草果精油對(duì)采后草莓保鮮效果及抗氧化活性的研究

儲(chǔ)恬予，趙敏吉，于紋婧，汪開拓，2，韓 林 ，2

（1.重慶三峽學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，重慶 404100；2.重慶市渝東北特色生物資源開發(fā)利用工程技術(shù)研究中心，重慶 404100）

0 引言

草果又名草果子，是姜科多年生草本植物，主產(chǎn)于我國云南、廣西、貴州等省的亞熱帶地區(qū)。草果性溫味辛、燥濕除寒、利水消腫，屬藥食兩用中藥，將果實(shí)入藥，可改善瘧疾、嘔吐、反胃、咳嗽、積食等癥狀[1]。草果中含有多種生物活性成分，其中草果精油得到了較多的關(guān)注。研究表明，不同產(chǎn)地、不同提取方法得到的草果精油，其成分組成均有差異[2]?；钚栽囼?yàn)表明，草果精油對(duì)自由基具有一定的清除能力，同時(shí)可顯著抑制細(xì)菌、真菌和酵母菌的生長[3]。利用正己烷為溶劑提取草果精油，并將其運(yùn)用于草莓保鮮，考查不同質(zhì)量濃度精油涂膜處理對(duì)草莓低溫保鮮的效果和抗氧化活性，為草果精油開發(fā)成天然果蔬保鮮劑提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、藥品與設(shè)備

供試草莓的品種為“紅實(shí)美”，采摘于重慶市萬州區(qū)九池草莓種植基地。果實(shí)采摘后立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行初步篩選后用于試驗(yàn)。

草果，購于重慶市萬州區(qū)宏遠(yuǎn)市場；DPPH，購于Sigma公司；ABTS+，購自Amersco公司；2,6-二氯靛酚，購于上海工碩生物技術(shù)有限公司；氫氧化鈉、鹽酸、蒽酮、碳酸氫鈉等均為分析純，購于廣州化學(xué)試劑廠。

AL104型電子分析天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司產(chǎn)品；UEC0905005型紫外可見分光光度計(jì)，上海博普達(dá)儀器制造有限公司產(chǎn)品；HH-4型數(shù)顯恒溫水浴鍋，江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司產(chǎn)品。

1.2 方法

1.2.1 草果精油的提取

稱取一定量草果，加入正己烷，于80℃條件下索氏提取6 h，提取物經(jīng)過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮后，置于烘箱中低溫（40℃）干燥至恒質(zhì)量，即為草果精油，放于4℃低溫箱中備用。

1.2.2 低溫保鮮試驗(yàn)

將篩選出的草莓果實(shí)分別浸泡于不同質(zhì)量濃度（20，40，80，160，320μg/mL） 的草果精油中，立即取出，置于4℃條件下貯藏，每隔2 d取樣測定草莓果實(shí)的腐爛指數(shù)、主要品質(zhì)指標(biāo)及抗氧化活性，分別做乙醇對(duì)照和空白對(duì)照，每次試驗(yàn)做3個(gè)平行[4]。

1.2.3 腐爛指數(shù)和可溶性固形物含量

根據(jù)草莓果實(shí)腐爛面積大小將腐爛程度劃分為4個(gè)等級(jí)，分別是0級(jí)，無腐爛；1級(jí)，果面有1～3個(gè)小腐爛斑點(diǎn)；2級(jí)，腐爛面積占果實(shí)面積的25%～50%；3級(jí)，大于果實(shí)面積的50%[5]。腐爛指數(shù)按如下公式進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)利用PAL-1型數(shù)顯糖度計(jì)測定草莓果實(shí)中可溶性固形物含量[6]。

1.2.4 總糖、可滴定酸和維C含量

總糖含量采用蒽酮比色法測定[7]；可滴定酸用氫氧化鈉滴定法測量，結(jié)果以檸檬酸百分?jǐn)?shù)表示[7]；維C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法[7]。

1.2.5 總酚的測定

總酚的含量以兒茶素作為標(biāo)準(zhǔn)品，采用Folin-酚法進(jìn)行測定[8]。

1.2.6 總黃酮的測定

總黃酮的含量以蘆丁作為標(biāo)準(zhǔn)品，采用紫外分光光度計(jì)法進(jìn)行測定[9]。

1.2.7 抗氧化活性的測定

（1） 對(duì)DPPH·的清除作用。對(duì)DPPH·的清除作用參考韓林等人[10]的方法進(jìn)行。

（2） 對(duì)ABTS+的清除作用。對(duì)ABTS+的清除作用參考Han L等人[11]的方法進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理草莓在貯藏期間腐爛指數(shù)的變化

草果精油對(duì)草莓腐爛指數(shù)的影響見圖1。

由圖1可知，空白處理和乙醇處理組的草莓最先出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象，腐爛程度始終保持較高的增長趨勢。草莓經(jīng)不同質(zhì)量濃度草果精油處理后，其腐爛現(xiàn)象受到明顯的抑制，其中在相同時(shí)間段內(nèi)，質(zhì)量濃度為40μg/mL精油處理的草莓相較于其他質(zhì)量濃度處理組的腐爛指數(shù)增長最為緩慢，低溫貯藏10 d后，腐爛指數(shù)僅為33.33%。微生物的活動(dòng)密切影響果實(shí)的腐爛程度，有一定抑菌作用的草果精油，能夠有效抑制草莓表面微生物的生長繁殖，達(dá)到抑制草莓腐爛的效果，若采用過高的精油濃度，在抑制草莓表面微生物生長的同時(shí)，會(huì)對(duì)草莓帶來藥害作用，導(dǎo)致腐爛指數(shù)升高[5]。

圖1 草果精油對(duì)草莓腐爛指數(shù)的影響

2.2 不同處理草莓在貯藏期間可溶性固形物含量和可滴定酸的變化

草果精油對(duì)草莓可溶性固形物含量的影響見圖2，草果精油對(duì)草莓可滴定酸含量的影響見圖3。

圖2 草果精油對(duì)草莓可溶性固形物含量的影響

圖3 草果精油對(duì)草莓可滴定酸含量的影響

由圖2可知，在低溫貯藏期間，各處理組的草莓可溶性固形物含量均逐漸下降，但相對(duì)而言，草果精油處理組下降較為緩慢，其中40μg/mL精油處理組效果最為明顯，在低溫貯藏的10 d后，草莓中的可溶性固形物含量由8.50%下降到7.90%，下降率僅為7.06%，遠(yuǎn)低于其他處理組和對(duì)照組。由圖3可知，草果精油對(duì)草莓中的可滴定酸并無顯著影響，從貯藏初期開始，精油處理組草莓中的可滴定酸逐步下降，并且與空白對(duì)照和乙醇對(duì)照處理組間無顯著差異。

2.3 不同處理草莓在貯藏期間總糖和維C的變化

草果精油對(duì)草莓總糖含量的影響見圖4，草果精油對(duì)草莓維C含量的影響見圖5。

圖4 草果精油對(duì)草莓總糖含量的影響

圖5 草果精油對(duì)草莓維C含量的影響

由圖4可知，草莓在貯藏期間總糖含量逐步減少，然而草果精油可明顯抑制總糖減少速度，40μg/mL處理組效果最顯著，貯藏結(jié)束時(shí)（10 d后），總糖含量為7.69 mg/g，明顯高于空白對(duì)照（5.8 mg/g） 和乙醇對(duì)照（6.4 mg/g）。維C作為衡量草莓品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，其含量遠(yuǎn)高于其他水果。由圖5可知，隨著貯藏時(shí)間的增加，草莓的維C含量逐漸降低，但質(zhì)量濃度為40μg/mL草果精油處理的草莓維C含量顯著高于其他處理組，說明草果精油可有效緩解草莓貯藏過程中維C的損失，提高果實(shí)的品質(zhì)。

2.4 不同處理草莓在貯藏期間總酚和總黃酮的變化

草果精油對(duì)草莓總酚含量的影響見圖6，草果精油對(duì)草莓總黃酮含量的影響見圖7。

由圖6，圖7可知，隨著貯藏時(shí)間的增加，草莓中總酚和總黃酮的含量均逐步減少。精油處理在一定程度上可延緩總酚和總黃酮的減少速度，其中質(zhì)量濃度為40μg/mL草果精油處理可顯著維持草莓中總酚的含量，而質(zhì)量濃度為40μg/mL和80μg/mL精油處理組也可明顯緩解果料中總黃酮的減少。草莓中的黃酮類物質(zhì)主要為花色苷，具有較強(qiáng)的自由基清除能力。因此，精油處理可以一定程度上保護(hù)草莓的外觀色澤，同時(shí)提高其抗氧化活性。

圖6 草果精油對(duì)草莓總酚含量的影響

圖7 草果精油對(duì)草莓總黃酮含量的影響

2.5 不同處理草莓在貯藏期間抗氧化活性的變化

草果精油對(duì)草莓清除DPPH·的影響見圖8，草果精油對(duì)草莓清除ABTS+的影響見圖9。

圖8 草果精油對(duì)草莓清除DPPH·的影響

DPPH·在有機(jī)溶劑中攜帶單電子，呈紫色，當(dāng)自由基與單電子配對(duì)時(shí)，其顏色變淺，并在最大吸收波長517 nm處的吸光度變小[10]。ABTS+與過硫酸鉀在暗處反應(yīng)12～16 h后，可活化成藍(lán)綠色陽離子自由基，當(dāng)抗氧化劑存在時(shí)，可與自由基反應(yīng)促使體系褪色[8]。由圖8和圖9可知，隨著貯藏時(shí)間的增加，草莓對(duì)DPPH·和ABTS+的清除率逐步降低，說明其抗氧化活性能力在減小，而經(jīng)過精油處理后，可顯著減緩草莓自由基清除能力的下降，其中以質(zhì)量濃度為40μg/mL精油處理效果最好。果蔬中的黃酮、多酚、維C等成分具有顯著的抗氧化活性，然而這些成分隨著貯藏時(shí)間的增加逐步減少，因此也導(dǎo)致草莓果實(shí)的抗氧化活性逐步下降，而質(zhì)量濃度為40μg/mL精油處理，既減緩了草莓中活性成分的下降速度，也維持了果實(shí)對(duì)自由基的清除效果。

圖9 草果精油對(duì)草莓清除ABTS+的影響

3 結(jié)論

作為一種非常重要的次生代謝產(chǎn)物，植物精油具有良好的抑菌活性，這主要與精油中的酚類、醛酮類、萜類，以及一些芳香烴類成分有關(guān)。近年來，越來越多的研究將植物精油應(yīng)用于果蔬的保鮮，并取得了良好的效果。從草果中提取得到草果精油，并考查了其對(duì)草莓采后保鮮的效果。結(jié)果顯示，草果精油處理可顯著降低草莓在低溫貯藏期間的腐爛指數(shù)，并明顯改善草莓的品質(zhì)，減緩果實(shí)中可溶性固形物、總糖、維C、黃酮和總酚的損失速度，尤其以質(zhì)量濃度為40μg/mL草果精油處理效果最好。同時(shí)，經(jīng)過草果精油處理，草莓在低溫貯藏期間的生物活性，如對(duì)DPPH·和ABTS+的清除能力也得到了較好的保持，顯著優(yōu)于處理組和對(duì)照組。然而，草果精油成分較為復(fù)雜，具體哪類成分在草莓保鮮中發(fā)揮了主要作用尚不明確，下一步工作將進(jìn)行更深入的研究。