水楊酸處理對仔姜保鮮效果的影響

付云云 蔣 成 閆小倩 袁 博 劉孝平 劉 路 李 潔 陳安均

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，四川 雅安 625000)

姜(ZingiberOfficinaleRoscoe)是世界范圍內(nèi)廣泛種植的根莖類蔬菜及香辛調(diào)味料。根據(jù)采收成熟度的不同又可分為鮮食的仔姜，作為調(diào)味品的老姜及做種的種姜[1]1-2。仔姜由于外皮幼嫩，纖維素含量低、水分含量高導(dǎo)致其在貯藏過程中易發(fā)生失水、腐爛、遭受微生物侵染等[2]2-5。

水楊酸(SA)是植物體內(nèi)普遍存在的一種小分子酚類物質(zhì)，參與并影響植物多種代謝過程[3]。研究[4]表明外源SA具有提高機體對微生物的抵抗能力，抑制乙烯的產(chǎn)生，延緩果蔬的衰老，提高果實的品質(zhì)等作用。因此，近年來SA作為保鮮劑被廣泛應(yīng)用在櫻桃[5]、桃[6]和辣椒[7]等果蔬上，都取得較好的效果，但將其應(yīng)用在仔姜貯藏方面的研究還未見相關(guān)報道。本試驗擬以低溫沙土貯藏結(jié)合保鮮劑處理來貯藏仔姜，研究不同濃度SA對仔姜感官品質(zhì)及活性成分的影響，以期為仔姜的貯藏、保鮮、加工及應(yīng)用等方面提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

仔姜：白口姜，采收自四川省樂山市五通橋區(qū)；

福林酚、碳酸鈉、氫氧化鈉、硝酸鈉、氯化鋁、甲醇、水楊酸：分析純，雅安萬科器材經(jīng)營部；

沒食子酸、蘆丁標(biāo)準品、香草醛標(biāo)準品、乙腈、甲酸：色譜純，成都科隆化工試劑廠；

6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚標(biāo)準品：色譜純，中國 Solarbio公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

高效液相色譜儀(HPLC)：DEBAC05697型，美國Agilent科技有限公司；

分析天平：京制00000249型，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；

臭氧發(fā)生器：FL-803A型，深圳市飛立電器科技公司；

保鮮柜：SC-390/412型，海爾股份有限公司；

分光光度計：UV-1800PC型，上海美普達儀器有限公司；

恒溫水浴鍋：DZKW-D-4型，上海一恒科技有限責(zé)任公司；

色差儀：CS-100S型，杭州彩普科技有限公司；

質(zhì)構(gòu)儀：TA.XTPlus型，英國 Stable Micro System公司。

1.2 方法

1.2.1 仔姜的處理與貯藏 挑選新鮮、無腐爛、大小成熟度基本一致的仔姜，采用濃度為200 mg/m3臭氧殺菌處理20 min后，分別用濃度為10，15，20 mmol/L的SA處理15 min，對照組用清水處理15 min，處理后自然風(fēng)干，放于盛有相對濕度為85%～90%沙土的塑料盒內(nèi)，15 ℃ 預(yù)冷12 h后，在(11±1)℃下貯藏，每組處理均重復(fù)3次，7 d取一次樣。

1.2.2 失重率 采用重量法。

1.2.3 硬度和脆度 參考劉繼[1]14的方法略有改動，使用物性測試儀，探頭直徑為5 mm，刺入速率為1.8 mm/s，刺入深度0.4 mm。將仔姜切成厚度均勻的姜塊(2 cm×1 cm×1 cm)，用物性測試儀對仔姜的硬度與脆度進行測定，每次測定3次取其平均值作為測定結(jié)果。

1.2.4 色差值的測定 參考Huang等[8]的方法使用色差儀測定，測定L*，a*，b*值，L*值表示亮度，a*，b*值分別表示赤色度和黃色度。貯藏后與貯藏前的顏色變化用ΔE*表示，按式(1)計算：

ΔE*=[(L*-L0)2+(a*-a0)2+(b*-b0)2]1/2，

(1)

式中：

L0、a0、b0——分別表示貯藏前果實的L*、a*、b*值。

1.2.5 總酚的測定 按照Amorim等[9]的方法。

1.2.6 總黃酮的測定 按照李會端等[10]的方法。

1.2.7 姜辣素的測定 參考廖欽洪等[11]的方法，略有改動。取仔姜15 g研磨后，加入30 mL 72%的乙醇浸提，55 ℃浸提1 h，過濾后得樣品供試液，精確吸取樣品供試液0.5 mL，72%的乙醇定容至10 mL，在280 nm處測定吸光度。以不同濃度的香草醛溶液繪制姜辣素測定的標(biāo)準曲線。

1.2.8 6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚的測定 參考王麗[12]和寧二娟等[13]的方法，略有改動。色譜柱：ZORBAX Eclipse Plus C18(4.6×250 mm，5 μm)。流動相為0.1%甲酸水溶液(A)-乙腈(B)，按表1進行梯度洗脫，流速1.0 mL/min，檢測波長280 nm，柱溫30 ℃，進樣量10 μL。

仔姜中6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚含量的測定，參考Yang等[14]的方法，略有修改，稱取經(jīng)冷凍干燥至恒重的仔姜片，粉碎后，過150目篩，稱取1.5 g仔姜粉，加入50 mL 甲醇超聲提取1 h后，6 000 r/min離心15 min，收集上清液，將殘渣再超聲提取1次，離心合并2次上清液，蒸發(fā)至干，加入10 mL甲醇復(fù)溶，過0.22 μm濾膜，濾液用于測定仔姜中6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚的含量。

表1 流動相梯度洗脫程序Table 1 Gradient elution program

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用 SPSS 軟件分析，P≤0.05為差異顯著。采用OriginLab OriginPro 8.5軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 水楊酸處理對仔姜失重率、腐爛率的影響

果蔬貯藏過程中失重的主要原因是呼吸作用和蒸騰作用[15]。由圖1可知，隨著仔姜貯藏時間的延長，失重率呈增加趨勢。在貯藏14 d后，對照組與處理組相比失重較為明顯。在第35 天時對照組失重率達10.23%，而處理組失重率最高為7.73%，SA處理各組仔姜的失重率在35 d并無顯著性差異，但處理組與對照組差異顯著(P≤0.05)。其中SA濃度為15 mmol/L時，仔姜失重率減少效果較好。

如圖2所示，隨著貯藏時間的延長，仔姜腐爛加快。對照組仔姜在7 d后開始長霉；而處理組仔姜在14 d內(nèi)都保持完好，在第35天時10，15，20 mmol/L的SA處理的仔姜腐爛率分別為23.80%，28.57%，38.09%，而對照組的腐爛率為42.86%，除10，15 mol/L SA處理的仔姜腐爛率無顯著性差異外，其他組均具有顯著性差異(P≤0.05)。該結(jié)果與SA處理能提高植物抗病性，抑制微生物的生長相一致[16]。

圖1 不同濃度的水楊酸處理對仔姜失重率的影響Figure 1 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on weight loss rate of baby ginger

圖2 不同濃度的水楊酸處理對仔姜腐爛率的影響Figure 2 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on decay rate of baby ginger

2.2 水楊酸處理對仔姜顏色的影響

仔姜貯藏期間，ΔE*值、a*值、b*值呈上升趨勢，色差L*值呈下降趨勢，見表3，說明隨著貯藏時間的延長仔姜色澤變暗淡，亮度降低，紅度，黃度增加。其中處理組的仔姜L*值高于對照組，且到貯藏末期，15 mmol/L的SA處理的仔姜L*值最高，但SA處理各組之間并無顯著性差異(P≤0.05)。a*值的變化與L*值和b*值相比較不明顯，各處理組中，15 mmol/L SA處理組的L*值最高而a*值最低。說明15 mmol/L SA處理仔姜的褐變程度最小。

圖3 不同濃度的水楊酸處理對仔姜顏色值的影響Figure 3 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on color change of baby ginger

2.3 水楊酸處理對仔姜硬度和脆度的影響

在大多數(shù)果蔬貯藏期間，果蔬中纖維素含量降低，從而引起組織結(jié)構(gòu)軟化，硬度脆度降低[17]。然而，仔姜作為根莖類蔬菜的一種，不同于其他水果或綠葉蔬菜。仔姜采收于生姜的幼嫩階段，在貯藏過程中很容易發(fā)生纖維化、木質(zhì)化，導(dǎo)致組織結(jié)構(gòu)變硬。由圖4、5可以看出，隨著仔姜貯藏時間的延長，仔姜的硬度與脆度均出現(xiàn)先升高后降低的現(xiàn)象。在14 d后處理組仔姜的硬度脆度均大于對照組，在貯藏結(jié)束時，對照組仔姜硬度、脆度分別下降了47.49%，36.33%。15 mmol/L SA處理的仔姜在35 d 時與新鮮仔姜相比，硬度、脆度分別下降了27.21%，21.82%，且與對照組具有顯著性的差異(P≤0.05)。

2.4 水楊酸處理對仔姜總酚和總黃酮含量的影響

酚類化合物是許多植物體本身所固有的成分，它關(guān)系著果蔬的色澤、品質(zhì)和風(fēng)味的形成，對果蔬的成熟衰老過程，組織褐變，抗逆性和抗病具有重要的作用[18]。從圖6 可以看出，仔姜貯藏期間，總酚含量呈先升高后降低的變化趨勢，在貯藏7 d時，總酚含量顯著增加，除15 mmol/L 與20 mmol/L之間在7 d時不具有顯著性差異，其他各組之間均具有顯著性差異(P≤0.05)，隨后總酚含量急劇下降。15 mmol/L的SA處理的仔姜總酚含量在貯藏期間顯著升高，且在處理末期均高于其他組，且與對照組具有顯著性差異(P≤0.05)。

圖4 不同濃度的水楊酸處理對仔姜硬度的影響Figure 4 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on firmness of baby ginger

圖5 不同濃度的水楊酸處理對仔姜脆度的影響Figure 5 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on brittleness of baby ginger

總黃酮是果蔬的次生代謝產(chǎn)物，與果實的衰老，抗逆和抗病性關(guān)系密切，對果蔬的貯藏加工具有重要的影響。由圖7可知，總黃酮含量均隨著貯藏時間的延長而逐漸下降，貯藏35 d，對照組、各處理組(10，15，20 mmol/L)的仔姜總黃酮含量分別降低73.51%，66.81%，63.46%，65.79%，且SA處理后的仔姜總黃酮含量與對照組具有顯著性差異(P≤0.05)。

圖6 不同濃度的水楊酸處理對仔姜總酚的影響Figure 6 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on total phenols of baby ginger

圖7 不同濃度的水楊酸處理對仔姜總黃酮含量的影響Figure 7 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on total flavonoids of baby ginger

2.5 水楊酸處理對仔姜姜辣素含量的影響

姜辣素是仔姜中主要風(fēng)味物質(zhì)，具有揮發(fā)性。仔姜在貯藏期間風(fēng)味逐漸減弱，這與姜辣素的分解揮發(fā)也具有密切的關(guān)系[2]35-36。由圖8可知，仔姜貯藏期間，姜辣素含量呈波動下降。其中，除15 mmol/L處理的仔姜姜辣素含量在14 d時達到最大值，其他組均在7 d時達到最大值。在35 d時，各組的姜辣素含量分別下降了10.23%，32.71%，12.11%，14.85%。

2.6 水楊酸處理對仔姜中6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚含量的影響

生姜中起主要生物活性作用的成分主要有姜辣素和揮發(fā)油2大類,姜辣素成分主要包括6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚、姜烯酚及姜酮等酚類成分[19]。有研究[20-21]表明，生姜在貯藏過程中，姜酚會脫水轉(zhuǎn)化成一系列相應(yīng)的姜腦同系物。在貯藏過程中6-姜酚與10-姜酚的含量均呈先升高后降低的變化趨勢，8-姜酚在貯藏過程中隨貯藏時間的延長而降低(圖9～11)。在貯藏到第35天時，對照組6-姜酚的含量下降了27.16%，10，15，20 mmol/L SA處理的仔姜6-姜酚含量分別下降了5.84%，2.26%，15.38%，15 mmol/L SA處理的仔姜6-姜酚含量下降最低，且各處理組間均具有顯著性差異(P≤0.05)。8-姜酚含量在貯藏35 d時對照組與10，15，20 mmol/L SA處理組分別降低了73.41%，64.10%，59.81%，57.76%，且SA處理組與對照組之間具有顯著性差異，但10 mmol/L與20 mmol/L SA處理的仔姜8-姜酚含量無顯著性差異(P≤0.05)。10-姜酚含量在貯藏前14 d均一直上升，然后開始下降，在35 d時對照組與15 mmol/L SA處理組10-姜酚的含量分別下降了9.46%，3.15%，10，20 mmol/L SA處理的仔姜10-姜酚含量分別增加了6.08%，7.22%。

圖8 不同水楊酸濃度對姜辣素含量的影響Figure 8 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on gingerol content of baby ginger

3 結(jié)論

采后仔姜隨著貯藏時間的延長，果實逐漸失水，腐爛率升高、硬度、脆度降低、ΔE*值逐漸上升。水楊酸處理能顯著抑制采后仔姜失重率、腐爛率的升高，硬度及脆度的降低。同時還對總酚、總黃酮、姜辣素等指標(biāo)的下降具有明顯的延緩作用，為水楊酸在仔姜保鮮中的應(yīng)用提供了一定的理論依據(jù)。其中，15 mmol/L的SA處理對仔姜的保鮮效果較好，可以有效地防止其腐爛，延長貨架期。但對于仔姜貯藏過程中6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚含量變化的具體原因還需進一步的研究。

圖9 不同處理對仔姜6-姜酚含量的影響Figure 9 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on 6-gingerol of baby ginger

圖10 不同處理對仔姜8-姜酚含量的影響Figure 10 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on 8-gingerol of baby ginger

圖11 不同處理對仔姜10-姜酚含量的影響Figure 11 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on 10-gingerol of baby ginger