下儲藏7天后,與空白對照組相比,能大幅降低褐變指數(shù),同時還能減緩櫻桃水分的損失,保持櫻桃的品質(zhì),果實較為飽滿,光澤度好,可提高櫻桃的商品性。同時保鮮效果也顯著優(yōu)于陽性對照組。
實施例3:殼寡糖及殼寡糖復(fù)配制劑對荔枝的保鮮試驗
供試作物:果園荔枝樹
施藥處理:選取7顆荔枝樹進行試驗。其中3棵進行殼寡糖前處理,果實采收后分為Ⅰ.殼寡糖采前處理組、Ⅱ.殼寡糖采前處理+殼寡糖/殼聚 糖復(fù)配制劑采后處理組、Ⅲ.殼寡糖采前處理+殼寡糖/海藻酸鈉復(fù)配制劑采后處理組。未經(jīng)殼寡糖前處理的4棵果實采收后分為Ⅳ.對照組、Ⅴ.殼聚糖采后處理、Ⅵ.殼寡糖/殼聚糖復(fù)配制劑采后處理組和Ⅶ.陽性對照(甲基托布津1000ppm)采后處理組。其中殼寡糖采前處理濃度為75μg/mL的水溶液,于花期、著色期和盛果期噴施3次;殼寡糖/殼聚糖復(fù)配制劑中殼寡糖濃度為100μg/mL,殼聚糖濃度為20mg/mL的水溶液;殼寡糖/海藻酸鈉復(fù)配制劑中殼寡糖濃度為100μg/mL,海藻酸鈉濃度為20mg/mL的水溶液。盛果期采收80%成熟度,大小均一的荔枝,每組200個。
需要進行采收后處理的,立即在復(fù)配制劑中進行浸泡處理,時間3min,之后自然晾干,每組選取40個荔枝進行Vc含量等測定,其余160個測量果重后,低溫保存(5℃),20天后進行Vc、失重率等指標測定。
Vc:用2,6-二氯靛酚滴定法測定
褐變指數(shù):1級果:無褐變或褐變面積小于果皮面積的1/4;2級果:果皮褐變面積占果皮面積的1/4~1/2;3級果:果皮褐變面積占果皮面積的1/2~3/4;4級果:果皮褐變面積超過果皮面積的3/4;5級果為完全褐變。具體計算公式如下:
褐變指數(shù)=Σ(褐變級數(shù)×各級褐變果數(shù))/調(diào)查果實總數(shù)
硬度:使用果實硬度計測定
失重率計算公式:
表3.不同處理對荔枝采后保鮮的作用
本發(fā)明所提供的保鮮方法可以有效防止荔枝果實褐變,商業(yè)上以褐變指數(shù)不高于1.5計,本方法使用后和對照相比,可延長果實貯藏期3-5天。同時還能有效保持荔枝的水分,延緩營養(yǎng)物質(zhì)的損失。
實施例4:殼寡糖及殼寡糖復(fù)配制劑對沙糖桔的保鮮試驗
供試作物:果園沙糖桔樹
施藥處理:選取10顆沙糖桔樹進行試驗。其中5棵進行殼寡糖前處理,果實采收后分為Ⅰ.殼寡糖采前處理組、Ⅱ.殼寡糖采前處理+殼寡糖/殼聚糖復(fù)配制劑采后處理組、Ⅲ.殼寡糖采前處理+殼寡糖/海藻酸鈉復(fù)配制劑采后處理組。未經(jīng)殼寡糖前處理的5棵果實采收后分為Ⅳ.對照組、Ⅴ.殼聚糖采后處理、Ⅵ.殼寡糖/殼聚糖復(fù)配制劑采后處理組和Ⅶ.陽性對照(甲基托布津1000ppm)采后處理組。其中殼寡糖采前處理濃度為50μg/mL的水溶液,于花期、著色期和盛果期共噴施3次;殼寡糖/殼聚糖復(fù)配制劑中殼寡糖濃度為100μg/mL,殼聚糖濃度為10mg/mL的水溶液;殼寡糖/海藻酸鈉復(fù)配制劑中殼寡糖濃度為100μg/mL,海藻酸鈉濃度為15mg/mL的水溶液。盛果期采收90%成熟度,大小均一的沙糖桔,每組100個。
需要進行采收后處理的,立即在復(fù)配制劑中進行浸泡處理,時間2min,之后自然晾干,每組選取20個沙糖桔進行Vc含量等測定,其余80個測量果重后,常溫保存(15-20℃),18天后進行Vc、失重率等指標測定。
Vc含量測定:用2,6-二氯靛酚滴定法測定
失重率測定公式如下:
腐爛率測定公式如下:
表4.不同處理對沙糖桔采后保鮮的作用
本方法對柑桔類水果也有較好的保鮮效果,對于較難保藏的沙糖桔,經(jīng)本方法處理后,在18天的常溫儲存條件下,腐爛率大幅降低,和對照相比,下降近40%,同時還保證了水果的品質(zhì)。
實施例5:殼寡糖及殼寡糖復(fù)配制劑對甜椒的保鮮試驗
供試作物:大棚甜椒
施藥處理:選取70株甜椒進行試驗。其中30株進行殼寡糖前處理,果實采收后分為Ⅰ.殼寡糖采前處理組、Ⅱ.殼寡糖采前處理+殼寡糖/殼聚糖復(fù)配制劑采后處理組、Ⅲ.殼寡糖采前處理+殼寡糖/海藻酸鈉復(fù)配制劑采后處理組。未經(jīng)殼寡糖前處理的40株果實采收后分為Ⅳ.對照組、Ⅴ.殼聚糖采后處理、Ⅵ.殼寡糖/殼聚糖復(fù)配制劑采后處理組和Ⅶ.陽性對照(甲基托布津1000ppm)采后處理組。其中殼寡糖采前處理濃度為50μg/mL的水溶液,于定植期、結(jié)果期共噴施2次;殼寡糖/殼聚糖復(fù)配制劑中殼寡糖濃度為100μg/mL,殼聚糖濃度為10mg/mL的水溶液;殼寡糖/海藻酸鈉復(fù)配制劑中殼寡糖濃度為100μg/mL,海藻酸鈉濃度為20mg/mL的水溶液。盛果期采收90%成熟度,大小均一的甜椒,每組20個。
需要進行采收后處理的,立即在復(fù)配制劑中進行浸泡處理,時間3min,之后自然晾干,每組選取5個甜椒進行Vc含量等測定,其余15個測量果重后,室溫保存(20-25℃),20天后進行Vc、失重率等指標測定。
Vc含量測定:用2,6-二氯靛酚滴定法測定
硬度測定:使用果實硬度計測定
失重率測定公式如下:
腐爛率測定公式如下:
表5.不同處理對甜椒采后保鮮的作用
本方法對蔬菜也有較好的保鮮效果,通過在甜椒上的使用,在20天的常溫儲存后,和對照相比,Vc損失量僅為17%,而對照高達48%,失重率和腐爛率也大幅降低,和對照相比,分別下降約20%和25%。
實施例6.不同濃度殼寡糖采前處理對采后草莓的保鮮作用
供試作物:大棚草莓(品種:清香)
施藥處理:選取60株草莓進行殼寡糖采前處理試驗,分為Ⅰ.清水對照組;Ⅱ.殼寡糖(25μg/mL)處理組;Ⅲ.殼寡糖(50μg/mL)處理組;Ⅲ.殼寡糖(100μg/mL)處理組;Ⅳ.殼寡糖(150μg/mL)處理組;Ⅴ.殼寡糖(200μg/mL)處理組;Ⅵ.殼寡糖(250μg/mL)處理組,每組10株,其中殼寡糖溶液均為水溶液。其中殼寡糖處理組于花期、著色期和盛果期共噴施3次。盛果期采收80%成熟度,大小均一的草莓,每組100個,常溫貯藏,于貯藏后不同時間檢測好果率(圖1)和失重率(圖2)。結(jié)果顯示25-250mg/L的殼寡糖對采后草莓都有一定的保鮮作用,其中50mg/L和100mg/L的作用效果最佳,在采后5天時,好果率分別為60%和57%,而對照只有37%。同時發(fā)現(xiàn)不同濃度的殼寡糖處理,在5天的貯藏期內(nèi)草莓的失水率與對照相當(dāng),提示殼寡糖的保鮮作用與殼聚糖不同,并不是通過形成薄膜,控制果實的失水率而達到保鮮效果。
實施例7.殼寡糖采前處理對采后草莓成熟軟化相關(guān)基因的調(diào)節(jié)
供試作物:大棚草莓(品種:清香)
施藥處理:選取60株草莓進行殼寡糖采前處理試驗,分為Ⅰ.清水對照組;Ⅱ.殼寡糖(50μg/mL)處理組;Ⅲ.殼寡糖(100μg/mL)處理組,每組20株,其中殼寡糖溶液均為水溶液。其中殼寡糖處理組于花期、著色期和盛果期共噴施3次。盛果期采收80%成熟度,大小均一的草莓,每組100個,常溫貯藏5天后,運用熒光定量PCR的方法進行細胞壁降解相關(guān)基因:果膠裂解酶(PL)、果膠甲酯酶(PE)、內(nèi)切葡聚糖酶(EG)和乙烯合成途徑基因1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸氧化酶(ACO)和1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸合成酶(ACS)的表達程度的檢測。具體PCR反應(yīng)程序為95℃2分鐘,循環(huán)反應(yīng)是95℃5秒,58℃10秒,72℃15秒,45個循環(huán)。PCR引物如下:
結(jié)果顯示,兩種濃度的殼寡糖前處理都可以不同程度地抑制上述基因的表達,其中100mg/L的處理濃度效果更顯著,處理5天后,對細胞壁降解酶基因果膠裂解酶、果膠酯酶和內(nèi)切葡萄糖苷酶的轉(zhuǎn)錄抑制可達80%,對乙烯合成酶基因ACS和ACC的轉(zhuǎn)錄抑制可達90%。