專利名稱：殼寡糖在水果保鮮上的應(yīng)用及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)產(chǎn)品貯藏與保鮮領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及殼寡糖在水果保鮮方面 的用途以及方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)是水果生產(chǎn)大國(guó)，其中梨產(chǎn)量居世界第一位；棗產(chǎn)量占世界總棗產(chǎn)量 的95%;李產(chǎn)量亦居于世界前列。由于這些水果主要成熟于夏、秋高溫季節(jié)， 且果實(shí)皮薄多汁、水分含量高，極易受到各種病原菌的侵染而腐爛。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 每年因軟化腐爛損失的果實(shí)約占總產(chǎn)量的25 35%，嚴(yán)重影響了水果的栽培生 產(chǎn)、貯藏保鮮、運(yùn)輸流通和銷售消費(fèi)。盡管利用殺菌劑和農(nóng)藥可以有效控制果 實(shí)的采后病害和腐爛損失，但是長(zhǎng)期和大量使用殺菌劑可使病原菌產(chǎn)生抗藥性， 同時(shí)果實(shí)上殘留的化學(xué)殺菌劑可能對(duì)消費(fèi)者的健康和環(huán)境產(chǎn)生不良影響。因此， 亟需開發(fā)綠色、無(wú)公害的水果采后病害控制和貯藏保鮮技術(shù)。
殼寡糖(分子式:(C6H N04)n;化學(xué)名稱(3-l,4-寡聚-D-氨基葡萄糖;英
文名禾爾為oligochitosan, chitosan oligosaccharide, chitooligosaccharide, chitosan oligomers,簡(jiǎn)稱COS)是一類由廣泛存在于低等動(dòng)物(特別是節(jié)肢動(dòng)物如昆蟲、 甲殼動(dòng)物等)的外殼及低等植物、菌、藻類的細(xì)胞壁中的一種天然生物高分子 物質(zhì)甲殼素(Chitin)降解制得到的低聚糖類物質(zhì)。殼聚糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為
輔
殼寡糖是由2 10個(gè)氨基葡糖通過(guò)|3-1，4-糖苷鍵連接而成的低聚合度的水溶 性糖，容易被吸收利用，且生物活性比殼聚糖更強(qiáng)。由于對(duì)甲殼素的降解程度 不同，可得到不同聚合度的低聚糖物質(zhì)，形成不同大小分子量的殼寡糖產(chǎn)品。
研究表明，不同分子量的殼寡糖對(duì)各種植物病原細(xì)菌的生長(zhǎng)及植物病原真菌孢 子萌發(fā)形成菌絲體均有明顯的抑制作用(胡健等.揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，
2000.3 (2): 42 44)。殼寡糖具有廣譜性抗細(xì)菌和真菌的活性，它不但能夠抑
制食品腐敗菌、動(dòng)物病原菌和農(nóng)作物病原菌的生長(zhǎng)(劉曉宇等.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，
2005. 33 (2): 225， 282。曹維強(qiáng)等.食品科學(xué)，2008.29 (4): 114 116)，而
且還能夠誘導(dǎo)增強(qiáng)多種植物產(chǎn)生對(duì)病原菌侵染和蟲害侵襲的抵抗能力，從而防 治病蟲害的發(fā)生(張付云等.中國(guó)生物防治，2008.24 (2): 174 178)，因此是 一種對(duì)環(huán)境友好的、良好的生物源農(nóng)藥。此外，殼寡糖還具有多種優(yōu)異的生理 功能，它能提高動(dòng)物和人機(jī)體的免疫能力和抗癌能力，具有非常好的抗腫瘤活 性作用，能抑制糖尿病、降血脂、促進(jìn)鈣的吸收，能改善腸道微生物的區(qū)系分 布，刺激有益菌的生長(zhǎng)繁殖(喬瑩等.中國(guó)生化藥物雜志，2008.29 (3): 210 213)，殼寡糖在食品、醫(yī)藥、化妝品等方面已有廣泛的應(yīng)用。
經(jīng)檢索，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)殼寡糖在水果果實(shí)采后病害控制和保鮮方面的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供殼寡糖在水果果實(shí)保鮮上的應(yīng)用。 本發(fā)明另一目的是提供一種利用殼寡糖進(jìn)行水果果實(shí)保鮮的方法。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為 本發(fā)明中所述的殼寡糖的分子量為500 10000Da。 本發(fā)明中所述的水果是指棗、蘋果、梨、李、杏或桃等。 利用殼寡糖進(jìn)行水果果實(shí)保鮮的方法，包括如下步驟
(1) 按照0.05 15g/L的比例取殼寡糖并溶于水中，得殼寡糖溶液；
(2) 在室溫下，將無(wú)病蟲害、無(wú)機(jī)械傷害的綠熟期的水果果實(shí)置于步驟(1) 的殼寡糖溶液中浸泡5 20min;或在室溫下，將無(wú)病蟲害、無(wú)機(jī)械傷害的綠熟 期的水果果實(shí)浸沒(méi)到步驟(1)的殼寡糖溶液中，并置于連接有真空泵的密閉不 銹鋼容器中，抽氣，在真空度為0.01 0.08MPa時(shí)保持2 15min，然后放入空氣， 再在常壓下浸泡水果果實(shí)2 15min;
(3) 取出水果果實(shí)，自然晾干，然后置于塑料筐中，再用塑料薄膜包裹后 于冷庫(kù)中貯藏；所述冷庫(kù)的溫度為0 1(TC。
上述方法中所述的水果是指棗、蘋果、梨、李、杏或桃等。 上述方法中所述的殼寡糖溶液中還含有體積百分比為0.001 0.05%的吐溫
-20。
所述的売寡糖可自市場(chǎng)上購(gòu)買，如可自濟(jì)南海得貝海洋生物工程有限公司 購(gòu)買。
所述的"連有真空泵的密閉不銹鋼容器"是指真空干燥箱，可自市場(chǎng)上購(gòu)
買，如上海一恒科技有限公司生產(chǎn)的DZF-6050B型。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果(1)、本發(fā)明利用殼寡糖具有廣譜性抗細(xì)菌 和真菌的活性，顯著降低果實(shí)采后病害的發(fā)生程度，延長(zhǎng)果實(shí)的貯藏期和果實(shí) 的貨架期；(2)、本發(fā)明方法簡(jiǎn)單、成本低、易于推廣應(yīng)用；(3)、木發(fā)明所用 殼寡糖屬于天然提取物，用于對(duì)水果保鮮后對(duì)環(huán)境無(wú)污染、對(duì)人體無(wú)健康危害， 屬于環(huán)境友好型。


圖l.不同濃度殼寡糖溶液處理?xiàng)椆麑?shí)后病害發(fā)生面積對(duì)比柱形圖。 圖2.不同濃度殼寡糖溶液處理?xiàng)椆麑?shí)后果實(shí)硬度變化對(duì)比曲線圖。 圖3.不同濃度殼寡糖溶液處理梨果實(shí)后病害面積對(duì)比柱形圖。 圖4.不同濃度殼寡糖溶液處理李子果實(shí)后病害面積對(duì)比柱形圖。 圖5.殼寡糖溶液處理李子果實(shí)后果實(shí)硬度變化對(duì)比柱形圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
利用殼寡糖對(duì)冬棗果實(shí)進(jìn)行采后處理控制病害和保鮮試驗(yàn)
(1) 試驗(yàn)材料綠熟期冬麥果實(shí)于2007年10月9日定購(gòu)自北京市海淀區(qū)清 河小營(yíng)水果批發(fā)市場(chǎng)。運(yùn)回后挑選熟度一致、大小均勻、無(wú)病蟲害和機(jī)械傷害 的果實(shí)進(jìn)行分組處理。
(2) 溶液配制分別按照0.1g/L、 0.2g/L、 0.5g/L和1.0g/L的比例取殼寡糖 (濟(jì)南海得貝海洋生物工程有限公司，食品級(jí)殼寡糖；分子量為10000Da)并
溶于蒸餾水中，然后按照O.OOl ml/L的比例向其中加入吐溫-20，得到殼寡糖濃 度為0.1g/L、 0.2g/L、 0.5g/L和1.0g/L的殼寡糖溶液。
(3) 實(shí)驗(yàn)分組將上述冬棗隨機(jī)分成5組，每組160個(gè)果實(shí)。處理分組如下 ①清水處理作為對(duì)照組(Control);②0.1g/L的殼寡糖溶液處理；③0.2 g/L的殼 寡糖溶液處理；④0.5g/L的殼寡糖溶液處理；⑤1.0g/L的殼寡糖溶液處理。
(4) 試驗(yàn)方法
①在室溫下，將上述棗果實(shí)用不同濃度的殼寡糖溶液分別浸泡20min，然后 取出自然晾干，再置于塑料筐中并用塑料薄膜包裹后， 一部分于2(TC貯藏1天后
進(jìn)行病原菌接種； 一部分送入冷庫(kù)進(jìn)行低溫((TC)貯藏6周。
② 病原菌接禾中鏈格抱菌(J〃ermw7'a atemato)、青毒菌(Pem'c/〃z'ww ex/^mwm)分離自典型發(fā)病棗果實(shí)。經(jīng)純化后在馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA)培養(yǎng) 基上26。C活化培養(yǎng)10d，然后分別用無(wú)菌水配成5 xl(^個(gè)孢子/mL的孢子懸浮液。 經(jīng)不同濃度殼寡糖處理的果實(shí)經(jīng)70%酒精表面消毒后，用滅菌鐵釘在果實(shí)中部 兩面分別刺l個(gè)孔(深4mm，直徑2mm)，向每孔中注入15^iL孢子懸浮液。待自 然晾干后于20。C、 90。/。RH下貯藏15天時(shí)觀察果實(shí)發(fā)病情況，用十字交叉法測(cè)量 病斑直徑并計(jì)算病斑面積。
③ 果實(shí)軟化程度測(cè)定從每個(gè)處理組中隨機(jī)取15個(gè)果實(shí)，繞每個(gè)果實(shí)赤道 部位削去寬約5mm的果皮，均勻取3個(gè)點(diǎn)，用硬度計(jì)(GY-B型，探頭直徑3mm) 探頭刺入果肉至刻度線，讀取數(shù)值，計(jì)算果實(shí)硬度平均值(見(jiàn)圖2)。
(5)保鮮效果結(jié)果(見(jiàn)圖1 )與清水對(duì)照(Control)相比，上述幾種濃
度的殼寡糖處理的冬棗果實(shí)都能夠有效地抑制貯藏過(guò)程中黑霉病和青霉病的發(fā) 生，如0.1g/L和1.0g/L殼寡糖溶液處理將黑霉病發(fā)生程度分別降低了32.1。/。和 15.3%;將青霉病發(fā)生程度分別降低了18.7%和22.4%。說(shuō)明殼寡糖能有效地抑 制冬棗果實(shí)貯藏病害青霉病和黑霉病的發(fā)生，提高果實(shí)貯藏性和好果率。
與清水對(duì)照(Control)相比(見(jiàn)圖2 )，經(jīng)殼寡糖溶液處理的冬棗果實(shí)都具 有較高的果實(shí)硬度；如在貯藏6周時(shí)，經(jīng)0.1g/L、 0.5g/L和1.0g/L殼寡糖處理冬棗 果實(shí)硬度分別比對(duì)照高出7.1%、 18.5%和15.9%。說(shuō)明殼寡糖能保持冬棗果實(shí)硬 度，延緩冬棗果實(shí)軟化，更好的保持了果實(shí)食用品質(zhì)，可有效延長(zhǎng)冬棗貯藏期。
實(shí)施例2
利用殼寡糖對(duì)梨果實(shí)進(jìn)行采后處理控制病害和保鮮試驗(yàn)
(1) 試驗(yàn)材料鴨梨果實(shí)丁2007年9月23日采自北京市密二縣不老屯鎮(zhèn)果 園。運(yùn)冋后選擇成熟度一致、大小均勻、無(wú)病蟲害和機(jī)械傷害的果實(shí)進(jìn)行分組 處理。
(2) 溶液配制分別按照0.1g/L、 0.2g/L、 0.5g/L和1.0g/L的比例取殼寡糖 (濟(jì)南海得貝海洋生物工程有限公司，食品級(jí)殼寡糖；分子量為5000Da)并
溶于蒸餾水中，分別得到濃度為0.1g/L、 0.2g/L、 0.5g/L和1.0g/L的殼寡糖溶液。
(3) 實(shí)驗(yàn)分組將(1)所述的果實(shí)隨機(jī)分成5組，每組40個(gè)果實(shí)。處理分 組如下①清水處理作為對(duì)照組(Control);②0.1g/L的殼寡糖溶液處理；③0.2 g/L的殼寡糖溶液處理；④0.5g/L的殼寡糖溶液處理；⑤1.0g/L的殼寡糖溶液處理。
(4)試驗(yàn)方法①在室溫下，將鴨梨果實(shí)浸沒(méi)到上述不同濃度殼寡糖溶液 中，并置于連接有真空泵的密閉不銹鋼容器中，抽氣，使密閉容器中真空度為 0.05MPa時(shí)停止抽氣，關(guān)閉閥門，使密閉容器內(nèi)真空度繼續(xù)保持2min，然后放入 空氣，在常壓下繼續(xù)浸泡鴨梨果實(shí)10min。取出自然晾干，放置于塑料筐中，用 塑料薄膜包裹后于2(TC貯藏1天后，再進(jìn)行病原菌接種。②病原菌接種 鏈格 孢菌Uter"anh fl/temato)分離自典型發(fā)病梨果實(shí)。經(jīng)純化后在馬鈴薯葡萄糖 瓊脂(PDA)培養(yǎng)基上26"活化培養(yǎng)10d，然后分別用無(wú)菌水配成5 ><104個(gè)孢子 /mL的孢子懸浮液。經(jīng)不同濃度殼寡糖處理的果實(shí)經(jīng)70%酒精表面消毒后，用滅 齒鐵釘在果實(shí)中部?jī)擅娣謩e刺l個(gè)孔(深4mm，直徑2mm)，向每孔中注入15pL 孢子懸浮液。待自然晾干后于2(TC、 80。/。RH貯藏18天時(shí)觀察果實(shí)發(fā)病情況，用 十字交叉法測(cè)量病斑直徑并計(jì)算病斑面積。
(5)結(jié)果(見(jiàn)圖3)與對(duì)照相比，不同濃度的殼寡糖處理的鴨梨果實(shí)的梨 黑霉病的病斑面積都明顯低于對(duì)照，如0.1g/L和1.0g/L殼寡糖處理將梨黑霉病發(fā) 生程度分別比對(duì)照降低了28.7%和19.6%;說(shuō)明殼寡糖能有效地抑制貯藏期間梨 果實(shí)黑霉病的發(fā)生，延長(zhǎng)了梨果實(shí)的保鮮期。 實(shí)施例3
利用殼寡糖對(duì)李子果實(shí)進(jìn)行采后處理控制病害和保鮮試驗(yàn)
(1) 試驗(yàn)材料李果實(shí)于2008年7月3[H采自北京市海淀區(qū)唐家?guī)X鎮(zhèn)果園。 運(yùn)回后選擇成熟度一致、大小均勻、無(wú)病蟲害和機(jī)械傷害的果實(shí)進(jìn)行分組處理。
(2) 配制溶液按照實(shí)施例2 (2)所述方法配制濃度為O.l g/L、 0.5g/L、 1.0g/L、 2.0g/L、 5g/L和10.0g/L的殼寡糖溶液(濟(jì)南海得貝海洋生物工程冇限 公司，食品級(jí)殼寡糖；分子量為2000Da)。
(3) 試驗(yàn)分組將上述李果實(shí)隨機(jī)分成7組，每組60個(gè)果實(shí)。處理分組如 下①清水處理作為對(duì)照組(Control);②0.1 g/L的殼寡糖溶液處理；③0.5g/L 的殼寡糖溶液處理；④1.0g/L的殼寡糖溶液處理；⑤2.0g/L的殼寡糖溶液處理； 5.0 g/L的殼寡糖溶液處理；⑦10.0 g/L的殼寡糖溶液處理。
(4) 試驗(yàn)方法
A.①在室溫K，將李果實(shí)分別浸沒(méi)到上述不同濃度殼寡糖溶液及對(duì)照溶液 中，并置于連接有真空泵的密閉不銹鋼容器中，抽氣，使密閉容器中真空度為 0.04MPa時(shí)停止抽氣，關(guān)閉閥門，使密閉容器內(nèi)真空度繼續(xù)保持5min，然后放入
空氣，再在常壓下繼續(xù)浸泡果實(shí)10min;取出自然晾干，放置于塑料筐屮，用塑 料薄膜包裹后于2(TC貯藏1天后，進(jìn)行病原菌接種。
②病原菌接種褐腐菌(力^mw7'a 分離自典型發(fā)病李果實(shí)。 經(jīng)純化后在馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA)培養(yǎng)基上26。C活化培養(yǎng)10d，然后分別用 無(wú)齒水配成5 xl(^個(gè)孢子/mL的孢子懸浮液。經(jīng)不同濃度殼寡糖處理的果實(shí)經(jīng) 70%酒精表面消毒后，用滅菌鐵釘在果實(shí)中部?jī)擅娣謩e刺l個(gè)孔(深4mm，直徑 2mm)，向每孔中注入15pL孢子懸浮液。待自然晾干后于20。C、 90。/。RH貯藏18 天時(shí)觀察果實(shí)發(fā)病情況，用十字交叉法測(cè)量病斑直徑并計(jì)算病斑面積。
B .用上述A.①的方法，李子果實(shí)經(jīng)2.0 g/L殼寡糖溶液處理后送入冷庫(kù)低溫 (2°C) m藏30天。
C.果實(shí)軟化程度測(cè)定從每個(gè)處理組中隨機(jī)取15個(gè)果實(shí)，繞每個(gè)果實(shí)赤道 部位削去寬約5mm的果皮，均勻取3個(gè)點(diǎn)，用硬度計(jì)(GY-B型，探頭直徑3mm) 探頭刺入果肉至刻度線，讀取數(shù)值，計(jì)算果實(shí)硬度平均值。
(5)結(jié)果與對(duì)照(Og/L)相比(見(jiàn)圖4)，不同濃度殼寡糖處理的李/-果 實(shí)的褐斑病的病斑面積都明顯小于對(duì)照，如0.1g/L和2.0g/L殼寡糖處理將李褐腐 病的病斑面積比對(duì)照分別降低了21.6%和22.7%;說(shuō)明殼寡糖能有效地抑制貯藏 期間李果實(shí)褐腐病的發(fā)生，提高了果實(shí)的好果率。
結(jié)果與對(duì)照相比(見(jiàn)圖5)，在貯藏期間。經(jīng)殼寡糖處理的果實(shí)比對(duì)照具有 較高的果實(shí)硬度，可以貯藏更fc時(shí)間；如在貯藏結(jié)束吋(30天)，經(jīng)2.0g/L殼寡 糖處理李子果實(shí)，貯藏30天時(shí)其果實(shí)硬度比對(duì)照高出51.9%。說(shuō)明殼寡糖延緩了 李果實(shí)的后熟軟化，減少了果實(shí)的腐爛損失，有效延長(zhǎng)了貯藏期和增加了果實(shí) 的商品價(jià)值。
權(quán)利要求
1、殼寡糖在水果果實(shí)保鮮上的應(yīng)用；所述的殼寡糖的分子量為500～10000Da。
2、 按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于所述的水果是指棗、蘋果、梨、 李、杏或桃等。
3、 利用權(quán)利要求1所述的殼寡糖進(jìn)行水果果實(shí)保鮮的方法，包括如下步驟:(1) 按照0.05 15g/L的比例取殼寡糖并溶于水中，得殼寡糖溶液；(2) 在室溫下，將無(wú)病蟲害、無(wú)機(jī)械傷害的綠熟期的水果果實(shí)置于步驟(1) 的殼寡糖溶液中浸泡5 20min;或在室溫下，將無(wú)病蟲害、無(wú)機(jī)械傷害的綠熟 期的水果果實(shí)浸沒(méi)到步驟(1)的殼寡糖溶液中，并置于連接有真空泵的密閉不 銹鋼容器中，抽氣，在真空度為0.01 0.08MPa時(shí)保持2 15min，然后放入空氣， 再在常壓下浸泡水果果實(shí)2 15min;(3) 取出水果果實(shí)，自然晾干，然后置于塑料筐中，再用塑料薄膜包裹后 于冷庫(kù)中貯藏；所述的冷庫(kù)溫度為2 1(TC。
4、 按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的殼寡糖溶液中還含有體 積百分比為0.001 0.05%的吐溫-20。
5、 按照權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于其步驟(2)為在室溫 下，將無(wú)病蟲害、無(wú)機(jī)械傷害的綠熟期的水果果實(shí)置于步驟(1)的殼寡糖溶液 中浸泡5 20min。
6、 按照權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于其歩驟(2)為在室溫 下，將無(wú)病蟲害、無(wú)機(jī)械傷害的綠熟期的水果果實(shí)浸沒(méi)到步驟(1)的殼寡糖溶 液中，并置于連接有真空泵的密閉不銹鋼容器中，抽氣，在真空度為0.01 0.08MPa時(shí)保持2 15min，然后放入空氣，再在常壓下浸泡水果果實(shí)2 15min。
全文摘要
本發(fā)明公開了殼寡糖在水果果實(shí)保鮮上的應(yīng)用；本發(fā)明還公開了利用殼寡糖進(jìn)行水果果實(shí)保鮮的方法，主要是將綠熟期的水果果實(shí)置于濃度為0.05～15g/L的殼寡糖溶液中5～20min；或者置于真空度為0.01～0.08MPa時(shí)保持2～15min，再在常壓下浸泡水果果實(shí)2～15min；取出、晾干，置于冷庫(kù)中貯藏即可。本發(fā)明利用殼寡糖能顯著降低果實(shí)采后病害的發(fā)生程度，延長(zhǎng)果實(shí)的貯藏期和果實(shí)的貨架期；其次，本發(fā)明方法簡(jiǎn)單、成本低、易于推廣應(yīng)用；此外，本發(fā)明所用殼寡糖屬于天然提取物，用于對(duì)水果保鮮后對(duì)環(huán)境無(wú)污染、對(duì)人體無(wú)健康危害，對(duì)環(huán)境友好。
文檔編號(hào)A23B7/14GK101356937SQ20081011921
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者姜微波, 冬 常, 曹建康, 趙洪衛(wèi), 趙玉梅, 陳文化 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)