專利名稱：一種用于防治水果采后病害的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水果的采后病害防治及貯藏保鮮方法，尤其涉及一種微波處理與拮抗菌結(jié)合使用防治水果采后病害的方法。

背景技術(shù)：
水果采后腐爛造成的損失非常嚴重，據(jù)報道，發(fā)達國家有10-30％的新鮮水果損失于采后的腐爛，而在廣大的發(fā)展中國家，由于缺乏貯運冷藏設(shè)備，其腐爛損失率高達40-50％。水果采后腐爛大多由真菌引起的，由擴展青霉(Penicillium expansum)引起的青霉病和由灰葡萄孢(Botrytis cinerea)引起的灰霉病是水果采后最具破壞性的病害。長期以來防治真菌病害的方法主要是采用化學殺菌劑。然而，由于長期使用化學殺菌劑，病原菌會對殺菌劑產(chǎn)生抗藥性而降低其使用的效果；更嚴重的是，化學殺菌劑的使用會對公眾的健康造成危害，其殘留會對環(huán)境造成污染。目前，化學殺菌劑在許多國家已被禁止使用。為了提高水果的保鮮期，人們不得不尋求能取代當前化學殺菌劑的安全、無毒和有效的新方法。安全的病害防治措施是實施安全食品生產(chǎn)的重要內(nèi)容之一。
自從以色列學者Guter首次報道枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)對水果病原菌有拮抗作用以來，國外學者對用微生物拮抗菌防治水果采后病害進行了廣泛的研究。國內(nèi)外的研究表明，許多有益微生物能保護水果免受致病微生物的浸染，同時對水果的營養(yǎng)和品質(zhì)不會產(chǎn)生不良的影響，對人體安全無毒。因而研究天然微生物保鮮防腐劑取代化學殺菌劑進行水果采后病害的防治，對于保護生態(tài)環(huán)境、減少食品中農(nóng)藥的殘留、確保人體健康具有深遠的意義。
利用拮抗菌進行水果采后病害的生物防治目前已取得了突破性的進展，被認為是最有希望的替代化學殺菌劑的方法。例如在美國，自1979年美國環(huán)境保護署批準使用首個生物防治微生物作為生防菌以來，截止到2004年已有26個微生物(14種細菌和12種真菌)被該機認可并注冊。其中包括用于采后的酵母菌種Candida oleophila(商品名Aspire)和2個細菌菌種。第一個商業(yè)化的采后生物防治微生物是枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)，在南非商品名為Avogreen，其能有效控制桃褐腐病。其后商業(yè)化的是丁香假單孢菌(Pseudomonas syringae，在美國商品名為Bio-Save 10LP)，它能控制仁果青霉病和灰霉病。其它在開發(fā)中的采后拮抗細菌包括短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)和熒光假單孢菌(Pseudomonas fluorescens)。
隨著酵母分類、生態(tài)、生理、生物化學和分子生物學的研究取得進展，人們對農(nóng)產(chǎn)品加工貯藏中利用酵母的興趣日益提高。由于酵母具有遺傳穩(wěn)定，抑菌譜廣，效價高，一般不產(chǎn)生對人和寄主植物有害的代謝產(chǎn)物，安全性高，且對營養(yǎng)要求低，生長快，并對多種脅迫、逆境具有較強的耐受力，對大多數(shù)殺菌劑不敏感，并對其它化學和物理處理能夠相容等優(yōu)良特性，因此近年來受到國際上的廣泛關(guān)注。畢赤酵母(Pichia guilliermondii)是國際上最早報道能抑制果實病原真菌的生物防治酵母。而Candida oleophilia isolate I-182已經(jīng)在1995年作為生物殺菌劑在美國環(huán)境保護署(EPA)登記，并已經(jīng)由美國Ecogen公司商業(yè)化。此外，在南非一株采后拮抗酵母白隱球酵母(Cryptococcus albidus)也已經(jīng)商業(yè)化，商品名為Yield Plus。
從國內(nèi)外文獻中可知當前以有效微生物取代化學殺菌劑用于采后水果病害的防治已顯示出巨大的應用前景，采后水果的生物防治成為一個新的研究熱點。但到目前為止，已實際應用于生產(chǎn)的拮抗菌種類不多，只有Biosave和Aspire等少數(shù)幾種產(chǎn)品上市，而我國目前尚沒有拮抗菌應用于實際生產(chǎn)。主要原因在于商業(yè)生產(chǎn)條件下，由于環(huán)境條件的不確定性，微生物防治的效果往往不如化學殺菌劑的效果，從而達不到保鮮要求。這些因素影響了拮抗菌作為果蔬保鮮劑在生產(chǎn)中的使用。
拮抗酵母防治水果采后病害的一個主要特點是利用其能在果實受傷處或表面快速生長，從而與病原菌開展營養(yǎng)和空間上的競爭，以達到抑制病原菌的目的。目前即使是已經(jīng)商業(yè)化生產(chǎn)的Candida oleophila(商品名為ASPIRE)也只有在與低劑量殺菌劑同時使用才能達到足夠有效的防護作用，而且它們一般都不能有效的控制處于潛伏狀態(tài)的病原菌，即僅具有保護效果而缺乏治療能力，并且對病原菌拮抗的穩(wěn)定性和廣譜性上與化學殺菌劑相比也還有很大的差距。Porat等指出，當把生物拮抗菌單獨使用時，還沒有一種拮抗菌的防效可以達到經(jīng)濟上可接受的水平，從而來代替化學殺菌劑。因此拮抗酵母生物防治的效力必須得到進一步的提高和改進。
微波能應用于食品的快速殺菌，已在食品工業(yè)中已得到了廣泛的應用。許多研究表明，微波能可以顯著地減少多種食品中的細菌數(shù)。最近，有人將微波能應用于果蔬采后病害的防治，并取得了顯著的效果。但是，微波處理只能殺死已經(jīng)存在于水果上的致病霉菌，不能防止水果的二次感染，不能對水果進行長期有效的控制。相反，生物拮抗菌不能殺死已經(jīng)存在于水果表面的微生物，只能防治在拮抗菌處理后水果感染致病菌。將兩者結(jié)合使用，可以發(fā)揮兩者的優(yōu)勢，起到更好的防治水果采后病害的效果。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種簡單實用的防治水果采后病害的方法。
本發(fā)明所提供的防治水果采后病害的方法是，先將水果放入2450MHz、0.25-0.45kW的微波中處理1-4分鐘，取出，室溫下放置20分鐘，降低溫度，再浸入1×107-1×109個/ml的羅倫隱球酵母(Cryptococcus laurentii)或粘紅酵母(Rhodotorula glutinis)溶液中，浸泡30秒左右的時間后馬上取出，再風干，放在塑料筐中，用保鮮膜密封后，室溫或冷藏條件下存放。
本發(fā)明采用微波處理殺死存在于水果表面的致病菌，通過微生物拮抗菌處理防治水果在貯藏過程中感染致病菌，通過保鮮膜密封，阻止水分的揮發(fā)，同時起到自然氣調(diào)保鮮的作用。通過這樣的處理，可以起到降低水果采后貯藏期腐爛率、延長貨架期的作用，同時不會對水果的品質(zhì)和營養(yǎng)造成破壞。本發(fā)明操作簡單，成本低，效果顯著，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。

具體實施例方式 實施例1 一、試驗方案 1試驗材料 梨果實產(chǎn)自浙江省東陽市，品種名為“黃花梨”，采摘后馬上進行試驗。挑選大小一致、無碰傷和病害的果實。
2處理方法 將梨果隨機分成四組，第一組“微波處理組”，用0.45kW的微波處理2分鐘，然后取出，室溫下放置20分鐘，以快速降低梨果的溫度，放在塑料筐中，用保鮮膜密封；第二組“酵母處理組”，將梨果在室溫下浸入1×108個/ml的羅倫隱球酵母菌懸液中，浸泡30秒左右的時間后馬上取出，再風干，放在塑料筐中，用保鮮膜密封；第三組“微波+酵母處理組”，先將梨果用0.45kW的微波處理2分鐘，然后取出，室溫下放置20分鐘后，然后浸入1×108個/ml的羅倫隱球酵母菌懸液中，浸泡30秒左右的時間后馬上取出，再風干，放在塑料筐中，用保鮮膜密封；第四組“對照組”，既不經(jīng)微波處理，也不經(jīng)羅倫酵母處理，直接放在塑料筐中，用保鮮膜密封，作為對照。將四組梨果放在同一室溫環(huán)境下貯藏，2℃左右貯藏60天后再轉(zhuǎn)移到20℃的培養(yǎng)室內(nèi)培養(yǎng)15天，觀察梨果的腐爛情況，分別測定四組梨果硬度、可溶性固形物含量、在貯藏期的失重、可滴定酸度等品質(zhì)指標以及維生素C含量等營養(yǎng)指標。
3品質(zhì)及營養(yǎng)指標分析測定方法 (1)品質(zhì) 硬度用TA-XT2i質(zhì)地分析儀進行測定，用直徑為5mm的探頭，探頭向水果的運動速度為5.0毫米/秒，探頭刺破水果所遇到的最大的反彈力(N)被定義為水果的硬度。
總可溶性固形物含量用手持式糖量計測定，采用手持糖量計進行測定，測定結(jié)果表示為g/100g樣品。
可滴定酸度采用滴定法，從6個水果取樣，稱取10g樣品，加蒸餾水迅速研磨，定容至100ml，過濾，取10ml濾液，用0.1mol/l NaOH進行滴定至pH 8.1，滴定后進行計算，結(jié)果以含檸檬酸的百分數(shù)表示。
(2)營養(yǎng) 抗壞血酸含量2，6-二氯酚靛酚法。從6個水果上取5g樣品加5ml 2％草酸研磨勻漿，倒入100ml容量瓶，用1％草酸洗滌殘渣，加1ml 30％硫酸鋅，搖勻。再加1ml 15％亞鐵氰化鉀(除色素)，用1％草酸定容，搖勻過濾。取過濾液4ml，然后向各管加入2，6-二氯酚靛酚染料溶液，隨即加入二甲苯5ml，迅速搖動約0.5min，靜置后二甲苯與水層分離，將上層二甲苯萃取液在500nm波長下測定吸光度。根據(jù)測定液的光密度值查標準曲線，求出相應的維生素C(Vc)的含量，結(jié)果用毫克Vc/100g水果表示。
二、試驗結(jié)果 表1羅倫隱球酵母與微波結(jié)合使用對梨果的腐爛情況及品質(zhì)指標的影響
注表中所列數(shù)據(jù)是三次實驗的平均值，梨果的腐爛率及品質(zhì)指標是在2℃左右貯藏60天后再轉(zhuǎn)移到20℃的培養(yǎng)室內(nèi)培養(yǎng)15天后測定的，表中同一列的數(shù)據(jù)后邊所附的字母不同時，說明兩個數(shù)據(jù)通過鄧肯式多重差異分析(方差分析)，差異顯著(p＝0.05)。
從表1可以看出，梨果經(jīng)0.45kW的微波處理2分鐘，或經(jīng)1×108個/ml的羅倫隱球酵母溶液處理，其在低溫下貯藏的霉變率顯著地低于對照水果，但將微波處理和羅倫隱球酵母結(jié)合使用，其抑制梨果的自然腐爛的效果顯著地好于兩者單獨使用的效果，其品質(zhì)指標(如硬度、可溶性固形物和可滴定酸度)與對照梨果相比沒有顯著差異，而營養(yǎng)成分(Vc含量)反而顯著高于對照處理，說明微波處理結(jié)合羅倫隱球酵母處理，在防止梨果霉變的同時，對水果的品質(zhì)和營養(yǎng)不造成破壞。
實施例2 一、試驗方案 1試驗材料 同實施例1。
2處理方法 除了微波處理的時間是2.5分鐘以外，其它處理方法同實施例1。
3品質(zhì)及營養(yǎng)指標分析測定方法 具體測定方法同實施例1。
二、試驗結(jié)果 表2羅倫隱球酵母與微波結(jié)合使用對梨果的腐爛情況及品質(zhì)指標的影響
注表中所列數(shù)據(jù)是三次實驗的平均值，梨果的腐爛率及品質(zhì)指標是在2℃左右貯藏60天后再轉(zhuǎn)移到20℃的培養(yǎng)室內(nèi)培養(yǎng)15天后測定的，表中同一列的數(shù)據(jù)后邊所附的字母不同時，說明兩個數(shù)據(jù)通過鄧肯式多重差異分析(方差分析)，差異顯著(p＝0.05)。
從表2可以看出，梨果經(jīng)0.45kW的微波處理2.5分鐘，或經(jīng)1×108個/ml的羅倫隱球酵母溶液處理，其在低溫下貯藏的霉變率顯著地低于對照水果，但將微波處理和羅倫隱球酵母結(jié)合使用，其抑制梨果的自然腐爛的效果顯著地好于兩者單獨使用的效果，其品質(zhì)指標(如硬度、可溶性固形物和可滴定酸度)和營養(yǎng)成分(Vc含量)與對照梨果相比沒有顯著差異，說明微波處理結(jié)合羅倫隱球酵母處理，在防止梨果霉變的同時，對水果的品質(zhì)和營養(yǎng)不造成破壞。
實施例3 一、試驗方案 1試驗材料 同實施例1。
2處理方法 除了羅倫隱球酵母菌懸液的濃度為5×108個/ml以外，其它處理方法同實施例1。
3品質(zhì)及營養(yǎng)指標分析測定方法 具體測定方法同實施例1。
二、試驗結(jié)果 表3羅倫隱球酵母與微波結(jié)合使用對梨果的腐爛情況及品質(zhì)指標的影響
注表中所列數(shù)據(jù)是三次實驗的平均值，梨果的腐爛率及品質(zhì)指標是在2℃左右貯藏60天后再轉(zhuǎn)移到20℃的培養(yǎng)室內(nèi)培養(yǎng)15天后測定的，表中同一列的數(shù)據(jù)后邊所附的字母不同時，說明兩個數(shù)據(jù)通過鄧肯式多重差異分析(方差分析)，差異顯著(p＝0.05)。
從表3可以看出，梨果經(jīng)0.45kW的微波處理2分鐘，或經(jīng)5×108個/ml的羅倫隱球酵母溶液處理，其在低溫下貯藏的霉變率顯著地低于對照水果，但將微波處理和羅倫隱球酵母結(jié)合使用，其抑制梨果的自然腐爛的效果顯著地好于兩者單獨使用的效果，其品質(zhì)指標(如硬度、可溶性固形物和可滴定酸度)和營養(yǎng)成分(Vc含量)與對照梨果相比沒有顯著差異，說明微波處理結(jié)合羅倫隱球酵母處理，在防止梨果霉變的同時，對水果的品質(zhì)和營養(yǎng)不造成破壞。
實施例4 一、試驗方案 1試驗材料 桃白花桃(Prunus persica(L.)Batsch.)采摘于浙江省余杭市果園，采摘時期選在商業(yè)成熟期，采后應馬上使用。
2處理方法 桃果經(jīng)挑選后，分成四組第一組用0.45kW的微波處理2分鐘，然后取出，在室溫下放置20分鐘，以降低溫度；第二組將桃果在室溫下浸入1×108CFU ml-1的粘紅酵母懸浮液，浸泡30秒后撈出，晾干；第三組桃果首先經(jīng)0.45kW的微波處理2分鐘，然后取出，在室溫下放置20分鐘后，再浸入30μl 1×108CFU ml-1的粘紅酵母懸浮液，浸泡30秒后撈出，晾干；第四組桃果既不經(jīng)微波處理，也不經(jīng)粘紅酵母處理，而是將桃果浸入無菌水，浸泡30秒后撈出晾干作為對照。將桃果置于塑料筐中，用保鮮膜進行密封，以保持筐內(nèi)的濕度。將水果置于2℃的冷庫內(nèi)，貯藏30天后取出，轉(zhuǎn)移到25℃的培養(yǎng)室內(nèi)，培養(yǎng)7天時間以確定桃果在貨架期的腐爛情況。取出桃果，數(shù)腐爛桃果的數(shù)目并計算腐爛率。每個處理分三組，每組隨機挑選10個水果，實驗重復三次。
3品質(zhì)及營養(yǎng)指標分析測定方法 在測定粘紅酵母與微波處理結(jié)合使用對桃果采后貯藏品質(zhì)影響的實驗中，其處理及貯藏方法同上。桃果貯藏品質(zhì)指標的測量是在2℃的冷庫內(nèi)貯藏30天后及轉(zhuǎn)移到25℃的培養(yǎng)室內(nèi)培養(yǎng)7天后各測量一次。桃果貯藏品質(zhì)的測定同同實施例1對桃果的測定。感官測定在室溫下進行(20℃)，每組處理在測定每一項指標時取5個水果，實驗重復三次。
二、試驗結(jié)果 表4粘紅酵母與微波處理結(jié)合使用對桃果自然腐爛抑制效果及貯藏品質(zhì)影響
注發(fā)病率及病斑直徑是桃果在2℃貯藏30天再轉(zhuǎn)移到20℃下貯藏7天以后測定的。
表中所列數(shù)據(jù)是三個重復的平均值，括號內(nèi)所列數(shù)據(jù)是三個重復的標準差。數(shù)據(jù)后邊所列的字母不同時，說明兩個數(shù)據(jù)之間通過鄧肯氏多重范圍分析，差異顯著。
實驗測定了微波處理、羅倫隱球酵母處理及兩者結(jié)合使用對桃完整水果貯藏時自然腐爛的抑制作用及對貯藏品質(zhì)的影響。實驗結(jié)果(見表4)表明，經(jīng)微波處理、拮抗酵母處理的桃子，經(jīng)2℃貯藏30天再轉(zhuǎn)移到20℃下貯藏7天以后，其青霉病的發(fā)病率由對照的64％分別降低到40.3％和42.1％。然而，當把微波處理和拮抗酵母混合使用時，桃果自然貯藏條件下的發(fā)病率只有19％，顯著地低于微波處理或拮抗酵母單獨使用時的發(fā)病率。
經(jīng)微波處理、拮抗酵母處理及兩者結(jié)合處理的桃子，經(jīng)2℃貯藏30天再轉(zhuǎn)移到20℃下貯藏7天以后，其硬度、失重、Vc含量、可滴定酸度等貯藏品質(zhì)指標與對照相比沒有本質(zhì)差異，而可溶性固形物含量不高于對照桃果。說明三種處理均不會對桃果貯藏品質(zhì)產(chǎn)生不良的影響。
本發(fā)明所述一種用于防治水果采后病害的方法，不僅僅可以處理上述實施例中的水果梨、桃，同樣適用于其他的水果的采后病害的防治，任何應用本方法的水果采后病害的防治方法都落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于防治水果采后病害的方法，其特征在于將水果放入的微波中處理1-4分鐘，取出，室溫下放置20分鐘，降低溫度，再浸入1×107-1×109個/ml的酵母溶液中，浸泡30秒后馬上取出，再風干，放在塑料筐中，用保鮮膜密封后，放在室溫或冷藏條件下存放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于防治水果采后病害的方法，其特征在于所述的微波其頻率為2450MHz，功率為0.25-0.45kW。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于防治水果采后病害的方法，其特征在于所述的酵母為羅倫隱球酵母(Cryptococcus laurentii)或粘紅酵母(Rhodotorula glutinis)。
全文摘要
本發(fā)明一種用于防治水果采后病害的方法，涉及水果的采后病害防治及貯藏保鮮方法。將水果放入2450MHz、0.25-0.45KW的微波中處理1-4分鐘，取出室溫下放置20分鐘，降低溫度，再浸入1×107-1×109個/ml的羅倫隱球酵母(Cryptococcus laurentii)或粘紅酵母(Rhodotorula glutinis)溶液中，浸泡30秒左右的時間后馬上取出，再風干，放在塑料筐中，用保鮮膜密封后，放在室溫或冷藏(2℃)條件下存放。通過試驗，微波與拮抗酵母結(jié)合可以有效地防治水果由致病霉菌引起的病害，降低水果的腐爛率，延長水果的貨價期，同時對水果的貯藏品質(zhì)和營養(yǎng)不造成破壞。本發(fā)明使用的微波處理結(jié)合生防微生物處理的方法，使用簡單，操作方便，成本低，可以避免使用化學殺菌劑對人的危害及對環(huán)境的污染，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號A23B7/015GK101697750SQ20091023368
公開日2010年4月28日 申請日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者張紅印, 董英, 任曉鋒, 徐斌, 張海暉 申請人:江蘇大學