中草藥提取物水果保鮮應(yīng)用研究綜述

周曉琳，楊國(guó)順

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

隨著生產(chǎn)的發(fā)展和生活水平的提高，水果的銷售范圍擴(kuò)大，水果采后保鮮貯運(yùn)成了保證水果生產(chǎn)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。長(zhǎng)期以來(lái)，人們主要采用化學(xué)合成物對(duì)水果進(jìn)行保鮮貯藏，雖然保鮮效果較好，但是其藥物殘留對(duì)人體健康有不利影響。因此，研發(fā)安全、高效、天然的水果保鮮方法，具有非常深遠(yuǎn)的意義。中草藥防腐保鮮技術(shù)具有無(wú)化學(xué)毒害、無(wú)殘留、無(wú)副作用等優(yōu)點(diǎn)，加之我國(guó)有著豐富的中草藥植物資源，因此利用天然中草藥提取物對(duì)水果進(jìn)行防腐保鮮的前景可觀。

1 對(duì)水果采后病原菌有抑制作用的植物資源

眾所周知，不少中草藥中含有各種抗菌成分，對(duì)細(xì)菌、真菌等微生物具有較強(qiáng)的抑制作用，在醫(yī)學(xué)臨床上顯示了不可估量的潛力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)具有抗菌成分的藥用植物約有5 000余種。

由于水果的防腐保鮮涉及到食品安全問(wèn)題，人們根據(jù)藥食同源的原則，對(duì)水果采后防腐保鮮作用較強(qiáng)的中草藥植物進(jìn)行了篩選。包括蕓香科的檸檬、柑橘類、橙類，樟科的肉桂、月桂，桃金娘科的丁香、眾香，唇形科的百里香、迷迭香、薄荷，百合科的洋蔥、大蒜，姜科的高良姜、姜，肉豆蔻科的肉豆蔻，胡椒科的胡椒、花椒，茄科的辣椒、山雞椒和草本科的香茅、芳香草等[1-2]。

中草藥抑菌實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，黃連的抑菌能力最強(qiáng)，其次為大黃、黃芩、大青葉、丁香、艾葉、魚(yú)腥草等，再其次為黃柏、玄參、連翹、知母、馬鞭草、烏梅、白頭翁、茵陳、蒲公英等[3]。

2 中草藥提取物對(duì)水果采后病原菌的抑制效應(yīng)

中草藥中存在的小分子有機(jī)化合物大多數(shù)是疏水的，而且對(duì)微生物細(xì)胞膜組織具有干擾作用甚至使其溶破，從而對(duì)微生物起到抑制或殺死作用。因此，中草藥提取物能保鮮水果的原理在于中草藥中的有效成分能抑制水果表面的微生物活動(dòng),減弱微生物活動(dòng)對(duì)水果的影響，降低水果中酶的活力，降低水果的生理活動(dòng)強(qiáng)度，從而達(dá)到保鮮的目的[4]。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)具有良好抗菌活性的中草藥和一些植物提取物的抗菌效果進(jìn)行了研究篩選。Ates在對(duì)幾種藥用植物提取液抗菌活性的研究中發(fā)現(xiàn)，茴芹苦素提取液對(duì)微球菌、分枝球菌有較強(qiáng)的抗菌作用；甘草根、桂皮提取液對(duì)芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌等有抑制作用[5]。Wilson等研究了龍艾、香旱芹、多香果、紅百里香、扁柏油酚等7種精油或成分對(duì)灰霉菌的抑制效應(yīng)，結(jié)果表明香旱芹、多香果、紅百里香抑菌效果最好，0.11%(V/V)即可完全抑制灰霉菌孢子萌發(fā)，減少大腸桿菌的增長(zhǎng)[6]。余世望等測(cè)定60種食藥兩用植物乙醇提取液的抗菌作用，其中丁香、花椒、高良姜、甘草、烏梅顯示明顯的抗菌作用，丁香、花椒、高良姜對(duì)黃曲霉、黑曲霉等表現(xiàn)出強(qiáng)的抗菌作用[7]?？浊锷彽劝l(fā)現(xiàn)丁香、肉桂的提取物可抑制黑曲霉和擴(kuò)展青霉的孢子萌發(fā)，五倍子、川芎的提取物可抑制黑曲霉和擴(kuò)展青霉的孢子形成[8]。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，甘草渣提取物對(duì)黑曲霉、米曲霉、黑根霉、毛霉、擬青霉具有較好的抑制作用，并利用薄層層析法初步判定抗霉的關(guān)鍵成分是甘草黃酮類化合物。鹿蹄草的體外抗菌實(shí)驗(yàn)證明，鹿蹄草提取液對(duì)金黃色葡萄球菌、傷寒桿菌、綠膿桿菌等具較強(qiáng)的抑制作用[9]。

3 中草藥抑菌機(jī)理

隨著化學(xué)和其它學(xué)科的迅速發(fā)展，植物體內(nèi)抗菌物質(zhì)及其抗菌作用的研究更為廣泛和深入，許多具有抗菌活性的物質(zhì)從植物體內(nèi)分離、鑒定出來(lái)，這些具有抗菌活性的有效成分類型較多。主要有以下幾大類[10]：萜類、含氮或含硫化合物、芳香族化合物、黃酮類化合物、芪類化合物、脂肪類化合物以及蛋白質(zhì)類。除了上述幾類比較重要的抑菌化合物外，還有一些化合物也有很好的抑菌效果。

丁香是抑制真菌作用較強(qiáng)的一種中草藥?？浊锷彽劝l(fā)現(xiàn)，丁香水蒸氣餾出液可有效抑制水果致腐真菌—黑曲霉和擴(kuò)展青霉孢子的萌發(fā)[8]。丁香花蕾含有15%～20%的精油，其中85%～92%為丁香酚，主要是丁香酚發(fā)揮了抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的作用。

中國(guó)肉桂中含精油1.0%～3.5%，精油中桂醛含量高達(dá)80%～95%；斯里蘭卡肉桂含精油0.5%～3.5%，其中42%～75%為桂醛。桂醛為抑菌的有效成分[2]。

甘草來(lái)源于豆科植物甘草屬多種植物的根和莖，是一種非常重要的藥材，也是醫(yī)藥、食品、煙草等工業(yè)的常用原料和風(fēng)味添加劑。它主要含有甘草酸（0.89%～8.17%）、甘草皂苷（痕量到1.16%）、黃酮類（0.10%～6.2%）、葡萄糖（0.38%左右）、蔗糖（2.4%～6.5%）、微量揮發(fā)油及淀粉等[11]。研究表明，其抗霉的關(guān)鍵成分是甘草黃酮類化合物[3]。

木犀科植物連翹的干燥果實(shí)味苦、無(wú)毒、性微寒，它的主要成分是連翹酚、甾醇、三萜皂甙、黃酮、醇甙等,連翹的95%酒精提取物,在日本已被大量用作食品的保鮮劑[12]。

大蒜中含有大蒜揮發(fā)油,油中主要成分為大蒜素（二烯丙基硫代磺酸酯），是新鮮大蒜中所含大蒜氨基酸經(jīng)大蒜酶分解產(chǎn)生的,其中包括大蒜菌素和大蒜新素。大蒜素對(duì)真菌類細(xì)菌，如炭疽菌、立枯菌、根霉菌等有抑制和殺滅作用[1]。

人們?cè)陂_(kāi)發(fā)中草藥水果保鮮劑的過(guò)程中，很容易發(fā)現(xiàn)不同中草藥具有不同的應(yīng)用特點(diǎn)，且一種中草藥在實(shí)際應(yīng)用中通常不能起到理想的保鮮效果。因此，人們?cè)谘芯繎?yīng)用中嘗試將具有不同抑菌譜的中草藥適當(dāng)配合，觀察它們是否具有協(xié)同或增效功能，以開(kāi)發(fā)出高效、廣譜的復(fù)合型防腐劑。這也是目前中草藥水果防腐保鮮劑的研究熱點(diǎn)[13]。李曼用金銀花等幾種中草藥提取液進(jìn)行協(xié)同抗菌作用研究，發(fā)現(xiàn)藥物配伍協(xié)同作用是增加抗菌效價(jià)的一種有效途徑。毛瓊、張衛(wèi)紅等[3，14]利用中草藥及其配伍進(jìn)行抑菌作用研究，認(rèn)為中草藥的適當(dāng)混合使用可提高抑菌效果，降低抑菌濃度,使抑菌譜更為廣泛。高海生報(bào)道用百部、虎杖、良姜、黃連素等中草藥進(jìn)行超臨界提取，提取物配以淀粉、魔芋、卵磷脂等制成的中草藥復(fù)合制劑，對(duì)水果具有較好的防腐保鮮作用?？梢?jiàn)，不同性能的抗菌劑間適當(dāng)配合，可增強(qiáng)抗菌作用，這對(duì)于高效、廣譜、無(wú)毒的天然水果保鮮防腐劑的尋找和篩選，對(duì)于促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品深加工和食品工業(yè)的發(fā)展有著重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。

4 藥用植物提取物的毒理特性

大多天然植物的提取物無(wú)毒，僅有少數(shù)天然有毒，會(huì)引起動(dòng)物過(guò)敏反應(yīng)。在這些中毒事件中，可能是飲食中攝入了非正常物質(zhì)。這些物質(zhì)在體內(nèi)的消耗能夠影響人體和動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)狀況。很多酚類物質(zhì)對(duì)疾病，如癌癥等有較好的抑制效果。食用水果、蔬菜以及其他酚類物質(zhì)，如茶都能減少各種形式的癌癥及氣腫、動(dòng)脈硬化等疾病的患病機(jī)率[15]。

5 保鮮實(shí)例

常見(jiàn)的應(yīng)用中草藥及其提取物保鮮的水果有鴨梨、柑桔、蘋(píng)果、草莓等，現(xiàn)分述如下。

5.1 鴨梨

宋曉崗等[14，16-17]使用中草藥涂膜保鮮河北鴨梨，減少了梨的水分散失，降低了果實(shí)霉變率，還能維持較高的營(yíng)養(yǎng)水平。其具體方法是:稱取丁香、大黃、高良姜各20 g,加水放入50℃恒溫水浴中浸泡1d后得中草藥提取液,將藥液定容至200 mL；接著,將7.5 g淀粉倒入150 mL水中，加熱溶解,冷卻后加入之前制備的中草藥提取液100 mL，攪拌均勻,制成中草藥涂膜液。將待保鮮的鴨梨浸入膜液中1～2 min,取出晾干。處理過(guò)的鴨梨在室溫28～34℃、相對(duì)濕度75%～95% 的條件下存放50 d后，總霉腐果率只有27.8%,而未經(jīng)處理的總霉腐果率為55.6%。

5.2 柑桔

石小明和王在明[18]以高良姜、藿香為主的中草藥熬制液對(duì)金柑浸果，再進(jìn)行真空度0.05～0.08 MPa、20 min的真空短時(shí)脫氣處理,用塑料膜小袋包裝后放入4～15℃的普通倉(cāng)庫(kù)貯藏100 d，好果率高達(dá)93.0%,比對(duì)照提高19.9%，且果實(shí)維生素C、可溶性固形物、總糖、有機(jī)酸含量均比對(duì)照高7.6%～7.7%。處理過(guò)的金柑呼吸強(qiáng)度下降，延長(zhǎng)了金柑的貯藏壽命。

另外，將新鮮大蒜切片在冷水中浸泡12 h后，再煎熬至沸騰，制成10%的大蒜浸提液，浸泡采收后的柑桔10～15 s，保鮮效果也較理想。處理過(guò)的柑桔在通風(fēng)晾干后，放入有硬紙墊的木箱內(nèi)，置于通風(fēng)庫(kù)或普通房屋貯藏，70 d后好果率達(dá)92.4%，100 d后好果率仍在90%以上[19]。

5.3 蘋(píng)果

用百部等中草藥進(jìn)行超臨界提取，再配以淀粉等制成中草藥復(fù)合半透膜水果保鮮劑，處理后蘋(píng)果保存6個(gè)月，基本無(wú)損耗。該保鮮劑的組成為:良姜、百部、虎杖、黃連素各 0.5～1.0 g/L，淀粉 0.5～2.0 g/L,魔芋 0.5～1.5 g/L，卵磷脂 0.1～2.0 g/L。此保鮮液還可用作其他水果或蔬菜的保鮮劑，番茄、茄子、黃瓜等處理后在10～15℃下可保存2個(gè)月[19]。另外，將烘烤后的低糖蘋(píng)果脯放入20%的高良姜醇提液中浸泡約1 min，然后放入60～65℃的烘箱再烘1 h，回潮后，裝入低密度聚乙烯袋，不封口，在30℃恒溫培養(yǎng)箱中貯藏,其保質(zhì)期可達(dá)18 d[20]。

5.4 草莓

將采收后的草莓放入0.05%的魔芋甘露聚糖水溶液中浸泡10 min，取出后瀝去多余糖液，自然晾干。處理后的草莓存放1周后，果實(shí)表面稍失光澤，但不霉?fàn)€,存放3周后仍不發(fā)霉。未經(jīng)處理的草莓，室溫下存放2d，果實(shí)光澤即消失，3 d后便開(kāi)始霉?fàn)€[19]。

6 中草藥提取物在水果保鮮應(yīng)用中存在的問(wèn)題及前景

目前，中草藥保鮮劑還沒(méi)有進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，主要的原因是中草藥里面的成分復(fù)雜，其中的有效成分含量及作用機(jī)理還不是十分清楚；藥源、含量及制劑本身的穩(wěn)定性不易解決；某些中草藥大劑量使用時(shí)有著特殊的氣味；中草藥中有效成分的提取與大批量生產(chǎn)還存在一定的問(wèn)題等。

中草藥提取物具有良好的殺菌作用，對(duì)人體和環(huán)境無(wú)危害，增加了水果食用的安全性，用于水果保鮮有很好的效果。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，水果保鮮劑的研究方向應(yīng)該向著天然、安全、有效的方向發(fā)展。中草藥提取物替代化學(xué)合成保鮮劑用于水果貯藏保鮮有著廣闊的發(fā)展前景。

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