水溶性阿拉伯木聚糖的应用、草莓的涂膜保鲜方法

1.本发明涉及一种水溶性阿拉伯木聚糖的应用、草莓的涂膜保鲜方法，属于农产品保鲜技术领域。


背景技术：

2.草莓是对蔷薇科草莓属植物的通称，属多年生草本植物。草莓的外观呈心形，鲜美红嫩，果肉多汁，含有特殊的浓郁水果芳香。草莓营养价值高，含丰富维生素c，有帮助消化、巩固齿龈、清新口气、润泽喉部等功效，深受人们的喜爱。然而，草莓的货架期易受微生物侵染和呼吸代谢的影响而缩短，极大地限制了其可利用性。因此，草莓保鲜技术的研发具有良好的市场前景。
3.目前，草莓常见的保鲜方法有：低温贮藏、塑料薄膜包裹、打蜡、喷洒化学防腐剂等。然而，与苹果和香蕉不同，草莓没有果皮，次氯酸钠和过氧乙酸等化学防腐剂可能会留下有害残留物。因为草莓不耐外力和高温，所以塑料包裹和打蜡都不适合其保存。同时，低温储存的成本相对较高，尤其是在运输和销售，并且仍然显示出有限的保存效果。因此，草莓的保藏，特别是在室温下的保藏，仍然是一个很大的挑战。
4.多糖基涂膜已成为采后水果研究的新焦点，因为它们能够通过控制呼吸速率、延长货架期、改善硬度保存、作为抗氧化剂以及调节细菌和真菌的生长来调节水果代谢。壳聚糖因其具有价格低廉、安全无毒、良好的抑菌性、可生物降解等优点成为了可食性涂膜保鲜技术研究中的重要原材料。但是壳聚糖不溶于水和一般的有机溶剂，仅能溶于ph 6.3以下的酸性溶液中，不便于消费者在食用前进行清洗，并且由于酸性溶液产生的不良气味会对果蔬本身的香气产生影响，这在很大程度上限制了它在果蔬涂膜保鲜上的应用。羧甲基壳聚糖是壳聚糖的两性衍生物，由于其结构中含有大量的羧甲基，具有更好的水溶性、生物相容性和生物降解性，可以作为食品包装薄膜。然而，羧甲基壳聚糖膜具有较高的脆性和亲水性，较差的阻隔性和力学性能，用于草莓等水果保鲜时，水果表面形成的涂膜极易破裂，从而影响水果的保鲜效果。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种水溶性阿拉伯木聚糖作为草莓涂膜保鲜剂的应用，能够显著延长草莓的货架期。
6.本发明还提供了一种草莓的涂膜保鲜方法。
7.为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
8.水溶性阿拉伯木聚糖作为草莓涂膜保鲜剂的应用。水溶性阿拉伯木聚糖是一种水溶性支链多糖，主要含有木糖骨架和阿拉伯糖侧链，以及少量鼠李糖和糖醛酸，具有良好的生物相容性、成膜性和溶解性，可以更好地延长草莓的货架期；并且水溶性阿拉伯木聚糖来源广泛、绿色无污染，安全性和卫生方面明显强于壳聚糖涂膜，更利于消费者购买果蔬，适合推广应用。
9.进一步地，所述水溶性阿拉伯木聚糖是从谷朊粉生产废水中提取得到的。从谷朊粉生产废水中提取得到的水溶性阿拉伯木聚糖可以为谷朊粉生产废水中阿拉伯木聚糖用于制备可食性膜材料或食品保鲜奠定一定的理论基础，为谷朊粉生产废水的综合开发利用提供了新思路。
10.本发明的草莓的涂膜保鲜方法所采用的技术方案为：
11.一种草莓的涂膜保鲜方法，包括以下步骤：将新鲜草莓在涂膜保鲜剂水溶液中进行浸泡；所述涂膜保鲜剂包括水溶性阿拉伯木聚糖。
12.本发明的草莓的涂膜保鲜方法，将新鲜草莓在溶解有良好水溶性的阿拉伯木聚糖的涂膜保鲜剂溶液中进行浸泡，可以在维持草莓原有品质的情况下，延长草莓常温货架期，并且由于阿拉伯木聚糖含多种生物活性成分如阿魏酸、鼠李糖等，对抑菌、抗氧化、降低血糖等都有很好的效果，因此兼具营养强化的效果。
13.进一步地，所述涂膜保鲜剂水溶液中的水溶性阿拉伯木聚糖的质量浓度为0.5-1.5％，例如为1.0％。
14.进一步地，所述涂膜保鲜剂水溶液是将水溶性阿拉伯木聚糖溶于水得到。水溶性阿拉伯木聚糖水溶液的制备方法工艺简单，采用常规设备即可制备。
15.进一步地，所述浸泡处理的时间为2～5min，例如为3min。
16.进一步地，所述水溶性阿拉伯木聚糖是从谷朊粉生产废水中提取得到的。
17.本发明的草莓的涂膜保鲜方法将浸泡后的草莓在20～25℃进行贮藏保存。
附图说明
18.图1为实验例中采用实施例1的保鲜方法在20℃下贮藏1天、3天和5天的草莓的照片；
19.图2为实验例中采用对比例1的保鲜方法在20℃下贮藏1天、3天和5天的草莓的照片；
20.图3为实验例中采用对比例2的保鲜方法在20℃下贮藏1天、3天和5天的草莓的照片；
21.图4为实验例中采用对比例3的保鲜方法在20℃下贮藏1天、3天和5天的草莓的照片。
具体实施方式
22.以下结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
23.以下实施例中采用的阿拉伯木聚糖是从谷朊粉生产废水中提取得到的水溶性阿拉伯木聚糖。
24.实施例1
25.本实施例的草莓的涂膜保鲜方法，包括以下步骤：
26.1)取1g阿拉伯木聚糖加入99g去离子水中，使阿拉伯木聚糖完全溶解形成透明溶液，得到阿拉伯木聚糖质量浓度为1％的涂膜保鲜剂水溶液；
27.2)将新鲜草莓置于制得的涂膜保鲜剂水溶液中浸泡3min，捞出沥干多余水分，自然风干后，置于20℃下贮藏。
28.实施例2
29.本实施例的草莓的涂膜保鲜方法，包括以下步骤：
30.1)取0.5g阿拉伯木聚糖加入99.5g去离子水中，使阿拉伯木聚糖完全溶解形成透明溶液，得到阿拉伯木聚糖质量浓度为0.5％的涂膜保鲜剂水溶液；
31.2)将新鲜草莓置于制得的涂膜保鲜剂水溶液中浸泡2min，捞出沥干多余水分，自然风干后，置于20℃下贮藏。
32.实施例3
33.本实施例的草莓的涂膜保鲜方法，包括以下步骤：
34.1)取1.5g阿拉伯木聚糖加入98.5g去离子水中，使阿拉伯木聚糖完全溶解形成透明溶液，得到阿拉伯木聚糖质量浓度为1.5％的涂膜保鲜剂水溶液；
35.2)将新鲜草莓置于制得的涂膜保鲜剂水溶液中浸泡5min，捞出沥干多余水分，自然风干后，置于20℃下贮藏。
36.对比例1
37.本对比例的草莓的处理方法，包括以下步骤：将新鲜草莓在去离子水中浸泡3min，捞出后沥干水分，置于20℃条件下贮藏。记为空白组。
38.对比例2
39.本对比例的草莓的涂膜保鲜方法，包括以下步骤：
40.1)羧甲基壳聚糖溶液的制备：精确称取1g羧甲基壳聚糖溶于99g去离子水中，使其完全溶解形成透明溶液，制得1％的羧甲基壳聚糖涂膜液。
41.2)草莓保鲜：将新鲜草莓置于羧甲基壳聚糖涂膜液中浸泡3min，捞出沥干多余水分，自然风干后，置于20℃下贮藏。
42.对比例3
43.本对比例的草莓的涂膜保鲜方法，包括以下步骤：
44.1)改性阿拉伯木聚糖溶液的制备：精确称取1g阿拉伯木聚糖溶于99g去离子水中，向水溶液中加入2g的大豆蛋白和0.03g的氯化钙，升温至50℃，保温水浴反应60min，制得改性阿拉伯木聚糖涂膜液。
45.2)草莓保鲜：将新鲜草莓置于改性阿拉伯木聚糖涂膜液中浸泡3min，捞出沥干多余水分，自然风干后，置于20℃下贮藏。
46.实验例
47.将采摘的同一品种的新鲜草莓平均分成六组，分别采用实施例1～3、对比例1～3的方法同时进行处理，在20℃下贮藏5天。
48.1)每天记录一次草莓的整体外观，实施例1以及对比例1～3的方法处理的草莓的外观见图1～4。
49.对比图1～4可知，实施例1的腐烂速率明显低于对比例1、对比例2和对比例3。在贮藏过程中，实施例1草莓外观变化最小，对草莓具有较好的保鲜效果，保鲜效果优于其他处理组。
50.2)草莓的失重率测定
51.利用分析天平，通过在每一天的相同时刻测量草莓的重量，来确定每日重量损失，并表示为相对于初始重量时，损失重量所占初始重量的百分比，第1天、第3天和第5天的结
果见表1。失重率按以下公式计算：
[0052][0053]
式中，wl为失重率，％；m0为样品初始重量，g；mn为样品测定时的重量，g。
[0054]
表1失重率测定结果
[0055][0056][0057]
注：表中的数值均表示为平均值
±
标准偏差。
[0058]
收获后果实的失重主要是由呼吸和蒸腾过程中的水分流失和养分消耗而引起的。由表2可知，贮藏期间，不同处理组草莓的失重率都随时间的推移呈现上升趋势，但实施例的草莓失重率小于对比例，保鲜效果较好。
[0059]
3)草莓的腐烂率测定
[0060]
依据草莓的腐烂级别确定实施例1～3以及对比例1～3处理后的草莓果实腐烂率，根据水果腐烂面积，将水果样品分为5个腐烂等级：0级＝代表没有腐烂；1级＝非常轻微的腐烂，果实腐烂面积≤10％；2级＝轻微腐烂，10％《果实腐烂面积≤25％；3级＝中度腐烂，25％《果实腐烂面积≤40％；4级＝严重腐烂，40％≤果实腐烂面积。果实腐烂面积达到4级时，表示果实完全腐烂。
[0061]
腐烂程度的计算式如下所示：
[0062][0063]
第1天、3天和5天的草莓的腐烂率测定结果见表2。
[0064]
表2腐烂率测定结果
[0065][0066]
注：表中的数值均表示为平均值
±
标准偏差。
[0067]
由表2可知，实施例1～2的草莓腐烂率低于对比例1、对比例2和对比例3，与其他处理组相比，草莓腐烂指数最低。结果表明，实施例1对草莓腐烂率的影响效果最好。
[0068]
4)草莓的硬度测定
[0069]
分别将草莓在20℃下贮藏的第1天、3天和5天采用水果硬度计测定硬度，结果见表3。
[0070]
表3硬度测定结果
[0071][0072]
注：表中的数值均表示为平均值
±
标准偏差。
[0073]
由表3可知，第5天贮藏结束后，相比于对比例1、对比例2和对比例3，实施例1贮藏期间草莓硬度变化最小，延缓了草莓贮藏期间硬度的降低。
[0074]
5)草莓的可溶性固形物含量
[0075]
使用手持式折光仪测定新鲜草莓(0天)以及在20℃贮存至第1天、3天和5天的草莓中可溶性固形物含量，结果见表4。
[0076]
表4可溶性固形物含量
[0077][0078]
注：表中的数值均表示为平均值
±
标准偏差。
[0079]
由表4可知，贮藏期间草莓的可溶性固形物呈现先增加后减小的趋势，且实施例1可溶性固形物含量始终高于对比例1、对比例2和对比例3。结果表明，实施例1对草莓的保存起到了较好的保护作用，抑制草莓呼吸作用和蒸腾作用的效果最好，利于长时间保存。
[0080]
综上可知，实施例1对20℃下草莓贮藏的保鲜效果最好，降低草莓的失重率和腐烂率，延缓草莓硬度的减小和可溶性固形物的降低。

技术特征：
1.水溶性阿拉伯木聚糖作为草莓涂膜保鲜剂的应用。2.根据权利要求1所述水溶性阿拉伯木聚糖作为草莓涂膜保鲜剂的应用，其特征在于：所述水溶性阿拉伯木聚糖是从谷朊粉生产废水中提取得到的。3.一种草莓的涂膜保鲜方法，其特征在于：包括以下步骤：将新鲜草莓在涂膜保鲜剂水溶液中进行浸泡；所述涂膜保鲜剂包括水溶性阿拉伯木聚糖。4.根据权利要3所述的草莓的涂膜保鲜方法，其特征在于：所述涂膜保鲜剂水溶液中的水溶性阿拉伯木聚糖的质量浓度为0.5-1.5％。5.根据权利要求3或4所述的草莓的涂膜保鲜方法，其特征在于：所述涂膜保鲜剂水溶液是将水溶性阿拉伯木聚糖溶于水得到。6.根据权利要求3或4所述的草莓的涂膜保鲜方法，其特征在于：所述浸泡处理的时间为2～5min。7.根据权利要求3或4所述的草莓的涂膜保鲜方法，其特征在于：所述水溶性阿拉伯木聚糖是从谷朊粉生产废水中提取得到的。

技术总结
本发明涉及一种水溶性阿拉伯木聚糖的应用、草莓的涂膜保鲜方法，属于农产品保鲜技术领域。本发明的水溶性阿拉伯木聚糖作为草莓涂膜保鲜剂的应用，所采用的水溶性阿拉伯木聚糖是一种水溶性支链多糖，主要含有木糖骨架和阿拉伯糖侧链，以及少量鼠李糖和糖醛酸，具有良好的生物相容性、成膜性和溶解性，可以更好地延长草莓的货架期；并且来源广泛、绿色无污染，安全性和卫生方面明显强于壳聚糖涂膜，更利于消费者购买果蔬，适合推广应用。适合推广应用。适合推广应用。


技术研发人员：罗登林 白周亚 李佩艳 岳崇慧 王立博 耿梦园 徐云凤 韩四海 车家新 裴丽娜 兰敏 陈强 李兴国 蓝弘琳 张瑞杰 尹永鹏 王慧 唐宇 陈静
受保护的技术使用者：河南科技大学
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/9