烏梅提取物對草莓保鮮效果的影響

李肖均 路飛 李哲 肖志剛

（1.沈陽師范大學(xué)糧食學(xué)院，遼寧 沈陽 110034；2.河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001）

目前大多數(shù)的水果保鮮主要是低氣壓保鮮法、氣調(diào)保鮮法[1]、低溫冷藏法以及化學(xué)藥劑保鮮法。近幾年，人們對食品的安全衛(wèi)生要求越來越嚴格，所以生物保鮮劑[2]的研究也得到很多專業(yè)人士的重視。Olivas 等[3]研究了由海藻酸鹽制成的可食性涂層對最小加工的嘎拉蘋果品質(zhì)的保護作用，藻酸鹽涂層可以保持蘋果片的質(zhì)量，而不會引起水果中的任何厭氧呼吸。烏梅是一味藥食同源的中藥，除了做藥物使用外，還可制作果脯、飲料等，集醫(yī)療、保健、養(yǎng)生于一體，是一味很有研究前途的中藥。有關(guān)烏梅提取液的抑菌研究，烏梅及其制劑在體外對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等有抑制作用。其中，烏梅對產(chǎn)生的氧自由基具有很強的清除能力，有很強的抗氧化作用?，F(xiàn)代人們的食物大多趨向于精制食品，長期食用調(diào)味劑和動物性食物，會讓人體體內(nèi)血液中聚集大量毒素。烏梅具有清血功效，可以使血液的流動正常，從而排掉過量的毒素。同時烏梅也具有保護消化系統(tǒng)，減壓消除疲勞，增進食欲等功效。烏梅提取物結(jié)合可食用性涂膜，在草莓外部以產(chǎn)生一種可改變的環(huán)境，從而減少腐爛、延緩成熟和變色，改善外觀[4]。其中，殼聚糖被稱為“人體的環(huán)保劑”，同時還具有抗氧化及殺菌抑菌的作用[5-6]，也正是因為它的殺菌作用，本實驗用它作為涂膜劑增強了保鮮的效果。

本實驗主要對經(jīng)過殼聚糖涂膜處理的不同濃度的烏梅總提取物對草莓的保鮮效果進行研究，探討烏梅作為一種食品保鮮劑的應(yīng)用效果，使烏梅作為一種保鮮劑的同時又可以發(fā)揮其保健藥理功能，可以真正做到“一食多得”。同時，本實驗也將烏梅提取物結(jié)合其他生物保鮮劑共同作用，來進一步研究更具有實用價值的復(fù)合生物保鮮劑。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雙流冬草莓（沈陽水果批發(fā)市場購得），四川省雙流縣特產(chǎn)，以其含糖量高、成熟期提前、采摘期提前等特點得到廣大北方消費者的喜愛。實驗所用的草莓，采集新鮮，果實完整，大小均一，色澤鮮紅。

烏梅粉：西安匯林生物科技有限公司；鹿蹄草粉：西安匯林科技有限公司。

殼聚糖（脫乙酰度92.3%）：國藥集團化學(xué)試劑有限公司；納米SiOX粉末（8000 目）；2，6—二氯酚靛酚（分析純）：上海金穗生物科技有限公司；30%過氧化氫（分析純）：沈陽市東興試劑廠；愈創(chuàng)木酚（分析純）：天津市大茂化學(xué)試劑廠；氯化硝基四氮唑藍（分析純）：上海源葉生物科技有限公司；甲硫氨酸（分析純）：合肥博美生物科技有限責任公司；核黃素（分析純）：合肥博美生物科技有限責任公司。

1.2 主要實驗儀器

RHB-080 型手持折射儀：上海光學(xué)儀器廠；UV-5100 型紫外可見分光光度計：上海元析儀器有限公司；CT3 4500 型質(zhì)構(gòu)儀：美國Brookfield 博勒飛公司；YP2000-2 型電子天平：上海佑科儀器儀表有限公司；DK-S26 型恒溫水浴鍋：上海精宏實驗設(shè)備有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 涂膜劑的制備 實驗所用的涂膜劑由兩部分組成，首先是烏梅提取物水溶液，作為草莓表層的保鮮劑，外層為殼聚糖—納米SiOX溶液作為保護膜，保護內(nèi)部保鮮劑成分的同時也在一定程度上減少草莓果實所受到的機械損傷。

配制殼聚糖—納米SiOX溶液：量取500 mL 的蒸餾水于燒杯中，加入冰醋酸3 mL，攪拌，再加入占溶液質(zhì)量0.015%的納米SiOX，手動攪拌5~10 min，待混合后，用超聲振蕩10 min，溫度保持室溫，分散均勻后再攪拌10 min，隨后加入占溶液質(zhì)量1%的殼聚糖，攪拌20 min 使其充分溶解，再超聲振蕩10 min，待無大顆粒狀存在的情況下，調(diào)整其pH 值為5.6，然后超聲振蕩5 min，制得殼聚糖—納米SiOX溶液[7-8]。

1.3.2 烏梅提取物的提取方法 烏梅的水提取法[9]，取4 個燒杯，稱取經(jīng)粉碎（過40 目篩）的烏梅粉5 g、10 g、15 g 于3 個燒瓶中分別標號記作提取液A1、提取液A2，提取液A3，量取250 mL 蒸餾水，依次加入上述3 個燒杯中，將稱取的10 g 烏梅粉和10 g 鹿蹄草粉1∶1 比例混合在燒杯中，記為提取液A4，同樣量取250 mL蒸餾水于A4 中。在60 ℃的溫度下，在水浴鍋中進行浸提2 h，浸提過程中適當攪拌。浸提后，所得粗浸提液用紗布進行初過濾，將濾液于布氏漏斗中進行二次過濾，最后得到3 種烏梅提取水溶液，和烏梅與鹿蹄草1∶1 復(fù)配提取水溶液，所得濾液在4 ℃下保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.3 草莓保鮮的處理 將新鮮的雙流冬草莓果實每10 個為一組，分別在不同濃度的提取液中浸泡30 s，然后將撈出后的草莓置于干燥通風處，等其自然涼干。之后進行涂膜，將之前晾干的草莓在納米SiOX殼聚糖涂膜液中浸泡2 min，撈出后重復(fù)之前的過程[8]。將晾干的凃膜草莓置于防壓的一次性塑料保鮮盒中，其外部用保鮮膜包好后，輕放于冰箱的冷藏保鮮柜中，調(diào)整其溫度為4℃。在整個冷藏保鮮期間，每隔一天從冰箱中任意取出一定數(shù)量的草莓樣品進行測定[9-10]。

本實驗將處理后的草莓分為A1、A2、A3、A4 四組作為實驗組，實驗組A1 為0.02 g/mL 濃度的烏梅提取水溶液，實驗組A2為0.04 g/mL 濃度的烏梅提取水溶液，實驗組A3 為0.06 g/mL 濃度的烏梅提取水溶液，實驗組A4 為0.04 g/mL 烏梅提取水溶液與0.04 g/mL 鹿蹄草提取水溶液進行1∶1 復(fù)配的提取液，空白對照BK 為等量的蒸餾水。每個分組進行3 次重復(fù)實驗。

1.3.4 草莓貯藏中主要成分的測定 每2 d 定時對草莓果實進行觀察及進行酸度、可溶性固形物、維生素C 和硬度的測定，記錄果實腐爛率，失重率，SOD 活性和POD 活性等品質(zhì)的變化，比較不同濃度處理的差異。

(1)總酸度的測定

稱取8 g 搗碎的草莓樣品置于燒杯中，將蒸餾水煮沸，待其冷卻后，用蒸餾水將搗碎的樣品轉(zhuǎn)移入250 mL 容量瓶中，隨后加蒸餾水至刻度，充分混勻后，過濾。用移液管吸取樣品稀釋液10 mL，轉(zhuǎn)移至三角瓶中，滴入酚酞指示液2 滴，用新配置的0.1 mol/L 氫氧化鈉標準溶液滴定，滴至顯紅色半分鐘不褪色為止，同時做試劑空白實驗。每個樣品重復(fù)滴定3 次，取平均值。

(2)可溶性固形物的測定

稱取10 g 草莓果實樣品，將其放入研缽中磨碎，得到的果汁經(jīng)過濾后待用。打開手持折光儀的保護蓋，在棱鏡表面滴兩滴蒸餾水，蓋上保護蓋。在水平狀態(tài)下，從目鏡處觀察，檢查視線中的明暗交界線是否處于零刻線上。若與零刻線不完全重合，則旋動刻度調(diào)節(jié)旋鈕，使分界線與零刻線重合。用擦鏡紙將水擦干，在玻璃棱鏡上滴2 滴果汁，進行觀測，讀取視線中的明暗交界線上的刻度，所顯刻度即為草莓中可溶性固形物含量（%）（糖的大致含量），進行3 次重復(fù)試驗。

(3)維生素C 含量的測定

本實驗采用2,6-二氯酚靛酚滴定法，取8 g 草莓樣品與等量2%草酸，加入組織搗碎機中，勻漿5 min。取出勻漿物質(zhì)10 g，用少量1%草酸將稱取的勻漿物質(zhì)倒入100 mL 容量瓶中，并用1%草酸反復(fù)洗滌燒杯，其洗滌液一并移入，用1%草酸定容到100 mL。蓋上玻璃塞，將勻漿物質(zhì)與1%草酸充分混合均勻，靜置10 min 后，取上述溶液過濾。用量筒量取10 mL 濾液，將其倒入三角瓶中，同時加入10 mL 1%的草酸溶液；量取10 mL 蒸餾水置于三角瓶中，向其中加入10 mL 1%的草酸溶液（空白對照）。向上述溶液中加入1 mL 氯仿，將2,6-二氯酚靛酚染料滴定至終點記錄染料的消耗量。

每100 g 樣品中維生素C 的含量（mL）計算公式如下：

式中：

V1——滴定樣品時耗去的染料溶液的量（mL）

V2——滴定空白時耗去的染料溶液的量（mL）

T——1 mL 染料溶液相當于壞血酸的毫克數(shù)

W——滴定時所取的濾液中，含樣品的量（g）

Vc——每100 g 樣品中Vc 的含量（mL/100g）

(4)失重率的測定

采用稱重法測定，每天同一時間稱量每組草莓的總重量。每個樣品重復(fù)測3 次，取平均值。

(5)腐爛率的測定

選擇100 個涂膜草莓，對照組與實驗組共5 組，每組20 個，每隔一天分別對5 組的草莓的腐爛情況進行統(tǒng)計，腐爛個數(shù)以時間進行疊加，每個樣品重復(fù)測3 次，取平均值。

(6)硬度的測定

草莓硬度用CT3 4500 型質(zhì)構(gòu)儀測定，實驗選定圓柱形探針，設(shè)定測試類型為壓縮，負載50 g，測試速度0.2 mm/s，形變目標值15%。每組每次測定用草莓果實3 個，每顆草莓只測一次，取平均值。

(7)超氧化物歧化酶（SOD）活性的測定

使用氮藍四唑法測定草莓中超氧化物岐化酶活性，取草莓于研缽中，加入磷酸緩沖液，研磨成漿使終體積為4 mL，離心20 min，上清液為SOD 粗提取液。之后，進行顯色反應(yīng)，設(shè)置對照組與測定組。將其中一個對照管置暗處，剩下的試管置于日光下反應(yīng)20 min。至反應(yīng)結(jié)束后，全部移入暗處，以不光照的對照管作空白，在560 nm 波長下分別測定其他各管的吸光度。

計算公式如下：

式中：

Vt——總酶液量（mL）

Vs——所用酶液量（50 uL）

W——葉片鮮重（N）

Ack——用緩沖液代替酶液的光照對照管吸光度

AE——樣品管吸光度

(8)過氧化物酶（POD）活性的測定

稱取草莓1 g，加入20 mmol/L KH2PO4溶液5 mL，于研缽中研磨成勻漿，離心5 min，將上清液移入25 mL 容量瓶中，剩余部分再用5 mL KH2PO4溶液提取一次，合并兩次上清液，定容混勻，冷藏備用。

取若干只比色皿，向其中的一只加入反應(yīng)混合液3 mL，KH2PO4溶液1 mL，作為參比液；向其余的各只中分別加入反應(yīng)混合液3 mL，新提取的酶液1 mL，并立即記時同時置于分光光度計中。在470 nm 的波長下，測定其光密度值，測定過程中每隔1 min 讀一次數(shù)據(jù)，連續(xù)測定10 min。

計算公式如下：

式中：

W——草莓果實鮮重（g）

ΔA——反應(yīng)時間內(nèi)吸光度值的變化

圖1 不同濃度對草莓總酸度的影響

VT——提取粗酶液總體積（mL）

Vs——測定時所用的粗酶液體積（mL）

t——反應(yīng)時間（min）

2 結(jié)果與分析

2.1 草莓總酸度的變化

草莓當中的有機酸，不僅可以作為細胞中許多生化過程所需中間代謝物的提供者，同樣也是呼吸基質(zhì)、合成ATP 的主要來源[11]。從圖1 可以看出，對照草莓酸含量明顯下降，冷藏條件下，0.02 g/mL、0.04 g/mL、0.06 g/mL 濃度的烏梅提取液和0.04 g/mL 烏梅提取水溶液與0.04 g/mL 的鹿蹄草進行1∶1 配比的復(fù)合液涂膜處理的草莓酸含量降低比較緩慢。對照草莓在第9 d 酸度降到0.19%，0.02 g/mL、0.04 g/mL、0.06 g/mL 濃度的烏梅提取液涂膜處理的草莓第9 d 最多才降到0.20%，下降速度緩慢。

2.2 草莓可溶性固形物的變化

草莓中的可溶性固形物主要是指可溶性糖，可溶性糖的含量變化可以直接反映草莓的成熟程度和品質(zhì)變化狀況[12]。由圖2 可見，所有草莓從保存第1 d 開始可溶性固形物含量明顯出現(xiàn)下降，下降速率開始較快，從第3 d 起下降的速率開始減慢。在整個貯藏期間，A2，A3 組烏梅提取液處理組可溶性固形物顯然高于對照，空白對照組其可溶性固形物折線斜率高于A2 和A3 實驗組，說明了0.04 g/mL、0.06 g/mL 濃度的烏梅提取液對樣品可溶性固形物質(zhì)的下降起到一定的抑制作用。其中，實驗組A2 的草莓其可溶性固形物的含量變化率較低，所以可以得出結(jié)論，0.04 g/mL濃度的烏梅提取液對草莓的保鮮效果最佳。

2.3 草莓維C 含量的變化

維生素C 又稱作抗壞血酸，草莓的Vc 含量高，在貯藏過程中Vc 含量會隨著時間的變化而不斷減少，所以通過Vc 的含量變化可以看出草莓腐爛變質(zhì)的程度[13]。由圖3 可見，草莓中的Vc 含量從第2 d 開始出現(xiàn)下降趨勢。對照組折線斜率一直高于實驗組，說明對照組的腐敗變質(zhì)速率較快，同時也說明了烏梅提取液對草莓Vc 含量的下降起到一定的抑制作用。實驗組A1 組，其數(shù)值變化始終低于其余各組，這說明了0.02 g/mL 烏梅提取液涂膜的保鮮效果最佳。

2.4 草莓失重率的變化

圖2 不同濃度對草莓可溶性固形物含量的測定

由圖4 可見，從第4 d 開始草莓失重率突然上升。整個冷藏期間，3 組烏梅提取液實驗組及0.04 g/mL 烏梅提取水溶液與0.04 g/mL 的鹿蹄草提取液進行1∶1 配比的復(fù)合液涂膜的實驗組，4 組的失重率明顯低于對照組，這說明了不同濃度的烏梅提取液對草莓均有明顯的保鮮作用。對照組折線斜率始終高于實驗組，說明其腐敗變質(zhì)的速率較快，同時也說明了烏梅提取液對草莓的呼吸代謝起到一定的抑制作用。A2 組數(shù)值明顯低于其余各組的數(shù)值，這也說明了0.04 g/mL 濃度的烏梅提取液對草莓的保鮮效果最佳。

2.5 草莓腐爛率的變化

腐爛率是衡量果蔬貯藏品質(zhì)的重要性因素，采摘后的草莓，在冷藏貯藏中，草莓果實自身的呼吸作用依舊比較旺盛，會引起草莓衰老，從而導(dǎo)致腐爛[14]。從圖5 可見，烏梅提取水溶液和0.04 g/mL 烏梅提取溶液與0.04 g/mL 的鹿蹄草提取液進行1∶1配比的復(fù)合液涂膜處理過的草莓腐爛率均低于對照。對照草莓在第3 d 出現(xiàn)腐爛，到第5 d 腐爛發(fā)展迅速，腐爛率達到40%，草莓表面開始出現(xiàn)褐色病斑。第9 d 幾乎全部腐爛。經(jīng)0.04 g/mL、0.06 g/mL 濃度的烏梅提取液涂膜處理的草莓，A2、A3 實驗組在冷藏條件下第3 d 開始腐爛，但腐爛發(fā)展速度較慢，第9 d 腐爛率達到90%。根據(jù)折線圖的走勢，說明烏梅提取液涂膜對草莓保鮮貯藏有一定的效果，且A2、A3 實驗組的效果最佳。

2.6 草莓硬度的變化

草莓在采摘過后，隨著時間的增長，其硬度會出現(xiàn)先上升后下降的趨勢。所以，可根據(jù)其硬度的變化情況，反映草莓的成熟及品質(zhì)變化。如圖6 所示，從折線圖很明顯可以看到，空白組從第3 d 出現(xiàn)了明顯的下降趨勢，而其余各組的下降趨勢相對較緩慢，這說明烏梅提取液在一定程度上對草莓具有保鮮作用。不難發(fā)現(xiàn)，A3、A4 組的草莓硬度折線變化率始終低于其余各組，說明0.04 g/mL 濃度的烏梅提取液與0.04 g/mL 的鹿蹄草進行1∶1 配比的復(fù)合液涂膜處理過的草莓保鮮效果最好。

2.7 超氧化物歧化酶（SOD）活性的變化

SOD 廣泛存在于生物體內(nèi)，是生物體內(nèi)重要的酶制劑，SOD可以清除人體內(nèi)的氧自由基，抑制生物體的氧化衰老。所以，生物體內(nèi)SOD 含量的高低是生物體衰老死亡的直觀指標[15]。由圖7 可以看出，在實驗開始的第1 d 到第3 d，所有草莓的SOD 有一定的上升趨勢，但從第3 d 開始出現(xiàn)下降趨勢，說明草莓在剛開始貯藏時自身抗氧化能力上升，貯藏3 d 以后草莓的SOD 開始下降，自身抗氧化能力降低。第5 d 以后，SOD 值的變化更加明顯，處理組和對照組的差距逐漸變大，同時也說明了烏梅提取液對草莓的腐爛變質(zhì)起到一定的抑制作用。A2、A3 組烏梅提取液處理的草莓SOD 值始終處于較高的位置，說明0.04 g/mL、0.06 g/mL 濃度的烏梅提取液對草莓的保鮮效果最佳。

2.8 過氧化物酶（POD）活性的變化

POD 是由微生物或植物體所產(chǎn)生的一類活性較高的氧化還原酶，它是活性氧清除酶系的一員，可協(xié)同其他抗氧化酶一起清除過氧化氫，可作為考察植物衰老過程的一項指標[16]。如圖8 所示，對照組和處理組果實的POD 活性在貯藏前期均不斷增強，在5 d 左右達到最大值，且處理組果實POD 活性的增幅高于對照組，表明草莓在貯藏過程中會激活POD 活性來抑制自身的成熟衰老，而烏梅提取物涂膜處理能增強植物體的抗衰老機制。在整個貯藏期間，處理組A3 的POD 活性水平一直處于較高水平，且POD 活性的變化比較緩慢，表明0.06 g/mL 濃度的烏梅提取液對草莓的保鮮效果最佳。

圖3 不同濃度對草莓Vc 含量的影響

圖4 不同濃度對草莓失重率的影響

圖5 不同濃度對草莓腐爛率的影響

圖6 不同濃度對草莓硬度的影響

圖7 不同濃度對草莓SOD 值的影響

圖8 不同濃度對草莓POD 值的影響

3 結(jié)論

在對草莓的各項指標測定結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，0.04 g/mL 濃度的烏梅提取物對草莓的可溶性固形物的下降起到了明顯的抑制作用，并且有效降低了草莓在儲藏過程中的失重率。草莓腐爛率的測定結(jié)果顯示，濃度為0.06 g/mL 烏梅提取液可以大大降低草莓在貯藏過程中的腐爛情況。草莓的SOD 值也在一定程度上反映了濃度為0.04 g/mL~0.06 g/mL 烏梅提取液用于草莓保鮮，可以延緩果實氧化衰老。結(jié)果表明，所有草莓在儲存期間都會發(fā)生腐爛變質(zhì)，儲存時間越長腐爛情況越嚴重，不同濃度的烏梅提取液對草莓均有保鮮作用；草莓在儲藏的前3 d，自身抗氧化能力較好，儲藏3 d以后，其抗氧化能力明顯降低，不同濃度的烏梅提取液對草莓抗氧化能力都有顯著的協(xié)同作用。烏梅提取液對草莓的保鮮效果隨濃度的增加而增強，在烏梅提取液的濃度為0.04~0.06 g/mL 時，對草莓保鮮有較好的輔助作用。同時，本實驗從品質(zhì)和抗氧化性能方面研究了烏梅提取物—殼聚糖復(fù)合保鮮液對草莓的保鮮效果，探索了烏梅提取液的最佳保鮮濃度，為健康無害高效的復(fù)合防腐保鮮液的發(fā)展提供理論依據(jù)。