一种基于壳聚糖/氮掺杂碳点复合体系提升辣椒保

本发明涉及一种基于壳聚糖/氮掺杂碳点复合体系提升辣椒保鲜能力的方法，属于新型农药领域。背景技术：1、在世界范围内，每年约13亿吨供人类食用的食品被浪费，蔬菜和水果占33％。变质的蔬果除了会造成巨大的经济损失，还产生许多有毒的次生代谢物，例如各种霉菌毒素和过敏原，这些物质具有潜在的致癌性和致突变性，并对人体健康有造成负面影响。针对这些蔬果的损失，现有的解决方案有冷藏、添加防腐剂、涂蜡处理和气体调节。但是这些方式会存在成本高或不安全等缺陷。因此，迫切需要的保存易腐蔬果的技术是方便、有效和可持续的。技术实现思路1、[技术问题]2、提供一种方便、有效和可持续的易腐蔬果新保鲜方法。3、[技术方案]4、为了解决上述问题，本发明将cs/n-cds配制为悬浮液或制成薄膜，应用在辣椒果实上，进行储存，以实现提升辣椒果实保鲜能力的效果。5、本发明的第一个目的是提供了壳聚糖/氮掺杂碳点复合体系(cs/n-cds)在辣椒保鲜能力提升中的应用，6、所述cs/n-cds复合体系的制备方法包括：7、将碳源和氮源分散在水中进行水热反应，反应结束后，冷却，膜过滤，冷冻干燥，得到氮掺杂碳点(记作n-cds)；将壳聚糖分散在乙酸溶液中，随后加入甘油、混匀，再搅拌加入所得n-cds混合反应，得到壳聚糖/氮掺杂碳点复合体系，记作cs/n-cds。8、在本发明的一种实施方式中，所述的应用是将cs/n-cds以悬浮液的形式通过浸渍或喷涂辣椒果实。9、在本发明的一种实施方式中，所述的应用是将cs/n-cds以薄膜的形式包装在辣椒果实上。10、在本发明的一种实施方式中，所述浸渍为将果实浸泡在cs/n-cds悬浮液中，浸泡后擦拭然后风干，在室温下进行储存。11、在本发明的一种实施方式中，所述喷涂为将cs/n-cds悬浮液喷涂在辣椒果实上(经计算，每个辣椒喷涂溶液得体积为1.25ml)，风干后在室温下进行储存。12、在本发明的一种实施方式中，cs/n-cds薄膜是将cs/n-cds悬浮液(即壳聚糖/氮掺杂碳点复合体系)平铺，随后静置、烘干一段时间，得到cs/n-cds薄膜。13、在本发明的一种实施方式中，所述的cs/n-cds悬浮液为0.5％cs/n-cds悬浮液(n-cds：cs＝0.5％，即n-cds与cs的质量比为0.005：1)。14、在本发明的一种实施方式中，所述的辣椒为朝天椒。15、在本发明的一种实施方式中，cs/n-cds复合体系的制备方法中，碳源为柠檬酸或其水合物。16、在本发明的一种实施方式中，cs/n-cds复合体系的制备方法中，氮源为尿素。17、在本发明的一种实施方式中，cs/n-cds复合体系的制备方法中，碳源和氮源的质量比为1：1.5。18、在本发明的一种实施方式中，cs/n-cds复合体系的制备方法中，碳源在水中的分散浓度为0.1g/ml。19、在本发明的一种实施方式中，cs/n-cds复合体系的制备方法中，水热反应的条件为150-200℃反应3-8h。具体可选180℃下反应6h。20、在本发明的一种实施方式中，cs/n-cds复合体系的制备方法中，使用0.22μm聚醚砜(pes)膜进行膜过滤。21、在本发明的一种实施方式中，cs/n-cds复合体系的制备方法中，壳聚糖壳聚糖乙酸溶液中的分散浓度为0.02g/ml。22、在本发明的一种实施方式中，cs/n-cds复合体系的制备方法中，乙酸溶液为体积分数为1％的乙酸水溶液。23、在本发明的一种实施方式中，cs/n-cds复合体系的制备方法中，甘油相对乙酸溶液的体积分数为2％。24、在本发明的一种实施方式中，cs/n-cds复合体系的制备方法中，n-cds与壳聚糖的质量比为(0.001-0.025)：1；进一步可选0.005：1。25、在本发明的一种实施方式中，所述的cs/n-cds复合体系(cs/n-cds悬浮液)的制备方法具体包括包括如下步骤：26、n-cds的合成步骤：每称取4.0g柠檬酸一水合物和6.0g尿素，加入40ml超纯水，随后将混合后的溶液转移到反应釜(100ml)中，在180℃的条件下反应6h，在室温下冷却后，使用0.22μm聚醚砜(pes)膜过滤所得悬浮液，以去除大颗粒，用超纯水洗涤后通过冷冻干燥获得n-cds。27、cs/n-cds悬浮液和薄膜的合成步骤：以cs和n-cds为原料，采用溶剂浇铸法制备了纳米复合薄膜。称取2.0g壳聚糖加入到100ml的1vol％乙酸溶液中，在室温下搅拌3h，随后加入2vol％的甘油，再次搅拌4h，加入10mg的n-cds颗粒，超声1h，得到cs/n-cds混合液，记为0.5％cs/n-cds悬浮液。28、本发明的第二个目的是一种利用cs/n-cds降低辣椒果实在储存期间的重量损失的方法，所述的方法是将cs/n-cds配制为cs/n-cds悬浮液，之后通过浸渍或喷涂叶应用在辣椒果实上。29、发明的第三个目的是一种调节辣椒果实微生物分布的保鲜方法，是利用cs/n-cds下调辣椒果实腐烂和干瘪相关的微生物的相对丰度、并上调有益的微生物的相对丰度的方法，所述的方法是将cs/n-cds配制为cs/n-cds悬浮液，之后通过浸渍或喷涂叶应用在辣椒果实上。30、在本发明的一种实施方式中，果实腐烂和干瘪相关的微生物包括：enterobacter、chryseobacterium和ralstonia；有益的微生物包括：pseudomonas、arthrobacter、sphingobacterium、paenibacillus和ochrobactrum)。31、在本发明的一种实施方式中，通过下调辣椒果实腐烂和干瘪相关的微生物的相对丰度、并上调有益的微生物的相对丰度，从而提升辣椒保鲜能力。32、在本发明的一种实施方式中，cs/n-cds悬浮液浸渍为将果实在浸泡后擦拭然后风干，在室温下进行储存；cs/n-cds悬浮液喷涂为将悬浮液喷涂在辣椒果实上(经计算，每个辣椒喷涂溶液得体积为1.25ml)，风干后在室温下进行储存；33、在本发明的一种实施方式中，cs/n-cds悬浮液为0.5％cs/n-cds悬浮液(n-cds：cs＝0.5％)；34、本发明的第三个目的是一种基于延缓了果实的质量损失和硬度下降，延缓辣椒果实的蒸腾和呼吸作用，从而延缓辣椒的腐烂变质来提升辣椒保鲜的方法，所述的方法是cs/n-cds制为cs/n-cds薄膜，之后包装在辣椒果实上；35、在本发明的一种实施方式中，cs/n-cds薄膜为0.5％cs/n-cds薄膜(n-cds：cs＝0.5％)。36、在本发明的一种实施方式中，cs/n-cds薄膜是将cs/n-cds悬浮液平铺，随后静置、烘干一段时间，得到cs/n-cds薄膜。37、在本发明的一种实施方式中，cs/n-cds薄膜是将cs/n-cds悬浮液倒入培养皿(长×宽×高：12cm×12cm×2cm)中，置于60℃的烘箱中6h，得到cs/n-cds薄膜。38、[有益效果]39、(1)本发明通过cs/n-cds悬浮液提升了辣椒保鲜能力。0.5％cs/n-cds悬浮液浸渍或喷涂处理下降低辣椒果实在储存期间的重量损失(cs/n-cds悬浮液浸渍或喷涂处理较对照组失重率下降8.7-15.3％)；cs/n-cds悬浮液浸渍或喷涂处理下调果实腐烂和干瘪相关的微生物(enterobacter、chryseobacterium和ralstonia)的相对丰度(65.0-98.2％)，同时上调有益微生物(pseudomonas、arthrobacter、sphingobacterium、paenibacillus和ochrobactrum)的相对丰度(61.4-99.9％)，为辣椒果实储存提供有利的微生态环境。40、(2)本发明制备的cs/n-cds薄膜表现出优异的抗菌、抗氧化能力、良好的紫外线屏蔽能力以及水、氧气和二氧化碳阻隔能力。41、(3)本发明通过cs/n-cds薄膜提升了辣椒保鲜能力。0.5％cs/n-cds薄膜处理延缓辣椒果实储存期间的腐烂，延缓了果实的质量损失和硬度下降(cs/n-cds薄膜较对照组失重率下降17.3％，硬度提升100.0％)。