本發(fā)明涉及水果保鮮技術領域，更具體涉及一種柑橘采后緩釋型防腐保鮮劑，同時還涉及一種柑橘采后緩釋型防腐保鮮劑的用途，它適用于控制采后柑橘在貯運銷售過程中的腐爛變質，有效的延長了柑橘果實的保鮮期。

背景技術：

柑橘是世界第一大果蔬，果實營養(yǎng)豐富，不僅富含糖類物質，還含有檸檬酸等有機酸和維生素，柑橘鮮果供應期長，非常受消費者歡迎。但柑橘貯藏過程中極易遭受由意大利青霉(p.italicum)和指狀青霉(p.piditatum)侵染引起的柑橘青霉病而腐爛變質，給柑橘產業(yè)帶來重大損失。因此，柑橘貯藏過程中青霉病的有效控制對于柑橘采后壽命的延長具有重要意義。

目前柑橘采后侵染性病害防治的主要方法有物理防治、化學防治和生物防治三種，物理防治受設備、技術和成本等條件制約未能廣泛采用，化學防治是主要目前常見的柑橘采后病害的防治方法，但隨著化學殺菌劑的大量應用，化學殺菌劑對人體毒性、病菌抗藥性和環(huán)境污染等問題日漸突出，不符合人們對綠色安全食品的需求，因此，開發(fā)適合柑橘安全貯運的新型、安全、高效防腐保鮮劑或方法替代現(xiàn)有的化學殺菌劑已顯得十分迫切。

β-蒎烯(pinene)具有極強揮發(fā)性，安全無毒，且其來源廣泛，對病原微生物均表現(xiàn)出良好抑菌作用，存在于多種天然植物精油中，是方便、高效、環(huán)境友好型熏蒸防腐保鮮劑的理想材料。目前相關研究主要集中在抑菌活性和作用機制初步評價上，對于β-蒎烯精油的抗菌實際應用研究較少，因此本發(fā)明以β-蒎烯精油為原料，利用β-蒎烯的抑菌活性，制備β-蒎烯緩釋制劑，減緩β-蒎烯的揮發(fā)性，開發(fā)出一種能夠有效抑制柑橘采后貨架期的防腐保鮮方法。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的旨在避免目前柑橘保鮮使用化學殺菌劑的缺陷，是在于提供了一種柑橘采后緩釋型防腐保鮮劑，配方合理，操作簡便，安全、高效，有效的防止了采后柑橘青霉菌的發(fā)生。

本發(fā)明的另一個目的是在于提供了一種緩釋型防腐保鮮劑在柑橘采摘后中的應用，保持了柑橘果實的品質，達到了延長果實的保鮮期。

為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下技術措施：

本發(fā)明的防腐保鮮方法是以β-蒎烯為材料，通過吸附法制備成β-蒎烯緩釋制劑，以一定濃度的緩釋制劑裝于茶葉過濾袋中，放置于裝有柑橘的包裝袋中，以熏蒸的方式處理貨架期的柑橘果實，結合低溫貯藏技術，是一種安全、高效的柑橘防腐保鮮方法。

一種柑橘采后緩釋型防腐保鮮劑，所述的保鮮劑由微粉硅膠與β-蒎烯組成，微粉硅膠與β-蒎烯的質量比為1:0.8-1:10，充分混合加入燒杯中，在冰水浴條件下磁力攪拌14－16min使其充分混合，得到均勻顆粒狀態(tài)粉末，即為緩釋型防腐保鮮劑。

作為優(yōu)選，所述的微粉硅膠與β-蒎烯的質量比為1：2.7。

一種緩釋型防腐保鮮劑在柑橘采摘后中的應用，其方法是：

a、取微粉硅膠與β-蒎烯按質量比1:2.7混合，在冰水浴條件下磁力攪拌14－16min使其混合，得到均勻顆粒狀態(tài)粉末，放入茶葉過濾袋中；

b、按照緩釋型防腐保鮮劑與貯藏柑橘的包裝袋質量體積比為100-200mg:1l放置保鮮劑，進行柑橘貯藏。

本發(fā)明的柑橘防腐保鮮方法與現(xiàn)有化學防腐保鮮法和物理保鮮法相比，具有以下優(yōu)點和效果：

a、利用β-蒎烯對柑橘青霉病的抑菌作用；

b、該保鮮劑在常溫下緩慢釋放10天以上，既有持效性，又能起到保鮮效果；

c、該保鮮方法能有效抑制柑橘采后青霉病的發(fā)生，減少了柑橘采后腐爛率27％，并對柑橘的食用品質無顯著影響。

附圖說明

圖1為一種緩釋制劑不同濃度釋放評價示意圖。

分別以不同濃度的緩釋制劑，評價其對意大利青霉菌的抑菌效果，篩選出濃度4.8mg/ml為最低抑菌濃度。

圖2為一種緩釋制劑常溫下不同時間釋放測定示意圖。

分別以最低抑菌濃度的緩釋制劑評價其在一周內環(huán)境中釋放后的抑菌效果，得出最低抑菌濃度的緩釋制劑對意大利青霉菌的抑制效果可以維持一周以上。

圖3為一種緩釋制劑的定量動態(tài)釋放示意圖。

以頂空氣相色譜對最低抑菌濃度的緩釋制劑隔天做定量釋放實驗，釋放速率表明緩釋制劑能夠持續(xù)釋放，維持時間10天以上。

圖4為一種β-蒎烯對柑橘的誘導抗病性誘導時間的確定示意圖。

分別在處理后不同時間段接種意大利青霉菌孢子懸浮液，發(fā)現(xiàn)隨著處理時間的延長，β-蒎烯的防病效果呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，處理后48h對果實抗柑橘青霉病的誘導效果最佳。

圖5為一種β-蒎烯對人工接種柑橘的防病效果示意圖。

用不同濃度的β-蒎烯處理的挑戰(zhàn)接種柑橘，貯藏5天后，結果表明100ul/lβ-蒎烯熏蒸處理對果實青霉病的抑制率最高。

圖6為一種緩釋制劑對人工接種柑橘的防病效果示意圖。

用不同質量濃度的緩釋制劑處理的挑戰(zhàn)接種柑橘，貯藏5天后，結果表明200mg/l緩釋制劑熏蒸處理對柑橘青霉病的抑制率最高。

圖7為一種β-蒎烯和緩釋制劑對柑橘自然儲藏腐爛率的影響示意圖。

用最佳β-蒎烯熏蒸濃度100ul/l和緩釋制劑濃度200mg/l處理自然發(fā)病柑橘，均能夠抑制果實青霉病的發(fā)生。

具體實施方式

實施例1：

一種柑橘采后緩釋型防腐保鮮劑，所述的保鮮劑由微粉硅膠與β-蒎烯組成，微粉硅膠與β-蒎烯的質量比為1:0.8-1:10，充分混合加入燒杯中，在冰水浴條件下磁力攪拌15min使其充分混合，得到均勻顆粒狀態(tài)粉末，即為緩釋型防腐保鮮劑。

所述的微粉硅膠，0.5g或1g

所述的β-蒎烯，0.8g或1.6g或3.2g或5g

實施例2：

一種緩釋型防腐保鮮劑在柑橘采摘后中的應用，其步驟是：

(1)以三種不同吸附劑，多孔淀粉、微粉硅膠、活性炭常溫(15－25℃，以下相同)下分別吸附β-蒎烯精油，計算每克吸附劑對β-蒎烯的最大吸附量；或

多孔淀粉又名微孔淀粉，是一種新型的變性淀粉，它是具有生淀粉酶活力的酶在低于糊化溫度下作用于生淀粉而形成的多孔性蜂窩狀產物。微孔淀粉表面布滿直徑為1μm左右的小孔，小孔由表面向中心深入，孔的容積占顆粒體積的50％左右。將天然生淀粉經(jīng)過水解外理以后，在其顆料表面形成小孔，并一直延伸到顆粒內部，是一種類似馬蜂窩狀的中空顆粒，可以盛裝各種物質于其中，具有良好的吸附性。多孔淀粉是一直在自然界中存在的物質，上世紀七、八十年代，學者們在動物糞便、淀粉發(fā)酵生產酒精、葡萄糖等的剩余物中存在成孔狀的淀粉顆粒。1998年日本的長谷川信弘首次提出了較為明確的多孔淀粉的定義-對生淀粉具有水解活力的酶在低于糊化溫度下降解各種淀粉得到的水解產物稱為有孔淀粉。也是一種具有高科技含量的新型有機吸附劑和包埋材料，廣泛用于醫(yī)藥、農藥、印刷、日用化工、化妝品和食品行業(yè)。

微粉硅膠即二氧化硅，別名白炭黑、硅膠、沉淀硅膠等。微粉硅膠是目前發(fā)達國家用作藥品制劑的一種新型輔料，是一種高純度、流動性很好的白色粉末，無臭無味，不溶于水及酸，而溶于氫氟酸及熱堿溶液中；化學性質穩(wěn)定，與絕大多數(shù)藥物不發(fā)生反應。微粉硅膠有良好的流動性和吸濕性，常用作片劑的助流劑，以促進物料的流動性，特別是在粉末直接壓片會經(jīng)常使用；作助流劑的用量一般僅為0.15％～3％。微粉硅膠的比表面積大，可達100～350m²/g，特別適宜于油類和浸膏類等藥物，與1-2倍的油混合仍呈粉末。其吸濕性能強，用量在l％以上時可加速片劑的崩解，有利于藥物的吸收。我國較大的制藥企業(yè)都已逐步采用二氧化硅作為藥品制劑的輔料，這對提高藥品的質量、性能起到了顯著作用。為此國家科技部已將微粉硅膠的研發(fā)列為醫(yī)藥產業(yè)中重點扶持的項目。

活性炭是一種黑色多孔的固體炭質，由煤通過粉碎、成型或用均勻的煤粒經(jīng)炭化、活化生產。主要成分為碳，并含少量氧、氫、硫、氮、氯等元素。普通活性炭的比表面積在500～1700m²/g間。具有很強的吸附性能，為用途極廣的一種工業(yè)吸附劑。粉狀活性炭以優(yōu)質木炭為原料，經(jīng)特殊生產工藝精制而成，有物理法、化學法兩種。經(jīng)水蒸氣活化后，精制處理，粉碎而成。本品外觀為黑色粉末狀，在一般溶液下均不溶解。無臭無味，具有表面積大吸附力強、純度高、濾速快、質量穩(wěn)定，具有絮凝效應和助濾效應等特點。廣泛適用于食品、醫(yī)藥、味精化工等產品的脫色、除雜精制，也可以用于水的凈化處理。

(2)以100ul/lβ-蒎烯，滴加于塑料盒子中濾紙上，熏蒸處理柑橘果實，在0h、24h、48h、72h、96h的時間段接種意大利青霉菌孢子懸浮液；

(3)在柑橘果實腰部均勻造3個0.2cm×0.2cm的傷口，每個傷口分別接種1×10⁶spores/ml意大利青霉菌孢子懸浮液，以25ul/l、50ul/l、100ul/l、200ul/l、400ul/l濃度的β-蒎烯熏蒸果實；

(4)按微粉硅膠與β-蒎烯質量比1:2.7充分混合加入燒杯中，在冰水浴條件下磁力攪拌14～16min使其充分混合，得到均勻顆粒狀態(tài)粉末，以50mg/l、100mg/l、200mg/l、400mg/l質量濃度的緩釋制劑裝袋，熏蒸柑橘果實；

(5)以100ul/l的β-蒎烯熏蒸柑橘果實4h后，裝袋；按緩釋制劑與貯藏柑橘包裝袋的質量體積比200mg/l，將緩釋制劑裝于茶葉過濾袋中，放置于采后貯藏柑橘的包裝袋中。

表1：

表2：

表3：

表4：

表5：

實驗例3：

a、應用實施例緩釋制劑對柑橘采后病原菌的抑菌試驗

申請人取適量緩釋制劑粉末，以三角形放置法放置于涂布有意大利青霉菌的pda培養(yǎng)基中，通過吸附緩釋制劑不同濃度釋放評價實驗、吸附緩釋制劑不同時間釋放評價實驗、吸附緩釋制劑定量釋放測定來初步篩選β-蒎烯緩釋制劑的最佳配方。抑菌實驗結果表明，4.8mg/ml的吸附緩釋制劑能夠能夠顯著抑制pda培養(yǎng)基上意大利青霉菌的生長；4.8mg/ml的吸附緩釋制劑放置7天對意大利青霉菌的菌絲和孢子有明顯的抑菌效果；4.8mg/ml的吸附緩釋制劑累計11天釋放完全。

(1)緩釋制劑不同濃度釋放評價

β-蒎烯緩釋制劑不同濃度的釋放評價如圖1所示，可以看出，和對照組相比，培養(yǎng)48h后觀察，從低濃度1.2mg/ml至高濃度9.6mg/ml，得知4.8mg/ml的β-蒎烯緩釋制劑能夠顯著抑制pda培養(yǎng)基上意大利青霉菌孢子的生長。因此后續(xù)選擇4.8mg/ml的β-蒎烯緩釋制劑進行不同時間釋放測定和定量釋放測定。

(2)緩釋制劑常溫下不同時間釋放測定

β-蒎烯緩釋制劑常溫下7天的釋放測定如圖2所示，可以看出，培養(yǎng)24h和48h觀察，和對照組相比，4.8mg/ml的β-蒎烯緩釋制劑一周內均能夠顯著抑制意大利青霉菌的菌絲和孢子生長

(3)緩釋制劑的定量釋放實驗

β-蒎烯緩釋制劑的定量釋放實驗通過安捷倫氣象色譜儀來測定。動態(tài)釋放曲線結果如圖3所示，在常溫條件下放置，200mg/l的緩釋制劑的釋放釋放速率逐漸減慢，在第11天時能夠基本釋放完全，因此緩釋制劑具有良好的緩釋效果。

b、β-蒎烯及其緩釋制劑在柑橘保鮮上的應用試驗

按照實施例1制備β-蒎烯緩釋制劑，以β-蒎烯緩釋制劑、β-蒎烯精油純品熏蒸裝于保鮮袋的柑橘，另做不處理為空白對照。

(1)β-蒎烯對柑橘的誘導抗病性誘導時間的確定

以200ppmβ-蒎烯精油熏蒸健康柑橘果實，每隔不同時間段接種青霉菌孢子懸浮液，并裝于保鮮袋，定期觀察，統(tǒng)計菌斑直徑并計算平均值。

β-蒎烯對柑橘的誘導抗病性誘導時間的測定如表2和圖4所示，用200ppmβ-蒎烯精油處理柑橘果實，同時接種意大利青霉，對柑橘青霉病即有防病效果，隨著處理時間的延長，β-蒎烯的的防病效果呈先上升后下降的趨勢。結果如表2所示，在0-96h的時間段內，處理48h處理后接種的果實，病斑直徑最小，僅為6.81mm，對柑橘青霉病的抑制率最高，為22.17％；隨著處理時間的延長，病斑直徑增大，抑制率降低，至96h，β-蒎烯精油對柑橘青霉病的抑制率僅為5.21％，防病效果減弱。因此用β-蒎烯熏蒸對柑橘青霉病的誘導效果最佳。

(2)β-蒎烯及其緩釋制劑對人工接種柑橘的防病效果

先接種健康柑橘果實，然后分別以不同濃度β-蒎烯熏蒸和緩釋制劑裝袋，裝于保鮮袋26℃貯藏，定期觀察，統(tǒng)計菌斑直徑并拍照。

β-蒎烯對人工接種柑橘的防病效果如表3和圖5所示，經(jīng)過β-蒎烯處理的挑戰(zhàn)接種柑橘，貯藏5天后，發(fā)病率與對照有明顯的差異。接種意大利青霉的對照組柑橘果實菌斑直徑為15.36mm，經(jīng)100ul/lβ-蒎烯熏蒸處理果實菌斑直徑為9.22mm。同時，在貯藏過程中，對照果實病斑部位發(fā)病初期呈水漬狀的圓形病斑，果皮軟腐，病斑直徑逐漸擴大；而經(jīng)過β-蒎烯處理的柑橘果實的病斑直徑明顯較對照小，并且很快形成干疤，病斑不再擴大。緩釋制劑對人工接種柑橘的防病效果如表4和圖6所示，由表4所示，經(jīng)過緩釋制劑處理的柑橘，貯藏5天后，相對于對照組果實，經(jīng)200mg/l緩釋制劑處理的果實對意大利青霉的抑制率達到29.49％；由圖6所示，貯藏15天后，緩釋制劑能夠緩慢釋放并且對供試菌株有明顯的抑制作用。由此可見，β-蒎烯熏蒸處理和緩釋制劑產品對柑橘貯藏過程中常見的病害意大利青霉病有較好的抑制作用。

(3)β-蒎烯及其緩釋制劑對柑橘自然儲藏腐爛率的影響

以200mg/lβ-蒎烯緩釋制劑和100ul/l的β-蒎烯精油純品處理健康柑橘果實，放置包裝袋內，統(tǒng)計其對柑橘自然儲藏腐爛率的影響。

如表5所示，在自然貯藏條件下，柑橘果實在26℃，經(jīng)過貯藏15天后，熏蒸組對照果實的腐爛率43.33％，100ul/l的β-蒎烯精油純品柑橘果實的腐爛率為20％，而緩釋制劑組對照果實的腐爛率40.00％，200mg/lβ-蒎烯緩釋制劑處理的果實腐爛率僅為13.33％，因此，β-蒎烯緩釋制劑和β-蒎烯精油純品能降低在自然條件下貯藏的柑橘果實的腐爛率，具有一定的保鮮效果，但是緩釋制劑具有良好的緩釋作用，能夠維持較長時間緩釋作用。