一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及农产品保鲜剂，具体为一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、农产品采后保鲜是农业产业链的关键环节，直接关系到农产品的商品价值、市场流通效率和农业经济效益。传统农产品保鲜方法主要分为两类：一类是低温贮藏、气调贮藏等物理方法，另一类是添加化学防腐剂的化学方法。

2、碳点作为一种新型零维碳纳米材料，具有粒径小（通常小于10nm）、荧光特性优异、低毒性、生物相容性良好、制备成本相对较低等优势，近年来在生物医学、传感检测、环境治理等领域得到广泛研究和应用。随着碳点研究的深入，其在农产品保鲜领域的应用潜力逐渐被挖掘，但目前相关研究仍处于起步阶段，尚未形成成熟、系统的应用方案。

3、现有技术中，碳点的制备多以化学试剂（如柠檬酸、葡萄糖、尿素等）或工业副产物（如煤焦油、废弃塑料等）为碳源，虽能实现碳点的合成，但存在明显的局限性：例如，现有碳点制备技术存在碳源不环保、成本高或安全性不足的问题。以化学试剂柠檬酸为碳源制备碳点，原料成本较高（柠檬酸市场价格约8-10元/公斤），且合成过程中需添加辅助试剂，易产生有害残留；以工业副产物煤焦油为碳源制备碳点，其成分复杂，含有多环芳烃等有害物质，虽能降低成本，但碳点的安全性无法得到充分验证，用于农产品保鲜会带来食品安全风险；同时，现有化学合成或工业副产物制备的碳点，在光照条件下易降解，释放出具有细胞毒性的分子，进一步限制了其在农产品保鲜领域的应用。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

2、一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂，其包括中药材源碳点和溶剂，所述中药材源碳点为黄芪、甘草、金银花、黄连、当归中的其中一种，且中药材源碳点在保鲜剂中的浓度为0.1-1.0 mg/ml；所述溶剂为去离子水。

3、作为本发明所述的一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂的一种优选方案，其中：还包括：0.5-1.0%的成膜剂，所述成膜剂为壳聚糖、海藻酸钠中的其中一种。

4、作为本发明所述的一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂的一种优选方案，其中：还包括：0.1-0.3%的天然植物抑菌提取物，所述天然植物抑菌提取物为薄荷提取物、艾草提取物、丁香提取物中的其中一种。

5、一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂的制备方法，包括具体步骤如下：

6、s1，中药材源碳点的制备：

7、s11，中药材前处理：先选取黄芪、甘草、金银花、黄连、当归中的至少一种作为原料，接着将中药材用去离子水洗净，并置于60-80℃烘箱中干燥1-2小时，之后采用高速粉碎机粉碎后，过80-100目筛，得到均匀的中药材粉末；

8、s12，水热合成：将中药材粉末与去离子水混合，搅拌均匀后，在150-200℃下反应4-12小时，反应结束后，自然冷却至室温，得到悬浊液；

9、s13，纯化处理：首先将悬浊液置于高速离心机中，取上清液，接着将上清液转移至截留分子量为1000-3500da的透析袋中，用去离子水透析24-48小时，期间更换去离子水3-4次，之后将透析后的溶液用0.20-0.24μm微孔滤膜过滤，得到纯化的碳点溶液；

10、s14，活性成分定向保留改性：首先在纯化后的碳点溶液中加入中药材提取液，并在30-40℃恒温下搅拌30-60分钟，随后采用真空旋转蒸发浓缩至原体积的1/2，得到中药材源碳点；

11、s2，农产品保鲜剂的制备：

12、s21，将中药材源碳点溶解于溶剂中，以配制成浓度为0.1-1.0mg/ml的水溶液；

13、s22，在水溶液中，加入0.5-1.0%的成膜剂，并搅拌至完全溶解，形成复合保鲜剂；

14、s23，在复合保鲜剂中，加入0.1-0.3%的天然植物抑菌提取物，并在搅拌均匀后，进行避光静置，得到农产品保鲜剂。

15、作为本发明所述的一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述s11中，黄芪、甘草、金银花、黄连、当归按份量计设为黄芪2-10份、甘草2-10份、金银花2-10份、黄连2-10份、当归2-10份。

16、作为本发明所述的一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述s12中，中药材粉末与去离子水的质量比设为1:20-1:50。

17、作为本发明所述的一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述s13中，高速离心机的转速设为8000-12000rpm，且离心时间设为15-20分钟。

18、作为本发明所述的一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述s14中，纯化后的碳点溶液与中药材提取液的质量比设为1:0.5，且中药材提取液为黄芪提取液、甘草提取液、金银花提取液、黄连提取液、当归提取液中的一种。

19、作为本发明所述的一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述s23中，静置温度设为25℃-30℃，静置时间设为20-30分钟。

20、一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂在农产品采后保鲜中的应用，所述农产品为水果或蔬菜；应用方法为浸泡法或喷涂法，浸泡时间为1-3分钟，喷涂后自然晾干，常温或低温贮藏。

21、与现有技术相比：

22、1.通过采用中药材源碳点保鲜技术，无需依赖高能耗的物理贮藏设备，具有实现多种类型农产品适配保鲜，避免低温等物理方式对农产品品质造成损伤，降低保鲜能耗和成本的效果；

23、2.通过以中药材为碳源制备碳点，依托中药材天然活性成分与碳点的协同作用，具有实现农产品安全保鲜，规避化学保鲜剂残留超标风险，杜绝微生物耐药性产生，保障农产品食用安全的效果；

24、3.通过选用中药材作为唯一碳源，优化水热合成及纯化工艺，具有实现碳点制备过程绿色环保，降低碳点制备成本，提升碳点纯度和安全性，避免碳点光降解产生细胞毒性的效果；

25、4.通过将中药材与碳点制备、农产品保鲜技术有机结合，挖掘中药材副产物及低等级药材的应用价值，具有实现中药材资源多元化利用，提升中药材经济价值，推动中药材资源高值化发展的效果。

1.一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂，其特征在于，包括中药材源碳点和溶剂，所述中药材源碳点为黄芪、甘草、金银花、黄连、当归中的其中一种，且中药材源碳点在保鲜剂中的浓度为0.1-1.0 mg/ml；所述溶剂为去离子水。

2.根据权利要求1所述的一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂，其特征在于，还包括：0.5-1.0%的成膜剂，所述成膜剂为壳聚糖、海藻酸钠中的其中一种。

3.根据权利要求1所述的一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂，其特征在于，还包括：0.1-0.3%的天然植物抑菌提取物，所述天然植物抑菌提取物为薄荷提取物、艾草提取物、丁香提取物中的其中一种。

4.一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂的制备方法，其特征在于，包括具体步骤如下：

5.根据权利要求4所述的一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂的制备方法，其特征在于，所述s11中，黄芪、甘草、金银花、黄连、当归按份量计设为黄芪2-10份、甘草2-10份、金银花2-10份、黄连2-10份、当归2-10份。

6.根据权利要求4所述的一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂的制备方法，其特征在于，所述s12中，中药材粉末与去离子水的质量比设为1:20-1:50。

7.根据权利要求4所述的一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂的制备方法，其特征在于，所述s13中，高速离心机的转速设为8000-12000rpm，且离心时间设为15-20分钟。

8.根据权利要求4所述的一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂的制备方法，其特征在于，所述s14中，纯化后的碳点溶液与中药材提取液的质量比设为1:0.5，且中药材提取液为黄芪提取液、甘草提取液、金银花提取液、黄连提取液、当归提取液中的一种。

9.根据权利要求4所述的一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂的制备方法，其特征在于，所述s23中，静置温度设为25℃-30℃，静置时间设为20-30分钟。

10.一种基于中药材源碳点的农产品保鲜剂在农产品采后保鲜中的应用，其特征在于，所述农产品为水果或蔬菜；应用方法为浸泡法或喷涂法，浸泡时间为1-3分钟，喷涂后自然晾干，常温或低温贮藏。