山药皮黄色素作为光敏剂在光动力学杀菌中的应用制造技术

本发明专利技术提供山药皮黄色素作为光敏剂在光动力学杀菌中的应用，属于食品技术领域，本发明专利技术通过山药非食药用部位提取的次生代谢产物黄色素（

【技术实现步骤摘要】
山药皮黄色素作为光敏剂在光动力学杀菌中的应用


[0001]本专利技术属于食品
，涉及食品废弃物山药皮黄色素的分离及应用
。

技术介绍

[0002]山药皮在怀山药（
Dioscorea oppositaThunb.
）生产加工过程中常作为废料被丢弃，不但污染环境，也极大地浪费了资源
。
[0003]现有山药皮研究主要集中在多糖和总酚提取，未见山药皮次生代谢产物色素研究
。
[0004]CN108559305A
公开了一种具有抗氧化活性的鲜切山药黄色素及其制备方法，通过大孔树脂
、
凝胶树脂层析及制备型液相得到了天然鲜切山药黄色素，其是以鲜切山药为原料，且指出提供的鲜切山药黄色素具有抗氧化性，可用于制备高性能的抗氧化产品
。
但是，提取色素作为光动力学杀菌的光敏剂，至今未见有相关公开报道
。

技术实现思路

[0005]为了解决目前存在的山药皮废弃物的资源浪费，光动力学处理在非热加工保鲜中缺少更安全和稳定的光敏剂从而使其应用受限的问题，本专利技术的目的在于提供山药皮黄色素作为光敏剂在光动力杀菌中的应用，拓宽了现有的天然光敏剂的选用范围，有利于后续研究天然光敏剂在食品领域杀菌
。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供一种光动力食品杀菌方法
。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的具体方案为：山药皮黄色素作为光敏剂在光动力学杀菌中的应用
。
[0008]优选地，所述应用是指以从山药皮中分离提取的黄色素作为光动力效应的光敏剂，与蓝光光源结合杀菌
。
更进一步地，所述蓝光区域的波长为
400
‑
450nm。
[0009]优选地，所述山药皮黄色素的分离提取过程如下：首先将新鲜山药皮在贮藏条件下进行色素富集，烘干粉碎得山药皮粉末；将所述山药皮粉末溶于无水乙醇
、
超声提取，离心后制得粗提液；将所述粗提液抽滤后浓缩，采用树脂分离提取，再经旋蒸浓缩
、
离心，获得提取浓缩液；采用固相萃取纯化所述提取浓缩液，用蒸馏水洗脱至无色
、
再用乙醇洗脱色素并收集，获得山药皮黄色素
。
[0010]一种光动力食品杀菌方法，包括以下步骤：步骤一
、
浸泡液制备：将山药皮黄色素与乙醇混合制备浸泡液；步骤二
、
材料预处理：采用步骤一所得浸泡液处理食品材料；步骤三
、
对经步骤二处理的食品材料进行光动力杀菌
。
[0011]优选地，所述杀菌是针对革兰氏阳性菌或革兰氏阴性菌
。
[0012]进一步地，所述革兰氏阳性菌为金黄色葡萄球菌，针对该菌，给药浓度为
14
‑
50ug/mL。
[0013]进一步地，所述革兰氏阴性菌为大肠杆菌，针对该菌，给药浓度为5‑
15ug/mL。
[0014]优选地，步骤一中，所述浸泡液的
pH
为1‑
6。
[0015]优选地，步骤二中，所述处理是将食品材料置于步骤一所得浸泡液中进行浸泡处理
。
[0016]优选地，步骤三中，所述光动力杀菌是将食品材料置于蓝光下照射5‑
30min
；所述蓝光的波长为
40
‑
450nm。
[0017]有益效果：本专利技术所述光敏剂为可应用于食品中的光动力学光敏剂，在抑菌和延长货架期的同时，不影响食品品质
。
本专利技术还提供了一种鲜切蔬菜光动力学杀菌方法，山药皮黄色素为光敏剂，蓝光作为光源，两者结合杀菌
。
[0018]第一
、
本专利技术通过山药非食药用部位提取的次生代谢产物黄色素（
YP
）作为一种天然光敏剂，低成本无污染，具有高效的光动力抗菌性能
。
联合蓝光（
400
‑
450 nm
）的
YP
抗菌液既能有效杀灭食源性病菌和避免细菌耐药性的产生，又没有化学残留，有利于保证食品储藏的营养和品质不被破坏
。
[0019]第二
、
本专利技术提供了一种新型的天然光敏剂，具有毒性低
、
副作用小
、
产量高等优势，可在食品中进行光动力杀菌，扩大了食品杀菌可选的方式
。
附图说明
[0020]图1为山药去皮加工后未产生色素的山药皮示意图，图2为提取色素（
YP
）原料的黄变山药皮示意图；图3为不同
YP
浓度下光动力学处理对大肠杆菌抑制率影响结果图；图4为
23 ug/mL
浓度
YP
下光动力学处理对大肠杆菌的灭活效果图；图5为不同
YP
浓度下光动力学处理对金黄色葡萄球菌存活率的影响；图6为
7.5 ug/mL
浓度
YP
下光动力学处理对金黄色葡萄球菌的灭活效果图；图7为不同
pH
值下的
YP
溶液光动力学处理对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的存活率抑制结果图；图8为不同光照时间下的
YP
溶液光动力学处理对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的存活率抑制结果图；图9为不同处理条件下鲜切马铃薯货架期内相对重量变化结果图；图
10 不同处理鲜切马铃薯在贮藏期间菌落总数减少量结果图
。
具体实施方式
[0021]本专利技术发现山药皮在贮藏条件下可产生安全的色素次生代谢产物，对其分离和提取应用，发现其可作为光动力效应的光敏剂，蓝光作为光源，两者结合杀菌
。
[0022]本申请所述
YP
，即为山药皮天然色素，其提取过程具体如下：
1.1
色素粗提液制备取新鲜铁棍山药皮，进行色素富集，富集色素的最佳条件为
25℃
贮藏，
90% N2、10% O2的气调包装，贮藏时间为
18 h
，取出山药皮，放置
50℃
烘箱进行烘干
8h
储存备用；使用匀浆机进行多次粉碎，直至粉末无明显颗粒，而后备用；山药皮未黄变和黄变的对比如图1所示
。
[0023]色素的分离
取
300 ml
锥形瓶中，加入适量无水乙醇，没过山药皮粉末
。
放入超声波清洗机中，用绳子固定锥形瓶，连续3次超声提取
8h。
用纱布过滤超声波提取液，取出滤液，用超速离心机中用
10000r/min
离心
15min
，制得粗提液，等待备用；使用抽滤仪进行滤纸过滤除去溶液中固体杂质得到澄清的色素溶液；将该溶液以真空压力
85 mbar
，温度
37
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
山药皮黄色素作为光敏剂在光动力学杀菌中的应用
。2.
根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述应用是指以从山药皮中分离提取的黄色素作为光动力效应的光敏剂，与蓝光光源结合杀菌
。3.
根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述蓝光区域的波长为
400
‑
450nm。4.
根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述山药皮黄色素的分离提取过程如下：首先将新鲜山药皮在贮藏条件下进行色素富集，烘干粉碎得山药皮粉末；将所述山药皮粉末溶于无水乙醇
、
超声提取，离心后制得粗提液；将所述粗粗提液抽滤后浓缩，采用树脂分离提取，再经旋蒸浓缩
、
离心，获得提取浓缩液；采用固相萃取纯化所述提取浓缩液，用蒸馏水洗脱至无色
、
再用乙醇洗脱色素并收集，获得山药皮黄色素
。5.
一种光动力食品杀菌方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一
、
浸泡液制备：将山药皮黄色素与乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵磊，袁小佳，叶俏俏，刘蕊，马艳莉，常歆雨，李密，刘尚军，
申请(专利权)人：南阳理工学院，
类型：发明
国别省市：