萬壽菊中α-三連噻吩在葡萄保鮮中的應用研究

王憲青，劉春秀，張凱燕，徐靈珊，田俊青，孫文君

（1.哈爾濱商業(yè)大學食品工程學院，黑龍江哈爾濱150076；2.黑龍江八一農(nóng)墾大學食品學院，黑龍江大慶163319）

萬壽菊中α-三連噻吩在葡萄保鮮中的應用研究

王憲青1，2，劉春秀2，張凱燕2，徐靈珊2，田俊青2，孫文君2

（1.哈爾濱商業(yè)大學食品工程學院，黑龍江哈爾濱150076；2.黑龍江八一農(nóng)墾大學食品學院，黑龍江大慶163319）

研究萬壽菊花提取物α-三連噻吩對葡萄的保鮮效果，以萬壽菊花為原料，用氯仿提取其中光活化殺蟲物質(zhì)α-三連噻吩，研究了α-三連噻吩對葡萄的保鮮試驗中各項指標的變化。試驗表明含有α-三連噻吩的保鮮劑可明顯降低葡萄貯藏期間的失重率和呼吸強度，并且可延緩葡萄中VC和有機酸含量的下降，使葡萄果實在貯藏期間保持較高的好果率和超氧化物歧化酶（SOD）活性。含有α-三連噻吩的保鮮劑的保鮮效果好于傳統(tǒng)的單一殼聚糖成分的保鮮劑。

α-三連噻吩；萬壽菊；葡萄；保鮮

萬壽菊（Tageteserecta）為一年生草本植物，別名臭芙蓉、萬壽燈、蜂窩菊，原產(chǎn)墨西哥及中美洲，目前在我國及世界各地均有引種［1］，除作為一般觀賞花卉外，它還含有豐富的營養(yǎng)成分和多種生物活性成分。萬壽菊是著名的光活化殺蟲植物，其光敏物主要為α-三連噻吩及其他衍生物。所說的α-三連噻吩（alphaterthienyl），2，2’：5’，2”-三連噻吩（C12H8S3），為非極性化合物，含量大約為1.0％～2.0％［1］。目前對α-三連噻吩的研究多集中在對其光化學活性和對植物病原菌如辣椒枯萎病菌［2］、西瓜枯萎病菌［3］等抑菌作用研究，對食品中常見腐敗菌的抑菌作用研究鮮有報道。但課題組前期研究表明，萬壽菊來源的α-三連噻吩對青霉、大腸桿菌和枯草芽孢桿菌均具有抑菌作用［4］，同時對圣女果具有一定的保鮮作用［5］。

葡萄是我國六大水果之一，是人們?nèi)粘Ｉ钪休^常見的水果。近年來隨著大慶地區(qū)棚室經(jīng)濟的迅速發(fā)展，僅設(shè)施葡萄種植面積已超過300 hm2［6］。由于含糖量高、果皮薄、水分多，易受病源菌的侵染，在貯藏及運輸和銷售的過程中不易保存，大大降低葡萄的品質(zhì)和商品價值［7］，給生產(chǎn)者和消費者都帶來了很大的經(jīng)濟損失。目前較為新型的保鮮方式為冰溫結(jié)合氣調(diào)貯藏法［8］，雖然保鮮效果較好，但會消耗大量的機械能，保鮮成本較高，因此，迫切需要開發(fā)一種安全且有效的新型葡萄保鮮劑。以萬壽菊來源的α-三連噻吩與殼聚糖制成復合果蔬保鮮劑，研究對大慶地產(chǎn)葡萄的保鮮效果，對于延長葡萄貯藏期、提高經(jīng)濟效益具有一定的指導意義。

1　材料及儀器設(shè)備

1.1材料與試劑

葡萄：大慶市售；萬壽菊粉碎顆粒：綏化市金晟萬壽菊加工廠；α-三連噻吩：Sigma標準品；氯仿（分析純）：上海默悉生物科技有限公司；殼聚糖（脫乙酰度≥90.0％）：南通興成生物制品廠；檸檬酸（純度為99％）：江陰聯(lián)盛化工有限公司；草酸溶液（2％）：濰坊興泰化工有限公司；標準抗壞血酸溶液（1mg/mL）：上海哈靈生物科技有限公司；2，6-二氯靛酚溶液（0.1％）：上海勁馬實驗設(shè)備有限公司。

1.2主要儀器與設(shè)備

索氏提取器：金壇恒豐儀器廠；GC9900氣相色譜儀、氫火焰離子檢測器（FPD）、SE-30不銹鋼柱：上?？苿?chuàng)公司；TEL7001型二氧化碳檢測儀：上海雙旭電子有限公司。

2　方法

2.1萬壽菊中α-三連噻吩的提取

根據(jù)前期研究結(jié)果，以萬壽菊花為原料，用氯仿提取α-三連噻吩，并利用氣相色譜測定所提取液中α-三連噻吩的含量。

2.2保鮮劑的制備

保鮮劑A：5 g殼聚糖（脫乙酰度≥90.0％）+20 g檸檬酸（純度為99％）+500mL蒸餾水，殼聚糖濃度為1％。由于殼聚糖不溶于水，只溶于有機酸，故先制得有機酸溶液，即在裝有20g檸檬酸的潔凈干燥的500mL燒杯中加入100mL蒸餾水來溶解檸檬酸，之后將此燒杯至于60℃恒溫水浴箱中，在加熱的狀態(tài)下，邊加入5 g殼聚糖（脫乙酰度≥90.0％）邊逐漸加入蒸餾水，并不斷攪拌，直至殼聚糖完全溶解，將此溶液稀釋至500mL，保證殼聚糖濃度為1％左右，所制溶液為黃色澄清透明黏稠狀溶液。

保鮮劑B：保鮮劑A 10mL+內(nèi)含α-三連噻吩389.630 5mg的萬壽菊氯仿提取物（溶劑已被蒸干）。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（蒸發(fā)溫度為80℃，旋轉(zhuǎn)速度適當）連續(xù)蒸發(fā)5次料液比為1∶20（g/mL），溫度80℃、時間6 h的萬壽菊氯仿提取液，保證溶劑已完全蒸發(fā)掉，取下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器的旋轉(zhuǎn)瓶，待瓶溫冷卻到60℃時加入上述保鮮劑A溶液10mL于此瓶中，不斷攪拌，直至提取物不沾瓶壁，溶于溶液中，制成棕黃色黏稠狀懸濁液，由于一次上述提取液中含α-三連噻吩77.926 1mg，則5次提取液一共含有389.630 5mgα-三連噻吩，則保鮮劑B中α-三連噻吩質(zhì)量分數(shù)約為3.9％。

2.3保鮮試驗

取4串果實新鮮、數(shù)量均勻的葡萄分成4組，2組分別在表面涂上上述2種保鮮劑，涂膜時保鮮劑溫度控制在50℃。涂附后立即放于陰涼環(huán)境下晾干表面，使保鮮劑溶液在果蔬表面形成一層透明的半透氣性保鮮薄膜，置于室溫（20℃左右）環(huán)境下保存。另取一組不涂保鮮劑的葡萄于室溫（20℃左右）下存放作為常溫對照組，其余一組不涂保鮮劑的放于0℃～4℃冰箱中低溫存放作為低溫對照組，貯藏18 d～21 d，并在貯藏期間定期檢測果蔬的各生理生化指標：失水率、腐爛率、維生素C（VC）含量、呼吸強度、有機酸含量、丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD），記錄并對比試驗結(jié)果。

2.4保鮮試驗指標測定方法

2.4.1失重率的測定

采用重量法［9］。

2.4.2好果率的測定

通過觀察法測定各組葡萄的好果率。每隔3天觀察一次，記錄腐爛情況，并記算其好果率。

2.4.3VC含量的測定

采用GB/T 6195-1986《水果、蔬菜維生素C含量測定法（2，6-二氯靛酚滴定法）》測定。

2.4.4呼吸強度的測定

采用采用TEL7001型二氧化碳檢測儀測定。

2.4.5有機酸含量的測定

采用酸堿中和法測定各組葡萄的有機酸含量。

2.4.6超氧化物歧化酶（SOD）活性的測定

采用GB/T 5009.171-2003《保健食品中超氧化物歧化酶（SOD）活性的測定》。

3　結(jié)果與分析

3.1失重率的變化

果實葡萄的失重包含水分和干物質(zhì)兩個方面的失重，其中蒸騰消耗水分占總共失重的80％，所以失重率主要反映的是儲存期間果實葡萄水分的變化情況。試驗結(jié)果如圖1所示。

由圖1可以看出失重率是隨著時間的推移而遞增的。但通過保鮮膜或低溫儲藏可大大減少失重的發(fā)生，經(jīng)保鮮劑處理的葡萄要比沒用處理的失重較輕。在第4天的時候有明顯差異常溫儲藏的果實失重為8.9％，而使用保鮮劑B的失重僅為5.3％。第10天常溫儲存的額果實失重率為22.3％，使用保鮮劑B為11.9％，相差了近2倍，由此可見將α-三連噻吩添加于普通保鮮劑中確實可以提高保鮮劑的保鮮效果。

圖1　葡萄貯藏期間失重率的變化Fig.1 Theweight loss rateof grape in storage

3.2好果率的變化

好果率/％=（好果的個數(shù)/總個數(shù)）×100，是葡萄作為商品進行外在品質(zhì)評價的重要指標，一定程度上是影響葡萄是否能被出售的因素。所以能保持較高的好果率是水果保鮮追求的最佳效果。試驗結(jié)果如圖2所示。

圖2　葡萄貯藏期間好果率的變化Fig.2 Theexcellent fresh fruit rateof grape in storage

由圖2可以看出好果率是隨著時間增加而遞減的。第4天常溫下好果率為76％，而使用保鮮劑B為86％，第10天常溫下好果率39％，而使用保鮮劑B為63％。由此可見使用保鮮劑B的葡萄可以提高好果率。終上所述，在保鮮劑中添加α-三連噻吩的確可以起到阻止外來微生物入侵的作用，有效的提高了保鮮劑的保鮮效果。

3.3VC含量的變化

葡萄貯藏期間VC含量的變化見圖3。

從圖3可以看出，葡萄在整個貯藏過程中的VC含量是呈下降趨勢的，用保鮮劑處理后有效的緩解了這種下降的趨勢，降低了下降的幅度。其中常溫對照組VC含量下降最大，其次為低溫對照組，兩組保鮮劑對照組下降較低且保鮮劑B組中VC含量值高于保鮮劑A，所以保鮮劑B的保鮮效果強于保鮮劑A。即加入了α-三連噻吩的保鮮劑對減少果蔬中VC含量下降變化也有幫助，它相當于在果蔬表面涂上了一層比普通保鮮劑更致密的防護層，有效的防止了空氣中的氧氣對果蔬內(nèi)VC的氧化作用。

3.4呼吸強度的變化

葡萄貯藏期間呼吸強度的變化見圖4。

圖3　葡萄貯藏期間VC含量的變化Fig.3 Thedecreasing of VCin grape in storage

圖4　葡萄貯藏期間呼吸強度的變化Fig.4 The respiration intensity ofgrape in storage

呼吸強度是植物體新陳代謝強弱的一個重要指標，它是指單位面積或單位重量的植物體，在單位時間內(nèi)所吸收的氧或釋放的二氧化碳量或損失的干重。由于葡萄作為商品需要抑制呼吸作用以減少消耗糖分的數(shù)量，使口感更甜，是反映衰老程度的一個重要指標。由圖可知呼吸強度是隨著時間的推移而降低，保鮮劑B在保鮮前期（0 d～4 d）對葡萄的呼吸作用抑制比較明顯。

3.5有機酸含量的變化

葡萄貯藏期間有機酸含量的變化情況見圖5。

圖5　葡萄貯藏期間有機酸含量的變化情況Fig.5 Thedecreasing of organic acids in grape in storage

有機酸是果實呼吸最易利用的底物，是合成能量ATP的主要來源，在果實的風味品質(zhì)上起著重要的作用。如圖可知，葡萄的有機酸含量均有不同程度的降低，第10天時使用保鮮劑B的有機酸含量0.47％，而常溫保持為0.32％。常溫條件下的葡萄的有機酸含量僅是使用保鮮劑B保存葡萄的有機酸含量的68.09％，說明保鮮劑B能夠維持葡萄果實中較高的有機酸含量，在一定程度上延緩了有機酸的轉(zhuǎn)化與降解過程，所以使用保鮮劑的效果會更好。

3.6SOD活性的變化

葡萄貯藏期間SOD活性的變化情況見圖6。

圖6　葡萄貯藏期間SOD活性的變化情況Fig.6 Thephysiologicalactivity of superoxide dismutase（SOD）in grape in storage

SOD是一種源于生命體的活性物質(zhì)，能消除生物體在新陳代謝過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)，有著抗老化的作用。由圖可知，SOD活性隨著時間而呈下降趨勢，保鮮劑B對SOD活性有著顯著的抑制作用。在第10天時使用保鮮劑B的葡萄SOD活性是常溫下儲存的葡萄的SOD活性的1.28倍。故保鮮劑B作用明顯。

4　結(jié)論

在普通可食性殼聚糖涂膜保鮮劑中可加入萬壽菊花來源的抑菌成分α-三連噻吩（在最佳試驗條件下，提取率為1.504 2％）制成新型復合保鮮劑，使原有保鮮劑增加了抑菌功能，彌補原有保鮮劑的不足，貯藏10 d后，葡萄的失重率僅為11.9％、好果率達到63％、有機酸含量為0.47％、SOD活性為常溫下儲存的1.28倍。對葡萄的保鮮效果好于傳統(tǒng)的單一殼聚糖成分的保鮮劑。

［1］王新國，徐漢虹，趙善歡.殺蟲植物萬壽菊的研究進展［J］.西安聯(lián)合大學學報，2002，5（2）：5-10

［2］王文斌，郭春絨.萬壽菊根不同溶劑提取物對辣椒枯萎病菌的抑制作用［J］.山西農(nóng)業(yè)大學學報（自然科學版），2004，24（4）：407-410

［3］范志宏，郭春絨，王金勝.萬壽菊根提取物對西瓜枯萎病菌的抑菌活性成分及作用機理研究［J］.植物病理學報，2010，40（2）：195-201

［4］王憲青，岳茹冰，王秋月.萬壽菊花中α-三連噻吩的提取及抑菌作用研究［J］.現(xiàn)代食品科技，2011，27（3）：299-302

［5］劉妍妍，王憲青，岳茹冰.萬壽菊花中α-三連噻吩的提取及保鮮作用［J］.食品研究與開發(fā)，2012，33（4）：189-193

［6］金永玲，高玉剛.幾種殺螨劑對大慶地區(qū)葡萄二斑葉螨的防效［J］.吉林農(nóng)業(yè)c版，2012（2）：76-76

［7］李桂芬，劉廷松.葡萄貯藏生理研究進展［J］.果樹學報，2000，17（1）：63-69.

［8］張昆明，朱志強，農(nóng)紹莊，等.冰溫結(jié)合氣調(diào)包裝對葡萄貯藏保鮮效果的影響［J］.食品研究與開發(fā)，2011，32（1）：126-130

［9］水茂興，馬國瑞，陳美慈，等.殼聚糖處理番茄、青椒的保鮮效果［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學，2001（4）：164-167

Study on the Fresh-keeping Effect ofα-Terthienyl from M arigold

WANG Xian-qing1，2，LIU Chun-xiu2，ZHANG Kai-yan2，XU Ling-shan2，TIAN Jun-qing2，SUN Wen-jun2
（1.College of Food Engineering，Harbin University of Commerce，Harbin 150076，Heilongjiang，China；2.Food College，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319，Heilongjiang，China）

In oder to research the application ofα-terthienyl from marigold in fresh-keeping of grape，the marigold flowerwasused toextractphotoactivited pesticideα-terthienylwith chloroform.Index ofgrape in storage withα-terthienyl from marigold was researched.The fresh-keeping experiments showed that theαterthienylextractcan reduce theweight loss rate and respiration intensity ofgrape in storage，which can also delay the decreasing of VCand organic acids in grape，keep excellent fresh fruit rate and physiologicalactivity of superoxide dismutase（SOD）in grape，so the fresh-keepingeffectofα-terthienylextract isbetter than classical single chitsan composition preservative.

α-terthienyl；marigold；grape；fresh-keeping

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.18.045

大慶市指導性科技計劃項目“萬壽菊中α-三連噻吩的提取及在大慶地產(chǎn)提子保鮮中的應用”（szdfy-2015-34）

王憲青（1977—），男（漢），副教授，碩士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工。

2015-05-24