羽毛降解液在柑橘保鲜中的应用

1.本发明属于水果保鲜技术领域，具体涉及羽毛降解液在柑橘保鲜中的应用。


背景技术：

2.柑橘是热带亚热带重要的经济性水果，全球的年产量在1.5亿吨以上，也是我国大宗农产品资源。其果实富含糖类、有机酸、维生素、矿物质与类胡萝素等营养物质，具有重要的营养价值、防治人类疾病的作用、解酒消除疲劳等保健作用以及美容价值。然而，柑橘果实由于含水量高、营养丰富和酸度低在采后贮藏期间易受到青霉和绿霉等病原菌侵染而导致果实腐烂，在我国柑橘因此而损失在10～30％。同时，果实在贮藏期间容易丢失水分与消耗营养物质而降低果实风味。目前，人们采用多种措施对柑橘果实采后进行保鲜，如物理保鲜(低温贮藏、热处理、短波紫外线照射、浸泡药液、臭氧处理等)、化学保鲜(防腐保鲜剂、乙烯脱除剂和涂膜保鲜剂等)与生物保鲜(天然提取物、拮抗微生物及其次级代谢产物等)。目前，物理保鲜和化学保鲜的措施存在成本高、工艺复杂或对食品安全或环境有害等问题，而生物保鲜因天然、绿色、安全而受到了广泛关注。因此，柑橘果实采后亟需一种新型的安全防腐保鲜技术。
3.羽毛含有约90％的角蛋白，因富含二硫键与氢键使角蛋白结构折叠致密，造成羽毛不溶于水、难以降解。这也导致了只有少数的微生物才能降解羽毛。据报道，废弃羽毛被微生物降解后产生的寡肽具有一定的抗氧化性(kshetri等，2022)。然而，废弃羽毛降解液(包括产生的寡肽)对采后的柑橘果实是否具有保鲜作用还未知。
4.对相关文献检索发现，国内外对有关废弃羽毛降解与喷涂保鲜两方面的研究具有报道，但将微生物降解废弃羽毛的降解液用于柑橘果实采后保鲜的研究还未见报道。


技术实现要素：

5.为克服以上问题，本发明提供了羽毛降解液在柑橘保鲜中的应用。本发明利用微生物降解废弃羽毛，形成含有氨基酸、寡肽以及次级代谢产物的混合液，离心除菌后即为柑橘保鲜剂；将其喷洒至柑橘果实表面，达到防腐保鲜的作用。
6.本发明的目的通过以下技术方案实现：
7.本发明提供了枯草芽孢杆菌的羽毛降解液在柑橘保鲜中的应用。
8.优选，所述的枯草芽孢杆菌是枯草芽孢杆菌hc2，其于2022年5月12日保藏于广东省微生物菌种保藏中心(gdmcc)，地址：广州市先烈中路100号大院59号楼5楼，邮编：510070，保藏号gdmcc no：62466。
9.优选，所述的羽毛降解液是在将枯草芽孢杆菌接种至含有羽毛的培养基中发酵培养获得羽毛降解液。
10.优选，所述的羽毛是鸡羽毛。
11.优选，所述的含有羽毛的培养基是按质量分数计，包括0.5％磷酸二氢钾、0.3％磷酸氢二钾、0.005％硫酸镁、1.0％鸡羽毛，余量为水，ph 9.0。
12.优选，所述的羽毛降解液是将枯草芽孢杆菌hc2挑至液体lb培养基在37℃和180rpm培养16h作为种子液，并以体积比5％接种量转接至鸡羽毛降解培养基中，在37℃，180rpm条件下培养1天时，得到羽毛降解液。
13.优选，所述的应用是将羽毛降解液喷洒在柑橘果实表面。
14.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
15.1、与大多数微生物降解羽毛(2天以上)相比，本发明获得的微生物能够在24小时左右实现废弃羽毛的高效降解。
16.2、降解废弃羽毛的工艺简单，将羽毛降解液的上清液喷洒至柑橘果实能有效起到防腐保鲜作用，且保鲜工艺简单。
17.枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)hc2，其于2022年5月12日保藏于广东省微生物菌种保藏中心(gdmcc)，地址：广州市先烈中路100号大院59号楼5楼，邮编：510070，保藏号gdmcc no：62466。
附图说明
18.图1是羽毛降解菌的筛选降解羽毛。
19.图2是羽毛降解液的上清液喷洒柑橘采后果实的表观变化。
具体实施方式
20.以下结合说明书附图和具体实施例进一步解释本发明，但不对本发明构成任何限定。
21.枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)hc2，其于2022年5月12日保藏于广东省微生物菌种保藏中心(gdmcc)，地址：广州市先烈中路100号大院59号楼5楼，邮编：510070，保藏号gdmcc no：62466。
22.实施例1枯草芽孢杆菌降解废弃羽毛
23.将枯草芽孢杆菌hc2挑至液体lb培养基在37℃和180rpm培养16h作为种子液，并以体积比5％接种量转接至鸡羽毛降解培养基中，在37℃，180rpm条件下培养1天时，大部分鸡羽毛已降解，得到羽毛降解液。如图1所示，枯草芽孢杆菌hc2菌在1天时对废弃鸡羽毛的降解率达到60％；同时枯草芽孢杆菌hc2菌生长良好，生物量(od
600
)达到5.07，可溶性蛋白达到1.96g/l，较加入相同体积的无菌水的对照组提高了3.45倍。因此，枯草芽孢杆菌hc2菌能够高效降解废弃鸡羽毛。
24.鸡羽毛降解培养基，按质量分数计，包括0.5％磷酸二氢钾、0.3％磷酸氢二钾、0.005％硫酸镁、1.0％鸡羽毛，余量为水，ph 9.0，其配制方法是将各成分混合均匀，调ph值，在115℃条件下灭菌处理20分钟。
25.实施例2羽毛降解液对柑橘果实采后的保鲜作用
26.将实施例1的羽毛降解液在8000rpm离心10分钟，获得上清液。对采后的橘子果实外表面进行均匀喷洒该上清液，同时将无菌水均匀喷洒至对照组的橘子果实外表面，喷至以果实外皮滴液为准。将实验组与对照组的橘子果实放置在25℃的自然状态下，观察果实的表观变化情况。如图2所示，在25天时间内柑橘果实外观色泽鲜亮，无明显差别。在45天时，对照组的柑橘果实失水明显，表面长满青霉，已不可食用；而喷洒鸡羽毛降解液的上清
液，柑橘果实外观鲜亮，果皮出现褶皱，仅发生明显的生理性失水。说明鸡羽毛降解液的上清液对柑橘果实的霉病腐败具有一定的抑制作用。这可能是枯草芽孢杆菌在降解鸡羽毛过程中形成了具有生物活性的寡肽，和/或分泌出具有抗真菌活性的次级代谢产物所致。该羽毛降解液保鲜剂能明显延长柑橘果实采后的货架期。
27.上述实施例仅为本发明的具体实施方式，但本发明的构思并不局限于此。凡利用此构思进行非实质性的更改应属于本发明保护的范围。


技术特征：
1.枯草芽孢杆菌的羽毛降解液在柑橘保鲜中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的枯草芽孢杆菌是枯草芽孢杆菌hc2，保藏号gdmcc no：62466。3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述的羽毛降解液是在将枯草芽孢杆菌接种至含有羽毛的培养基中发酵培养获得羽毛降解液。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述的羽毛是鸡羽毛。5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述的含有羽毛的培养基是按质量分数计，包括0.5％磷酸二氢钾、0.3％磷酸氢二钾、0.005％硫酸镁、1.0％鸡羽毛粉，余量为水，ph9.0。6.根据权利要求1或5所述的应用，其特征在于，所述的羽毛降解液是将枯草芽孢杆菌hc2挑至液体lb培养基在37℃和180r/min培养16h作为种子液，并以体积比5％接种量转接至鸡羽毛降解培养基中，在35℃，180rpm条件下培养1天时，得到羽毛降解液。7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的应用是将羽毛降解液喷洒在柑橘果实表面。

技术总结
本发明公开了羽毛降解液在柑橘保鲜中的应用。本发明对采后的橘子果实外表面进行均匀喷洒羽毛降解液，在25℃的自然状态下，观察果实的表观变化情况。在25天时间内柑橘果实外观色泽鲜亮，无明显差别。在45天时，对照组的柑橘果实失水明显，表面长满青霉，已不可食用；而喷洒鸡羽毛降解液的上清液，柑橘果实外观鲜亮，果皮出现褶皱，仅发生明显的生理性失水。说明鸡羽毛降解液的上清液对柑橘果实的霉病腐败具有一定的抑制作用。这可能是枯草芽孢杆菌在降解鸡羽毛过程中形成了具有生物活性的寡肽，和/或分泌出具有抗真菌活性的次级代谢产物所致。该羽毛降解液保鲜剂能明显延长柑橘果实采后的货架期。后的货架期。后的货架期。


技术研发人员：王钦庆 李清心 吴金川
受保护的技术使用者：广东省科学院生物与医学工程研究所
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/10/7