一种精油微胶囊及其制备方法、葡萄贮藏方法

文档序号:31749884发布日期:2022-10-11 20:34阅读:283来源:国知局
一种精油微胶囊及其制备方法、葡萄贮藏方法

1.本发明涉及属于葡萄贮藏技术领域,尤其涉及一种精油微胶囊及其制备方法、葡萄贮藏方法。


背景技术:

2.葡萄(vitisviniferal)属葡萄科葡萄属,是世界上产量最多的水果之一,平均每年可达2700 万吨,较2000年增长71%,其果实含水量高达60%~80%(w/w),含糖量10%~30%(w/w)。另外,果实中同样含有苹果酸、酒石酸、没食子酸、钙、钾、磷、铁、维生素a、维生素b、维生素c、维生素p等常规营养成分和白藜芦醇、花色苷等生理活性的物质。葡萄采摘和售卖一般集中在七至九月份,环境温度较高,不利于保鲜储存,加之果实硬度较小,皮薄汁大,在运输、贮藏及销售过程中,极易受到机械损伤和微生物侵染,造成巨大损失。据统计,我国每年20%的葡萄会因失水、褐变、落粒、腐烂等原因影响售卖。对于鲜食葡萄而言,腐烂发霉的主要因素是真菌感染,其中作用力最强的就是霉菌。主要是葡萄果实中营养物质丰富、汁水ph偏低,适宜霉菌生长。另外,销售过程中,环境里的细菌也会附着,共同作用,加速腐烂变质。因此,适宜的保鲜手段用于抑制葡萄贮藏期间品质劣变,延长葡萄货架期意义非凡。
3.目前葡萄保鲜方法主要有低温保鲜、气调保鲜、二氧化硫保鲜、可食性涂膜保鲜、生物可降解材料保鲜、天然植物精油保鲜等。但这些保鲜方法或多或少存在一些缺陷,比如如so2保鲜法属于化学保鲜法,存在容易残留的缺点。因此,寻找绿色的物理保鲜方法对于葡萄保鲜具有重要意义。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本发明提出了一种精油微胶囊及其制备方法、葡萄贮藏方法,以解决现有技术中存在的技术问题。
5.第一方面,本发明提供了一种精油微胶囊的制备方法,包括以下步骤:
6.将海藻酸钠溶于水中,制备得到的壁材溶液;
7.将花椒精油与牛至精油混合得到混合精油,将混合精油加入至乙醇中,制备得到芯材溶液;
8.将壁材溶液与芯材溶液混合后,置于均质机中均质反应,然后喷雾干燥即得精油微胶囊。
9.第二方面,本发明还提供了一种精油微胶囊,采用所述的制备方法制备得到。
10.第三方面,本发明还提供了一种葡萄贮藏方法,包括以下步骤:将葡萄糖置于包装内,并向包装袋内加入所述的精油微胶囊。
11.本发明的一种精油微胶囊及其制备方法、葡萄贮藏方法,相对于现有技术具有以下有益效果:
12.1、本发明的精油微胶囊的制备方法,通过将海藻酸钠溶于水中,制备得到的壁材
溶液;将花椒精油与牛至精油混合得到混合精油,将混合精油作为芯材溶液;将壁材溶液与芯材溶液混合后,置于均质机中均质反应,然后喷雾干燥即得精油微胶囊;通过释放及体外试验表明,喷雾干燥化操作后精油有效成分仍能够缓慢释放并发挥抑菌效果;
13.2、本发明的精油微胶囊的制备方法,通过调整微胶囊制备工艺为芯壁比(w/w)1:3,均质时间50s,喷雾干燥进口温度180℃时,制备的精油微胶囊包埋率可达58.79%(v/v);
14.3、本发明的葡萄贮藏方法,将本发明的的精油微胶囊应用于葡萄保鲜中发现本发明的贮藏方法能够有效改变葡萄感官品质,贮藏末期ck组腐烂高达34.4%,pcl/plla气调组则能够降低到17.6%,添加精油后进一步降至4.4%;同时,能够将贮藏28天后葡萄主要优势菌菌青霉属(penicillium)、根霉属(rhizopus)及梅奇酵母属(metschnikowia)的丰度由34%、 38%及26%降近为0,达到长效抑菌作用,对葡萄保鲜产生积极影响。除此之外,精油微胶囊结合气调包装能够延缓可溶性固形物、总酚、类黄酮等物质的降低速率。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本发明实施例3中不同芯壁比对精油微胶囊的包埋率的影响;
17.图2为本发明实施例4不同均质时间对对精油微胶囊的包埋率的影响;
18.图3为本发明实施例5中不同喷雾干燥温度对精油微胶囊的包埋率的影响;
19.图4为实施例7中经过喷雾干燥后的精油微胶囊以及洗去表面油后的精油微胶囊(b)的扫描电镜图;
20.图5为海藻酸钠、花椒精油、牛至精油、复配精油及实施例7~8中三种不同精油制备得到的精油微胶囊的傅立叶红外光谱图;
21.图6为微胶囊化工艺对精油的抑菌性能;
22.图7为微胶囊化和pcl/plla气调薄膜对精油挥发性的影响;
23.图8为贮藏期间o2含量变化趋势图;
24.图9为贮藏期间co2含量变化趋势图;
25.图10为实施例11中不同的贮藏方法感官评分变化趋势图;
26.图11为实施例11不同的贮藏方法贮藏24天时各处理组的感官图片;
27.图12为实施例11中不同的贮藏方法对茉莉香葡萄的失重率;
28.图13为实施例11中不同的贮藏方法对不同贮藏时间葡萄腐烂率的影响结果;
29.图14为实施例11中不同的贮藏方法贮藏期间各处理组菌落总数变化情况;
30.图15为稀释曲线图;
31.图16为各处理组中的真菌物种数统计分析图;
32.图17~18所示为贮藏12天时精油微胶囊和葡萄的电子鼻雷达图;
33.图19为葡萄贮藏12天时,葡萄电子鼻响应值pca分析图;
34.图20为实施例11中不同的贮藏方法可溶性固形物变化趋势;
35.图21~22为实施例11中不同的贮藏方法总酚、类黄酮变化趋势图;
36.图23为实施例11中不同的贮藏方法随贮藏时间延长的丙二醛含量变化趋势图;
37.图24为实施例11中不同的贮藏方法随贮藏时间多酚氧化酶变化趋势图;
38.图25为实施例11中不同的贮藏方法pal活性变化趋势。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施方式,对本发明实施方式中的技术方案进行描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
40.本技术实施例提供了一种精油微胶囊的制备方法,包括以下步骤:
41.s1、将海藻酸钠溶于水中,制备得到的壁材溶液;
42.s2、将花椒精油与牛至精油混合得到混合精油,将混合精油加入至乙醇中,制备得到芯材溶液;
43.s3、将壁材溶液与芯材溶液混合后,置于均质机中均质反应,然后喷雾干燥即得精油微胶囊。
44.在一些实施例中,芯材溶液与壁材溶液的质量比为1:(1~4);将壁材溶液与芯材溶液混合后,置于均质机中均质反应,其中,均质机反应时间为20~80s;
45.喷雾干燥温度为160~190℃。
46.在上述实施例中,芯材溶液与壁材溶液的质量比又称芯壁比,具体的,芯壁比可为1:1、 1:2、1:3、1:4;均质机反应时间可为20、30、40、50、60、70、80s;喷雾干燥温度可为160、 170、180、190℃。
47.在一些实施例中,壁材溶液的质量浓度为1~2%,将混合精油加入至乙醇中使混合精油的体积浓度为0.2~0.3%。
48.在一些实施例中,均质机转速为8000~12000rpm。
49.在一些实施例中,芯材溶液与壁材溶液的质量比为1:3,均质机反应时间为50s,喷雾干燥温度为180℃,均质机转速为10000rpm。
50.在一些实施例中,混合精油中花椒精油的体积分数为0~100%,具体的,混合精油中花椒精油的体积分数为0%、20%、40%、60%、80%、100%,当花椒精油的体积分数为0%时混合精油中仅含有牛至精油,当花椒精油的体积分数为100%时混合精油中仅含有花椒精油。
51.基于同一发明构思,本技术实施例还提供了一种葡萄贮藏方法,包括以下步骤:将葡萄糖置于包装内,并向包装袋内加入上述制备得到的精油微胶囊。
52.在一些实施例中,包装袋的材料为pcl/plla共混物,pcl/plla共混物的制备方法为:将pcl和plla混合后置于螺杆挤出机中经过挤出得到pcl/plla共混物。
53.具体的,pcl/plla共混物的制备方法为:将聚己内酯(pcl)和聚乳酸(pla)母粒按照质量比1:3混合然后加入双螺杆挤出流延机的喂料口,该双螺杆挤出流延机包括七个料筒,从喂料口进入的混合料依次经过温度依次升高的料筒,七个料筒的温度分别为150、165、175、 180、180、180、190℃,经过料筒后的混合料熔融后并最终从摸头挤出,摸头的温度为190℃,采用双螺杆挤出流延机制备厚度约为(30
±
3)μm的pcl/plla共混薄膜。
54.在一些实施例中,将葡萄糖置于包装内,并向包装袋内加入所述的精油微胶囊,然后于 10~15℃、85~95%rh环境下贮藏。
55.以下进一步以具体实施例说明本技术的精油微胶囊的制备方法、葡萄贮藏方法。以下实施例中,葡萄(茉莉香):采自呼和浩特养殖专业合作社;pcl:mn=1.3
×
106,购自深圳光华伟业实业有限公司;plla:4032d,购自深圳光华伟业实业有限公司;花椒精油、牛至精油:购自晨光生物科技集团股份有限公司。
56.实施例1
57.花椒/牛至精油的抑菌性研究
58.采用滤纸片法测定精油的抑菌性。首先吸取200μl大肠杆菌和金黄色葡萄球菌1.0
×
104cfu/ml的稀释液均匀涂布在各lb琼脂培养基表面,然后使用灭菌镊夹取浸有精油的滤纸片置于平板中央,对照组蘸取无菌水,最后在37℃生化培养箱内倒置培养。培养结束后测量抑菌圈大小,设置三个平行,结果以平均值表示。
59.葡萄采后腐败变质主要由灰霉、根霉等真菌引起,但其在运输销售过程中也会受到大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、李斯特等细菌的影响,因此本试验初步采用细菌做精油体外抑菌性判断。表1所示为花椒、牛至精油及不同比例复配精油对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径。由表可知,与对照组相比,各试验组都有不同大小的抑菌圈出现,说明本试验的三种精油对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生长有一定抑制作用。观察发现,花椒、牛至精油体积比为0:100、60:40、100:0时,对应的抑菌圈直径相对最大,但其能否对葡萄贮藏过程中主要致病真菌产生良好的抑制作用,还需后续进一步验证。因此决定选取此三种比例的精油用于后续试验。
60.表1-花椒、牛至精油对细菌的抑菌圈直径
[0061][0062]
实施例2
[0063]
花椒/牛至精油最小抑菌浓度测试
[0064]
采用菌落总数法测定最小抑菌浓度。首先在lb培养基表面涂布200μl浓度为 1.0
×
105cfu/ml大肠杆菌液稀释液,分别将花椒、牛至及花椒、牛至复配精油加入至无水乙醇中分别配制体积浓度为2%、1%、0.5%、0.25%、0.125%及0.0625%的精溶液;然后将不同浓度的花椒、牛至及花椒、牛至复配精油溶液200μl滴于培养皿盖内,最后37℃倒置熏蒸培养24h后观察计数。没有菌落生长的最低浓度作为精油对大肠杆菌的最低抑菌浓(mic)。
[0065]
表2-花椒、牛至及花椒、牛至复配精油最小抑菌浓度
[0066][0067]
注:
“‑”
代表不长菌;“+”代表极少菌;“++”代表大量菌;“+++”代表极大量菌。
[0068]
观察发现,以大肠杆菌为试验菌,花椒精油的最低抑菌浓度位于0.125~0.25%(v/v)之间,牛至及复配精油的最小抑菌浓度在0.0625~0.125%(v/v)之间,考虑到后期微胶囊化可能对精油的抑菌性产生影响,所以本试验将统一采用0.25%(v/v)作为各组精油后续微胶囊化的实际浓度。
[0069]
实施例3
[0070]
本技术实施例提供了一种精油微胶囊的制备方法,包括以下步骤:
[0071]
s1、将海藻酸钠溶于水中,制备得到的壁材溶液;
[0072]
s2、将花椒精油与牛至精油混合得到混合精油,将混合精油加入至乙醇中,制备得到芯材溶液;
[0073]
s3、将壁材溶液与芯材溶液混合后,置于均质机中均质反应,然后喷雾干燥即得精油微胶囊;
[0074]
壁材溶液的质量浓度为1.5%,将混合精油加入至乙醇中使混合精油的体积浓度为0.25%,混合精油中花椒精油的体积分数为60%、牛至精油的体积分数为40%,
[0075]
均质机反应时间为40s,喷雾干燥温度为180℃,芯壁比为1:(1~4);
[0076]
具体的,分别控制芯壁比为1:1、1:2、1:3、1:4。
[0077]
实施例4
[0078]
本技术实施例提供的精油微胶囊的制备方法,同实施例3,不同在于,均质机反应时间为20~80s,喷雾干燥温度为180℃,芯壁比为1:3;具体的,均质反应时间为20s、40s、60s、 80s。
[0079]
实施例5
[0080]
本技术实施例提供的精油微胶囊的制备方法,同实施例3,不同在于,均质机反应时间为40s,喷雾干燥温度为160~190℃,芯壁比为1:3;具体的,喷雾干燥温度分别为160℃、 170℃、180℃、190℃。
[0081]
按照上述实施例3~5中的方法,分别研究不同的工艺对精油微胶囊包埋率的影响。
[0082]
其中,精油微胶囊的测试具体包括:
[0083]
1.1精油标准曲线绘制
[0084]
将50μl复配精油(花椒精油:牛至精油60%:40%(v/v))用80%正己烷和20%乙醇混合溶液定容至50ml,配成1μl/ml精油母液。分别移取0.1ml、0.2ml、0.3ml、0.4ml、0.5ml、0.6ml、0.7ml母液至10ml容量瓶内定容。然后采用分光光度法分别测试其在270 nm处的吸
光度。得到标准方程y=0.35629x-0.00146,r2=0.9993。利用此方程进一步计算精油微胶囊包埋率;
[0085]
1.2精油微胶囊包埋率测试
[0086]
精油微胶囊包埋率采用公式(1)进行计算:
[0087][0088]
其中,总油含量测定:称取10mg微胶囊粉末溶于10ml80%(v/v)正己烷20%(v/v)无水乙醇混合溶液中,超声破碎10min,震荡提取3h后,8000rpm离心15min,吸取上清液定容至10ml,紫外分光光度计测试吸光度并代入标曲计算精油含量;
[0089]
表面油含量测定:称取10mg微胶囊粉末溶于10ml80%(v/v)正己烷20%(v/v)无水乙醇混合溶液中,晃动洗涤90s后,吸取洗涤液并定容至10ml,紫外分光光度计测试吸光度并代入标曲计算精油含量。
[0090]
实施例3中不同芯壁比对精油微胶囊的包埋率的影响,如图1所示。从图1中可知,当芯壁比(w/w)大于1:2时,随着芯壁比的增加,精油微胶囊包埋率呈现先上升后下降的趋势。由此可见,精油微胶囊的包埋率受到芯壁比影响。当芯壁比(w/w)为1:3时,包埋率达到峰值 62.4%(v/v)。当芯壁比(w/w)小于1:2时,包埋率呈现降低趋势。主要是因为芯材含量过高,壁材无法将其完全包埋,从而使精油依附在微胶囊表面,导致计算包埋率时,冲洗不完全,表面油含量增大,从而影响计算结果。
[0091]
实施例4中不同均质时间对对精油微胶囊的包埋率的影响,如图2所示。从对精油微胶囊的包埋率的影响,如图2所示。均质可使芯壁材溶液充分混合,均匀分散,更有利于芯材与壁材的结合。由图2可知,随着均质时间的增加,精油包埋率呈现先上升后下降的趋势。当均质时间为40s时,精油微胶囊包埋率达到最大值64.7%(v/v)。均质时间低于40s时,混合剪切不充分,芯壁材无法分散均匀,乳液不稳定,包埋率较低;而均质时间不断延长时,混合溶液被高速剪切时间过长,形成的乳液粒径过小,在喷雾干燥前后容易出现团聚、粘黏的现象,导致精油微胶囊的包埋率反而降低。
[0092]
实施例5中不同喷雾干燥温度对精油微胶囊的包埋率的影响,如图3所示。从图3可知,随着喷雾干燥温度的上升,精油微胶囊的包埋率呈现先上升后下降的趋势,在180℃时,包埋率达到最大值62.4%(v/v)。当喷雾干燥温度较低时,乳液进入干燥室内无法快速干燥成型,精油伴随乳液粘连在干燥器内壁,产生损失,导致微胶囊中精油总含量减少,包埋率随之减少;当干燥温度过高时,乳液进入干燥室内水分快速蒸发,壁材出现裂纹,致使精油包埋率下降。
[0093]
实施例6
[0094]
在上述实施例3~5的基础上,以芯壁比(a)、均质时间(b)、喷雾干燥温度(c)为自变量,精油包埋率(y)为响应值,设置表3响应面试验。
[0095]
表3-响应面试验结果
[0096]
[0097][0098]
利用design-expert 8.0软件对上表的数值进行多元回归拟合,得到二次多项回归模型方程:y=57.84+1.59x1+6.23x
2-0.44x
3-3.4x1x
2-0.41x1x3+2x2x
3-5.5x
12-10.36x
22-4.5x
32

[0099]
表4为表3中回归方程中回归系数估计值和方差分析
[0100]
表4-回归方程中回归系数估计值和方差分析
[0101][0102][0103]
注:

表示差异显著(p<0.05);
★★
表示差异极显著(p<0.01)
[0104]
由表4可知,回归模型的p=0.0032《0.05,回归模型显著;失拟项p》0.05(不显著);
模型的确定系数r2=0.9271,说明该模型的拟合程度较好,能够分析响应值与自变量的关系及变化; r
2adj
=0.8333,说明该模型能解释83.33%响应值的变化。回归模型中,一次项b的p值小于 0.01,说明均质时间对包埋率的线性效应极显著;二次多项a2、c2的p值均小于0.05,说明芯壁比和喷雾干燥温度对包埋率的曲面效应差异显著,b2的p值小于0.01,说明均质时间对包埋率的曲面效应差异极显著;而ab、ac、bc交互作用不显著(p》0.05),由回归模型的f 检验结果可知各因素对包埋率的影响依次为:均质时间>芯壁比>喷雾干燥温度。
[0105]
对回归方程求导后,得到芯壁比(w/w)1:2.92,均质时间48.06s,喷雾干燥进口温度 179.90℃时,本试验精油微胶囊包埋率预测值达到峰值59.58%(v/v)。为方便试验,修正条件为:芯壁比(w/w)1:3,均质时间50s,喷雾干燥进口温度180℃。在此条件下,重复三次验证试验,得到包埋率分别为58.03%(v/v)、58.21%(v/v)、60.13%(v/v),平均包埋率58.79%(v/v),与理论预测值误差较小,说明采用响应面法得到的制备精油微胶囊生产工艺参数可用。
[0106]
实施例7
[0107]
本技术实施例提供的精油微胶囊的制备方法,同实施例3,不同在于,均质机反应时间为50s,喷雾干燥温度为180℃,芯壁比为1:3。
[0108]
实施例7中经过喷雾干燥后的精油微胶囊(a)以及洗去表面油后的精油微胶囊(b)的扫描电镜图如图4所示。
[0109]
由图4可知,喷雾干燥后的精油微胶囊呈球状,形态完整表面无裂纹,说明内部如成功包埋芯材,则能受到较好的保护。而球体的凹陷褶皱主要是喷雾干燥过程中水分迅速蒸发所引起的囊壁变形。此外,没有被包埋的精油附着在微胶囊外壁,说明本试验采取的喷雾干燥温度不会将精油快速蒸发完全。将微胶囊表面油冲洗完全并迅速干燥后拍摄扫描电镜如(b) 图所示。对比发现,冲洗后微胶囊表明基本无精油附着。
[0110]
实施例8
[0111]
本技术实施例提供的精油微胶囊的制备方法,同实施例3,不同在于,所用的芯材溶液中仅含有花椒精油或牛至精油。
[0112]
测试海藻酸钠(sa)、花椒精油(peo)、牛至精油(oeo)、复配精油(花椒精油:牛至精油 60%:40%(v/v))及实施例7~8中三种不同精油制备得到的精油微胶囊的傅立叶红外光谱图,结果如图5所示。图5中peom表示采用花椒精油制备得到的精油微胶囊,oeom表示采用牛至精油制备得到的精油微胶囊,ceo表示复配精油、ceom表示采用复配精油制备得到的精油微胶囊。
[0113]
从图5中观察发现:海藻酸钠在1415cm-1
和1610cm-1
具有强吸收峰,分别是-coo的对称与非对称伸缩振动所致;1031cm-1
在吡喃糖环的c-o和c-c的伸缩振动范围内。3406cm-1
在3600cm-1
~3100cm-1
的-oh伸缩振动吸收峰范围内;-ch2中不对称c-h伸缩振动吸收在 2926cm-1
处出现峰值。花椒精油吸收光谱在2966cm-1
多为烷烃类-ch3中的c-h伸缩吸收峰; 2856cm-1
峰值是亚甲基或次甲基中c-h对称伸缩吸收所致;1643cm-1
为c=c伸缩振动吸收所致;c-h面内弯曲振动在1452cm-1
处出现峰值;1375cm-1
为叔醇-oh面内弯曲振动所致; 864cm-1
为烯烃=ch2面外弯曲振动;835cm-1
为苯环间取代基c-h弯曲振动(离开平面)所致
[83]
。牛至精油中:2960cm-1
处为黄酮类物质-och2的伸缩振动吸收峰;2735cm-1
为链酸酐 c
=o伸缩振动所致;脂链醚c-o-c伸缩振动在1251cm-1
处有峰值出现。由图可知,花椒精油微胶囊图谱基本与海藻酸钠一致,因为海藻酸钠作为承载精油的壁材,含量较多。但是,在2966cm-1
和2856cm-1
处体现了花椒精油的峰值,说明花椒精油被成功包埋。牛至和复配组体现了同样的结论。
[0114]
实施例9
[0115]
为了解微胶囊化工艺对精油的抑菌性能的影响。采用熏蒸法对喷雾干燥前后的精油物质进行了体外抑菌试验。首先吸取200μl浓度为1
×
106cfu/ml的大肠杆菌稀释液涂布于lb 固体培养基表面,然后将喷雾干燥前后几种物质分别置于培养皿盖内。此时根据包埋率计算,精油组设置为215μl,微胶囊组则取1g用于试验,确保不同试验组精油含量一致。最后封口膜密封,37℃生化培养24h,观察抑菌情况。
[0116]
本试验特对喷雾干燥前后的物质(实施例7~8中三种不同精油制备得到的精油微胶囊) 进行了体外抑菌试验对比,结果如图6所示。图6中ck为对照组是没有加任何精油,只大肠杆菌生长;未包埋是分别添加花椒、牛至及复配精油;包埋是分别添加花椒、牛至及复配精油制得的微胶囊;包埋15天是指向大肠杆菌中添加放置15天后的三种精油微胶囊;peo 表示花椒精油、oeo表示牛至精油、ceo表示复配精油。
[0117]
由图6可知,包埋后第0天,花椒、牛至、复配精油微胶囊组均未有菌落生成,与未包埋第0天组结果一致。说明喷雾干燥化操作未对精油的抑菌性能产生显著影响。12℃未包埋敞口放置15天后,三种精油的平均菌落总数约为2.13
×
108cfu/g与对照组2.39
×
108cfu/g 差异不显著(p》0.05)。主要是敞口放置15天后,三种精油挥发率较大,主要抑菌物质含量极低,抑菌作用降低。反观包埋并放置15天的试验组,其平均菌落总数约为1.04
×
108cfu/g,显著低于未包埋放置15天组(p《0.05),说明海藻酸钠包埋可延缓三种精油的挥发速率,达到长效抑菌效果。
[0118]
实施例10
[0119]
为研究微胶囊化和pcl/plla气调薄膜对精油挥发性的影响,对不同处理组的精油采用称重法进行释放率测试。将5g精油(三种,即花椒精油、牛至精油、复配精油)敞口组、5 g精油(三种)微胶囊(实施例7~8中三种不同精油制备得到的精油微胶囊)及5g精油微囊 (三种,7~8中三种不同精油制备得到的精油微胶囊)pcl/plla薄膜密封组置于12℃环境下,每隔1天,称重测试,结果如图7所示。根据公式(2)计算释放率。
[0120][0121]
式中:m1:初始质量,g;m2:测试质量,g;
[0122]
由图7可知,随时间的延长,各组精油都在逐渐挥发。其中敞口放置的三种精油释放率最大,第5天时已高达50%(w/w)。微胶囊化的三种精油释放率显著慢于敞口组,说明微胶囊化工艺对精油挥发具有阻止作用。前5天的释放较快,后期则逐渐放缓,主要是因为前期微胶囊内部精油浓度较高,能够快速向外界低浓度扩散。被pcl/plla薄膜密封的精油微胶囊组释放速率最低,是因为在薄膜封闭环境中的精油浓度与微胶囊中精油浓度几近动态平衡,使得精油释放速率降低。这同时表明了pcl/plla薄膜对三种精油具有较好的阻隔性,为后期作为葡萄和精油的外包装材料提供了理论基础。
[0123]
实施例11
6.5左右与其他各试验组9.1的分数之间差异显著(p《0.05)主要是果梗褐变和脱水所致。贮藏 16天后,ck组感官评分开始低于5分。pcl/plla组评分也开始显著降低,主要是因为其果粒出现开裂现象。到贮藏末期时,ck组浆果霉变严重,pcl/plla试验组也出现脱粒、腐烂现象,而气调结合微胶囊组评分依然维持在6.5分左右。
[0134]
图11显示了实施例11不同的贮藏方法,贮藏24天时,各处理组的感官图片。其中,a-ck; b-pcl/plla;c-pcl/plla+peom;d-pcl/plla+oeom;e-pcl/plla+ceom感官图片。
[0135]
由11图可知,ck组由于无任何处理,导致果梗失水褐变,微生物侵染,果粒霉变,异味较浓。pcl/plla组由于适宜的气体环境和较低的水蒸气透过率,使得袋内葡萄果梗较绿,果粒质地饱满,但有开裂腐烂和脱粒现象。而气调结合精油微胶囊组不仅果梗较绿,果肉硬脆,且腐烂、脱粒现象显著低于pcl/plla气调组(p《0.05)。由此可知,pcl/plla气调能在一定时间内保持葡萄较高的水分含量和适宜的气体环境,添加精油微胶囊后能减少脱粒腐烂现象,提高感官品质,达到长效抑菌、保鲜作用。
[0136]
按照实施例11中的方法,对贮藏期间葡萄失重率进行测试
[0137]
对贮藏前后整穗葡萄进行称重,并根据公式(3)计算失重率。
[0138][0139]
新鲜葡萄的含水量可达80%以上,是葡萄中含量最高的化学成分,与其感官品质、生理生化指标密切相关。但是由于采后失去水分补充,且呼吸与蒸腾作用持续发生,导致葡萄中水分含量逐渐下降,失重率上升,影响商品和食用价值。因此,在葡萄采后贮藏过程中降低水分散失尤为重要。
[0140]
图12显示了实施例11中不同的贮藏方法对茉莉香葡萄的失重率。观察发现,各组葡萄的失重率随贮藏时间的增加逐渐上升。但是,贮藏前4天,ck组的失重率与其他四组相差不明显。这主要是因为,贮藏前期,各组葡萄生理代谢缓慢,呼吸、蒸腾作用差异不明显。贮藏12天时,由于ck组不做任何处理,呼吸和蒸腾作用没有受到抑制,水分散失严重,失重率达6.35%,显著高于其他组(p《0.05)。pcl/plla气调组和其他结合精油微胶囊的三组失重率缓慢上升,这主要是pcl/plla薄膜水蒸气透过系数较低且良好的气调性能导致袋内形成高二氧化碳环境,有效抑制水分散失和蒸腾作用的发生。通过对比发现,贮藏末期时, pcl/plla+ceom的失重率为4.4%,pcl/plla气调组的失重率为7.9%,差异显著(p《0.05)。这说明使用精油微胶囊可以影响葡萄生理代谢速率,降低失重率。
[0141]
按照实施例11中的方法,对贮藏期间葡萄腐烂率进行测试
[0142]
采用称重法计算葡萄贮藏期间腐烂率的变化。将有裂开和腐烂的果粒称重,然后根据公式(4)计算腐烂率。
[0143][0144]
葡萄在采后贮藏过程中机械损伤和微生物作用极易引发腐烂变质,而腐烂变质是影响其销售市场接受度的直接因素。因此,减少腐烂率对葡萄采后品质尤为重要。
[0145]
图13显示了实施例11中不同的贮藏方法对不同贮藏时间葡萄腐烂率的影响结果。观察图19发现,各组葡萄腐烂率随贮藏时间增加而上升。贮藏前4天,各处理组均未有腐烂情况发生。贮藏第8天时,ck组出现腐烂率为8.12%。主要是因为果穗较重,贮藏期间底部果
粒被持续压制,发生机械损伤。随着时间的延长,ck组腐烂率逐渐上升。主要因素除机械损伤外,还有外流的汁液为微生物生长繁殖提供了适宜条件。而pcl/plla气调组在第12天时开始出现6%的腐烂现象。主要是因为pcl/plla包装薄膜有效阻隔外界微生物的侵染,同时特殊的气体透过性能致使袋内形成高co2环境,抑制了袋内初始微生物的生长繁殖。直到贮藏20天时,气调结合精油微胶囊组才出现约2.98%的腐烂现象,而此时pcl/plla组腐烂率为11.89%,ck组为23.54%。这说明使用精油微胶囊能够达到长效抑菌效果,降低葡萄腐烂率。
[0146]
按照实施例11中的方法,对贮藏期间葡萄菌落总数测试
[0147]
参照《食品微生物学检验菌落总数测定》。称取5g样品置于45ml生理盐水中,制成 1:10的样品匀液。充分浸泡混合均匀后,根据情况10倍梯度稀释。最后将稀释液1ml注入无菌平板内,设置3个平行,1ml生理盐水作为空白对照,待琼脂凝固,37℃倒置培养48h 后,菌落计数。图14显示了实施例11中不同的贮藏方法贮藏期间各处理组菌落总数变化情况。
[0148]
观察图14发现:葡萄果实所含菌落总数随贮藏时间延长而增加。ck组在贮藏15天时有明显腐烂现象,菌落总数高达4.9
×
104cfu/g,后续不再测试。pcl/plla气调组在贮藏初期,菌落总数从7.6
×
102cfu/g下降至6.63
×
102cfu/g,可能的原因是贮藏温度降低,一部分微生物无法适应,加之袋内氧气竞争,部分微生物生长受限。pcl/plla+peom、pcl/plla+oeom 和pcl/plla+ceom三组处理贮藏初期菌落总数下降至2.52
×
102cfu/g、1.72
×
102cfu/g、 1.4
×
102cfu/g,后期上升趋势缓慢。主要是因为包埋的精油缓慢释放,作用于葡萄果实表面,一部分微生物细胞受损,直接死亡,另一部分没有被杀死的微生物继续生长繁殖。到贮藏末期时,含精油处理组菌落总数较pcl/plla气调组降低约90%,说明使用精油微胶囊能够达到长效抑菌效果,提高葡萄品质。
[0149]
按照实施例11中的方法,对贮藏期间葡萄微生物多样性测定
[0150]
样本微生物多样性检测流程大致分为:样品准备、dna提取与检测、pcr扩增、产物纯化、文库制备及库检、novaseq上级测序。其中:采样:棉签擦拭样品表皮及内部,确保附生、内生微生物均匀取样。每组重复4次。样品dna提取及pcr扩增:采用ctab方法提取样品dna后,利用琼脂糖凝胶电泳测试样品dna的纯度及浓度。然后取适量样本dna,使用无菌水稀释至1ng/μl。以稀释后的基因组dna为模板,选择its1区引物(its5-1737f 和its2-2043r)、new england biolabs公司的high-fidelity pcr master mix with gc buffer和高效高保真酶进行pcr扩增。pcr产物的纯化与混样:先采用2%的琼脂糖凝胶对pcr产物进行电泳检测,检测合格后进行磁珠纯化。采用酶标定量,根据pcr产物浓度进行等量混样,充分混匀后使用2%的琼脂糖凝胶电泳检测pcr产物,对目的条带使用qiagen 公司提供的胶回收试剂盒回收产物。文库构建和上机测序:使用dna pcr-free sample preparation kit试剂盒进行文库构建,然后将构建好的文库经过qubit和q-pcr定量,合格后使用novaseq6000进行上机测序。对样本测试得到的下机数据先进行拼接和质控,得到有效数据后再进行后续复杂度、物种详情等分析。
[0151]
按照实施例11的不同的贮藏方法,葡萄各处理组真菌α多样性指数测定结果如下表6所示。
[0152]
表6-葡萄各处理组真菌α多样性指数测定结果
[0153][0154][0155]
样本内微生物群落丰度和多样性可采用alpha diversity方法分析。对不同样本在97%一致性阈值下的alpha diversity分析指数进行统计,结果如表6所示。其中,observed_species 表示物种数目(即otus数目);shannon表示样品中的分类总数及其占比;simpson表示群落内物种分布的多样性和均匀度;chao1用来估算群落样品中包含的物种总数;ace可用来估计群落中otu数目;goods_coverage代表测序深度指数。以样本中随机抽取的测序条数为横坐标,otu数量为纵坐标构建图15稀释曲线,用来反映测序深度情况,当测试条数增多时,稀释曲线趋于平缓,说明选用的测序数据量合理可用。
[0156]
由表6可知:贮藏28天后,ck组葡萄所含物种总数为87,小于第0天(即新鲜葡萄)。可能的原因是:贮藏期间果实受到机械损伤,微生物迅速侵染,不同种微生物之间竞争生长空间位点和碳、氮等营养物质,导致优势菌快速生长繁殖,劣势菌衰老死亡。同时,观察发现:处理组pcl/plla+peom、pcl/plla+oeom和pcl/plla+ceom的物种数为165、 175、111均小于pcl/plla组,说明在pcl/plla气调薄膜的基础上添加精油微胶囊可杀灭部分真菌。
[0157]
为研究各样本的物种组成,对所有样本的序列以97%的一致性进行物种聚类,然后将各处理组中的真菌物种数进行图16所示统计分析。观察可知:葡萄在贮藏期间各处理组共有 out为74个,新鲜葡萄中特有out77个,贮藏28天后降为10个;采用pcl/plla气调薄膜包装后,特有out110个,而在此基础上添加精油微胶囊后,特有out数减少约38%-80%。将每个out与真菌数据库比对得出物种注释结果,发现新鲜葡萄和不同处理贮藏28天后的葡萄主要物种包含子囊菌门(ascomycota)、毛霉门(mucoromycota)、担子菌门 (basidiomycota)、球囊菌门(glomeromycota)、被孢霉门(mortierellomycota)和罗兹菌门(rozellomycota),其中子囊菌门(ascomycota)在各组中所占比例均为最大,主要因为它是葡萄园土壤中的优势真菌。贮藏28天后,ck组毛霉门(mucoromycota)所占比例上升至38%,且葡萄腐烂严重。说明毛霉门是引起葡萄腐烂发霉的主要真菌。与新鲜葡萄相比,贮藏28天的ck组所含根霉属(rhizopus)和青霉属(penicillium)丰度最高,占38%和34%左右。结合腐烂率数据可知根霉属和青霉属是导致葡萄腐烂变质的主要菌属。同时其二者也是柑橘草莓水蜜桃番茄果蔬的主要腐败菌。与贮藏28天后的ck组对照发现,pcl/plla气调薄膜可以降低青霉和根霉的丰度至12%和4%,添加花椒精油微胶囊后分别降为1%和0,添加牛至精油微胶囊后分别降为2%和0,使用复配精油微胶囊后二者均降为0。这可能是:花椒、牛至精油中所含的芳樟醇、柠檬烯、香芹酚、百里酚等活性单体一方面破坏微生物细胞结构,如减少细胞膜中麦角甾醇含量,使细胞膜受损,胞内质子和钾离子外泄破坏离子梯度,从而导致蛋白质、核酸等大分子流失,影响代谢,最终死亡;另一方面使真菌菌丝发生脱水皱缩,从而抑制生长。这一结果与感官、腐烂率数据结合表明,在气调薄膜基础上添加精油后,腐烂发
霉现象有效减少,精油复配后效果更优,达到长效抑菌效果。值得注意的是, pcl/plla气调薄膜处理后,梅奇酵母属(metschnikowia)的丰度约占26%,成为该处理组的优势菌属。主要是因为它在成熟葡萄表面和发酵初级阶段普遍存在,当氧气没有时又被酿酒酵母取代。当梅奇酵母达到一定含量时会分泌大量美极酸,可与铁离子螯合形成美极素,从而抑制需铁微生物的生长。这很好的解释了pcl/plla气调组的真菌菌落构成情况。此外,葡萄种植园的土壤漂浮在果实表皮,致使枝孢霉(cladosporium)和顶头孢霉(acremonium) 成为新鲜葡萄(ck.0)和精油处理28天后的三组葡萄的优势菌群。
[0158]
按照实施例11中的方法,对贮藏期间葡萄硬度进行测试
[0159]
果粒去皮后,采用ta-xt plus质构仪测试硬度。设置测试条件为:测前、测试、测后速度1mm/s;果肉压缩变形20%,压缩2次;触发力5g,中间暂停5s,p/100探头开始测试。每组设置10个平行,结果取其平均值。葡萄果实硬度与其组织结构和成熟度有关,是衡量采后品质的重要指标之一。硬度的大小主要与细胞壁中纤维素和原果胶含量有关。随生理代谢的不断进行,对细胞起支撑和保护作用的纤维素、原果胶被逐渐分解,细胞之间结合力下降,果实软化。
[0160]
实施例11中不同的贮藏方法对葡萄果实硬度的影响如表7所示。
[0161]
表7-不同的贮藏方法对葡萄果实硬度的影响
[0162][0163]
注;表中角标表示组内和组间的显著性差异
[0164]
从表7中可知,各组葡萄果实硬度随贮藏时间的增加缓慢下降。其中,ck组由第0天 304.4g下降至28天的117.4g,下降了61.5%。主要是因为ck组无任何处理,随着贮藏时间的推移,葡萄呼吸和蒸腾作用不断进行,不受限制,果实细胞壁中纤维素和原果胶被快速分解。pcl/plla组下降较缓,第12天时,硬度为264.7g,显著高于ck组(p《0.05)。主要是因为其特殊的气体透过性能使袋内形成高co2环境,β-半乳糖苷酶和果胶酶活性受到抑制,原果胶分解速度减缓。贮藏16天后,含微胶囊的三组葡萄果实硬度在255-268g范围内,显著高于pcl/plla组220.8g的硬度值(p《0.05)。这主要是因为精油缓慢释放,在葡萄贮藏期间持续作用,抑制其生理代谢速率。综上所述,pcl/plla气调组可有效减缓葡萄果实硬度下降,精油微胶囊加入后,作用更明显。
[0165]
按照实施例11中的方法,对贮藏期间葡萄电子鼻风味测试
[0166]
分别取各试验组葡萄10g,微胶囊2g,放入30ml样品瓶内,封口膜封口,常温下放置 2h后,采用pen3.5型便携式电子鼻测试。设置测试条件:传感器清洗时间120s,样品测定间隔3s,样品准备时间5s,进样流量为400ml/min,自动调零时间5s。每次测试结束清洗传感器
可提高测试的准确性。每个处理组重复测试6次。最终选取114-120s波动幅度较小的数据用于后续分析。
[0167]
本试验为研究精油微胶囊处理后,是否对葡萄本身气味产生不利影响,进行了电子鼻检测分析。图17~18所示为贮藏12天时精油微胶囊和葡萄的电子鼻雷达图。
[0168]
从图17~18中,观察发现:w5s(氮氧化合物)和w1w(硫化物)在贮藏12天后三类精油微胶囊和各组葡萄的g/g0值最高。这是因为w1w传感器,除了对硫化物敏感之外,对多种萜烯类物质也非常敏感,而萜烯类成分在花椒和牛至精油中含量较多。复配精油微胶囊对w5s传感器的g/g0值为2.29,花椒和牛至精油微胶囊分别为3.23和3.37,差异显著 (p《0.05)。可能是因为复配的精油微胶囊中花椒和牛至精油用量减少,挥发性物质含量相应减少。
[0169]
各组葡萄贮藏12天时,葡萄电子鼻响应值pca分析如图19所示。图19显示:第一主成分(pc1)和第二主成分(pc2)的累计贡献率达97%,说明它可以代表各组葡萄的全部信息特征。从第二主成分来看,pc2的值随处理方式不同而变化,说明主成分分析法可以区分不同处理方式葡萄的风味。pcl/plla、pcl/plla+oeom、pcl/plla+peom交叉部分表示存在相似风味物质。
[0170]
图19显示,ck组w1c(芳香成分、苯类)、w3c(芳香成分、氨类)、w5c(短链烷烃芳香成分)的g/g0值分别为0.36、0.63和0.68,显著高于其他试验组(p《0.05),主要可能是此时 ck组菌落总数显著高于其他组,多种微生物作用,使葡萄产生较多的醇类、酯类、芳香类及苯类化合物。ck组的w5s、w1s及w2s传感器g/g0值为5.67、2.94及2.41,pcl/plla 气调包装组则为13.30、9.13及5.40,差异显著(p《0.05)。这可能是因为ck组无相对封闭的包装环境,产生的风味物质大多分散到环境中。同时发现,三个精油处理组的w5s、w1w 约为10.27、10.63,pcl/plla组则为13.30和11.75。说明葡萄果实的挥发性气味并没有受到精油的影响,反而减小可能是因为精油处理后延缓了葡萄果实的成熟衰老进程,从而减少风味物质含量。综上所述,复配精油微胶囊的挥发性物质含量小于花椒和牛至精油微胶囊,且精油微胶囊处理后没有对葡萄风味产生校级影响。
[0171]
按照实施例11中的方法,对贮藏期间葡萄可溶性固形物含量测试
[0172]
每个处理组3个平行袋内随机选取1颗葡萄果粒,充分研磨,定性快速滤纸过滤后,使用阿贝手持折光仪测定折光率。结果以3次重复的平均值为准。葡萄果实中可溶性固形物主要是由可溶性糖组成,且两者含量呈极显著正相关,而可溶性糖主要由果糖、葡萄糖和蔗糖含量决定,所以可溶性固形物含量常被研究者们用来评估水果甜度。图20显示了实施例11 中不同的贮藏方法可溶性固形物变化趋势。从图20中观察可知,各处理组可溶性固形物含量随贮藏时间增加而下降。这是因为一般情况下,随贮藏时间延长,葡萄果实自身呼吸代谢、附着的微生物生长繁殖都会不断消耗糖类物质。
[0173]
贮藏前期,各组葡萄生理代谢缓慢,可溶性固形物含量变化不明显。到贮藏第8天时, ck组可溶性固形物含量达16.7%,显著(p《0.05)高于其他处理组。这主要是因为此时的ck 组失重率上升,果粒内自由水含量降低,进而导致可溶性固形物浓度升高。随贮藏时间持续进行,ck组无任何处理,生理代谢速率提高,且腐烂率不断上升,微生物繁殖加快,贮藏末期时可溶性固形物含量低至12.7%。到贮藏16天时,pcl/plla组可溶性固形物含量为14.5%,显著高于ck组(p《0.05)。说明pcl/plla薄膜很好的调控了袋内气氛,抑制袋内葡萄
生理代谢速率,延缓了糖类物质的消耗。贮藏20天时,三组精油微胶囊处理后可溶性固形物含量约为14.7%,比pcl/plla气调处理提高了9%左右。这可能是因为精油微胶囊能够抑制部分微生物生长繁殖,减少可溶性固形物含量的消耗。综上说明,精油微胶囊结合气调处理可有效缓解可溶性固形物含量的下降。
[0174]
按照实施例11中的方法,对贮藏期间葡萄总酚、类黄酮含量测试
[0175]
本试验在测试总酚、类黄酮含量时,先利用没食子酸和芦丁分别建立标准曲线,得出标准方程为y=0.0393x-1.217,r2=0.9992和y=0.0142x-0.0152,r2=0.9992。
[0176]
取4g葡萄,冰浴研磨,加入10ml盐酸甲醇溶液,混合均匀后定容至20ml,冰浴条件下避光提取20min,过滤,上清液280nm、325nm处测试吸光度。通过标准曲线计算总酚、类黄酮含量。
[0177]
总酚、类黄酮是葡萄中含量最丰富的次生代谢物,不仅影响果实着色和酿造葡萄酒的色泽、密度、口感、涩味和苦味等风味品质,还能抵抗病原体的伤害,具有良好的清除自由基能力和抗氧化能力,在果蔬的营养特性方面起重要作用。图21、22为实施例11中不同的贮藏方法总酚、类黄酮变化趋势图。
[0178]
如图21~22所示,随着贮藏时间的增加,葡萄内总酚和类黄酮含量呈现逐渐下降的趋势。第8天时,ck组的总酚、类黄酮下降至10.34mg/100g和10.24mg/100g,pcl/plla较之提高了12.8%和5.8%;第16天时,ck组的总酚、类黄酮分别为9.31mg/100g和9.45mg/100 g,pcl/plla+peom处理组达到10.90mg/100g和11.52mg/100mg,提高了近17.08%和 21.90%。到贮藏末期时,三组精油处理较pcl/plla组总酚、类黄酮提高了近4.7%和3.37%,较ck组提高了约21%和15.1%。说明精油结合气调处理可以延缓葡萄总酚、类黄酮的下降进程。
[0179]
按照实施例11中的方法,对贮藏期间葡萄丙二醛含量测试
[0180]
称取葡萄果实2g,加入10ml提取缓冲液,充分研磨后10000
×
g,4℃条件下离心20 min,收集上清液备用。试验组为4ml硫代巴比妥酸和等体积的上清液混合溶液,参比液为4ml三氯乙酸和4ml硫代巴比妥酸。各组样品震荡混合均匀,煮沸20min后再次离心。收集上清液后分别测试450nm、532nm和600nm处吸光度,然后根据公式(5)计算丙二醛含量。
[0181][0182]
式中:c-反应混合液中丙二醛浓度,μmol/l;v-样品提取液总体积,ml;vs-测定时所取样品提取液体积,ml;m-样品质量,g。
[0183]
果蔬在贮藏过程中成熟衰老、机械损伤或其他病害发生时,会产生超氧阴离子或羟基自由基,诱导细胞膜脂质发生氧化作用而产生丙二醛。因而,丙二醛含量与果蔬脂质氧化结果呈正相关,能间接反应出果蔬细胞组织的完整性。是衡量果蔬采后品质的重要指标之一。图 23显示了实施例11中不同的贮藏方法随贮藏时间延长的丙二醛含量变化趋势图。观察可知,各处理组丙二醛含量随贮藏时间延长而上升。
[0184]
贮藏8天后,ck组丙二醛含量为0.91nmol/g,到贮藏15天时,上升了90%左右。主要是因为第8天时,ck组开始出现果粒开裂、腐烂现象,诱导细胞开始发生脂质氧化,丙二醛含量增加。而此时pcl/plla组丙二醛含量为0.67nmol/g,差异显著(p《0.05)。主要是因为pcl/plla薄膜能够调节袋内气氛组成,抑制部分微生物生长,从而降低果实腐烂现象。到贮藏末
期时,三个精油处理组丙二醛含量为2.19nmol/g,较pcl/plla气调组和ck组分别降低约24%和37.6%。说明精油微胶囊能够抑制葡萄丙二醛含量上升,与pcl/plla气调薄膜结合使用后效果更优。
[0185]
按照实施例11中的方法,对贮藏期间葡萄多酚氧化酶活性测试
[0186]
称取10g葡萄果实,冰浴研磨成浆,过程中需加入10ml磷酸缓冲液。然后在4℃、12000
ꢀ×
g条件下离心30min,上清液收集备用。测试时,参比仓内放置蒸馏水,样品中加入200μl 酶液后,每隔1min记录其在420nm处的吸光度。试验结果以三次重复的平均值为准。
[0187]
多酚氧化酶(polyphenol oxidase,ppo)是一种以铜为辅基的酶,能催化某些酚类物质氧化形成醌类化合物,进一步聚合形成褐色、棕色或黑色的物质,引发果实褐变。一定程度上ppo活性越高,果实褐变可能性越大。但是,多酚类物质与ppo存在于不同细胞器中,细胞结构不受损的情况下,二者无法接触,不能进行酶促褐变;当组织遭受机械损伤或自然衰老时,膜系统被破坏,酶与底物接触,引发酶促褐变。
[0188]
图24显示了实施例11中不同的贮藏方法随贮藏时间多酚氧化酶变化趋势图。
[0189]
从图24可以看出,各处理组多酚氧化酶活性随贮藏时间增加而上升。其中,前4天各组酶活上升幅度较小,在14.8%左右。主要是因为贮藏前期各组葡萄相对新鲜,细胞壁几乎没有破损。第8天时,ck组上升至0.58u/min
·
g,上升了65.7%,与腐烂率变化相符。贮藏至20天时,pcl/plla气调组多酚氧化酶活性上升至0.65u/min
·
g,ck组此时为0.92 u/min
·
g,差异显著(p《0.05)。可能是pcl/plla薄膜提供了适宜葡萄贮藏的气体环境,减少了多酚类物质的消耗,从而延缓多酚氧化酶活性上升。到贮藏末期时,精油微胶囊组的多酚氧化酶活性为0.48u/min
·
g,较ck组、pcl/plla气调组分别降低了50%和29.4%左右。主要可能是精油微胶囊延缓了葡萄的呼吸代谢速率,使果实衰老成熟速度减缓,减轻细胞壁破损。说明精油微胶囊能够抑制葡萄果实贮藏期间多酚氧化酶活性,与气调包装结合后效果更优。
[0190]
按照实施例11中的方法,对贮藏期间葡萄苯丙氨酸解氨酶活性测试
[0191]
称取10g葡萄果实,冰浴研磨成浆,过程中需加入10ml提取缓冲液。然后在4℃、12000
ꢀ×
g条件下离心30min,上清液收集备用。
[0192]
活性测试时,在试管中加入6ml50 mmol/l的硼酸缓冲液、1ml酶提取液和1mll-苯丙氨酸溶液,另一支试管中加入1ml煮沸失活的酶提取液做为对照。在37℃环境中保温1h 后,加入200μl盐酸溶液停止反应。以蒸馏水为参比测定两支试管在290nm处吸光度,从而计算苯丙氨酸解氨酶活性。苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase)pal是苯丙烷代谢途径的关键酶,与植物的抗病性密切相关。
[0193]
图25显示了实施例11中不同的贮藏方法pal活性变化趋势。从图25中可以看出,pal 活性随贮藏时间增加呈先上升后下降的趋势。其中,ck组在第8天达到最大值20.92u/g mf,主要是因为葡萄收到机械损伤,微生物数量急剧上升,诱导pal活性增加,抵抗病菌侵染。贮藏12天后,pcl/plla气调组pal活性达25.76u/g mf,高于ck组41.85%。第20天时,精油微胶囊处理组的平均活性为33.44u/g mf,达到pcl/plla气调组和ck组的1.4、1.9 倍左右,差异显著(p《0.05)。说明精油微胶囊能够提高葡萄果实苯丙氨酸解氨酶活性,进而提高葡萄果实的抗病能力,与气调包装结合后效果更优。
[0194]
综上所述,本技术通过调整微胶囊制备工艺为芯壁比(w/w)1:3,均质时间50s,喷
雾干燥进口温度180℃时,制备的精油微胶囊包埋率可达58.79%(v/v)。洗去微胶囊表面油后测试傅里叶红外光谱,发现微胶囊分别在2735cm-1
、2856cm-1
、2960cm-1
等波数处出现精油的特定吸收峰,说明三种精油被成功包埋,通过释放及体外试验表明,喷雾干燥化操作后精油有效成分仍能够缓慢释放并发挥抑菌效果。
[0195]
将本技术的精油微胶囊应用于葡萄保鲜中发现,pcl/plla+peom、pcl/plla+oeom、 pcl/plla+ceom三组处理能够有效改变葡萄感官品质。贮藏末期ck组腐烂高达34.4%, pcl/plla气调组则能够降低到17.6%,添加精油后进一步降至4.4%。贮藏12天后,ck组菌落总数高达1.55
×
104cfu/g,而pcl/plla+ceom组仅为3.8
×
102cfu/g,差异显著 (p《0.05)。同时,能够将贮藏28天后葡萄主要优势菌菌青霉属(penicillium)、根霉属 (rhizopus)及梅奇酵母属(metschnikowia)的丰度由34%、38%及26%降近为0,达到长效抑菌作用,对葡萄保鲜产生积极影响。除此之外,精油微胶囊结合气调包装能够延缓可溶性固形物、总酚、类黄酮等物质的降低速率。贮藏末期ck组葡萄总酚含量已降至8.8mg/100 g,而精油结合气调组还保持在10.5mg/100g以上。对多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶活性也能起到一定调节作用。贮藏15天时,ck组多酚氧化酶活性已达0.87u/min
·
g,pcl/plla 气调组为0.59u/min
·
g,而精油结合气调组还保持在0.4u/min
·
g左右。贮藏12天时,电子鼻测试精油结合气调包装组葡萄主要挥发性物质氮氧化合物(w5s)和硫化物(w1w)g/g0 值为10.27、10.63,pcl/plla组则为13.30和11.75,并没有因为精油微胶囊的使用显著上升。
[0196]
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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