李文芬 譚玉婷 曾憲強 汪波



摘要:為解決草莓采后果實腐爛變質問題,將草莓置于甘草提取液、乳酸鈣溶液、蒸餾水中浸泡1min,取出晾干后常溫貯藏,比較3組草莓失重率、腐爛率、可溶性糖、維生素C含量、超氧化物歧化酶SOD活性的變化。與對照組相比,貯藏7天后,甘草提取液組草莓失重率降低34.72%、腐爛率降低31.56%、可溶性糖含量提高99.10%、維生素C含量提高154.55%、超氧化物歧化酶SOD活性提高206.24%,乳酸鈣處理和甘草提取液保鮮效果沒有顯著差異(P>0.05)。實驗期內,2種處理方法均可提高草莓保鮮效果。
關鍵詞:草莓;貯藏;保鮮;甘草提取液;貯藏;乳酸鈣;營養;感官品質
中圖分類號:S379.2文獻標志碼:A論文編號:cjas2020-0089
Effect of Two Fresh-keeping Treatments on Strawberry Storage
LI Wenfen,TAN Yuting,ZENG Xianqiang,WANG Bo
(Zhuhai Campus,Beijing Normal University,Zhuhai 519085,Guangdong,China)
Abstract:The paper aims to solve the problem of rotten strawberry fruit. The strawberries were soaked in glycyrrhiza extract,calcium lactate solution and distilled water for 1 min,then dried and stored at room temperature. The weight loss rate,decay rate,soluble sugar content,vitamin C content and SOD activity of 3 treatment groups were analyzed. Compared with the control group,after 7 days storage,the weight loss rate of strawberry in the glycyrrhiza extract group decreased by 34.72%,the decay rate decreased by 31.56%,the soluble sugar content increased by 99.10%,the vitamin C content increased by 154.55% and the SOD activity increased by 206.24% ,and there was no significant difference between calcium lactate treatment and glycyrrhiza extract treatment (P>0.05). During the experimental period,both the two methods can improve the fresh-keeping effect of strawberry.
Keywords:Strawberry;Storage;Fresh Keeping;Glycyrrhiza Extract;Storage;Calcium Lactate;Nutrition;Sensory Quality
0引言
果蔬的保鮮是制約果蔬貯存的關鍵,一些組織軟嫩、果肉裸露在外的水果尤其如此,例如草莓,其富含維生素、氨基酸、礦物質,營養價值高,但采摘后極易腐爛變質,常溫下只能存放1~2天,對運輸和銷售都造成了極大困擾。
目前常見的保鮮方法主要有物理保鮮,如低溫冷藏和氣調貯藏等,但成本較高。化學成分的防腐劑保鮮效果好,使用方便,但殘留問題一直沒有得到徹底解決。近年來發展較快的植物源保鮮劑因安全性、經濟性越來越被人們所關注[1]。
造成草莓果實腐爛變質的原因主要是自身的代謝消耗,同時有害微生物的入侵也是一個關鍵因素[2]。甘草是中藥中使用最為廣泛的藥用植物[3],具有抗炎、抗菌等藥理作用[4],甘草黃酮對真菌也有一定的抑制作用,是一種天然抗菌劑久甘草黃酮對面包的防腐有較好的效果[6]。胡曉亮等[7]研究表明,甘草提取液對枯草芽抱桿菌、大腸桿菌、黑曲霉等有明顯的抑制作用。樊銘聰等[8]用濾紙片法和菌餅柱法對甘草、連翹、花椒、桂皮及八角5種植物提取液對青霉和毛霉的抑制效果進行篩選,發現甘草、連翹提取液進入細胞后,通過破壞大分子物質結構或抑制蛋白的合成,擾亂菌體細胞正常的代謝和生理活動,均可降低致腐病菌毛霉和青霉菌絲的生長量。李翠萍[9]證實甘草提取液復合保鮮劑可以減緩藍莓的失重率,抑制硬度、維生素C和花青素含量下降,具有較好的保鮮效果。
甘草在草莓貯藏過程中保鮮效果是本研究的重點,同時本研究通過比較乳酸鈣處理后草莓感官、營養、生化等方面指標的變化,比較植物源保鮮劑和化學保鮮劑的效果差異,以期為后續草莓的保存提供數據參考。
1材料與方法
1.1實驗時間、地點
實驗于2019年3—7月在北京師范大學珠海分校生物實驗室進行。
1.2實驗材料
珠海市金鼎鎮草莓種植園新鮮采摘的同一批次大小均勻的牛奶草莓,8分成熟度,顏色相近,沒有病蟲害和機械損傷。
甘草保鮮劑自制:甘草(Glycyrrhiza uralensis)片剪切并研磨成粉末,1:10(g:mL)的比例加入蒸餾水,超聲提取20 min后,過濾得到甘草提取液。
乳酸鈣保鮮劑20 g/L(分析純,上海阿拉丁生化科技股份有限公司)。
1.3實驗方法
大小相近的同一批次草莓隨機分為蒸餾水對照組、20 g/L乳酸鈣保鮮劑組、1:10(g:mL)甘草保鮮劑組。3組草莓在液體中浸泡處理1min,紙巾吸水后室溫下通風晾干,培養皿裝好然后放置于26℃恒溫箱保存,3個組分別在第3、5、7天隨機選取3顆草莓檢測,實驗重復3次。
1.3.1檢測方法參考馮文婕等[10]的感官評價標準。評價小組由5個生物技術專業學生組成,盲評不同實驗組草莓,評定過程中成員不能相互交流。9~10分,外表完好,紅色明亮,無腐爛現象;7~8分,果實輕微萎縮,部分顏色為暗紅色;5~6分,果實顏色變為暗紅色、暗淡,出現軟化、萎蔫;3~4分,部分顏色變為褐色,果實萎蔫,出現腐爛現象,有稍微腐爛味;0~2分,顏色變為褐色,果實軟爛腐敗,散發較重腐爛味。
失重率測定采用稱重法[10],腐爛率測定采用觀察統計法[10],可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法[10],維生素C含量測定采用2,6-二氯酚靛酚滴定[11],超氧化物歧化酶SOD活性測定采用鄰苯三酚自氧化速率法[12]。
1.3.2數據處理應用SPSS 18.0軟件,采用鄧肯氏新復極差對數據進行差異顯著性分析。
2結果與分析
2.1貯藏期間感官變化
由表1可以看出,隨著貯藏時間的增加,草莓感官品質均呈現出明顯下降的趨勢。空白組在第3天出現色澤變暗,果實香味減弱,但無特殊氣味現象;第5天開始出現腐爛,部分呈褐色,顏色暗淡,果實香味消失;第7天草莓顏色徹底變為褐色,出現軟化腐爛現象,且腐爛味道加重,徹底失去可以食用的價值。實驗組同期保鮮效果較好,乳酸鈣溶液組和甘草提取液組感官指標評分均顯著高于對照組(P<0.05),但兩者之間保鮮效果差異不顯著(P>0.05)。
2.2貯藏期間失重率變化
草莓在貯藏過程中水分蒸發、呼吸作用、微生物的浸染等導致草莓失重。從表2可知,3組草莓平均失重率均呈現出上升趨勢,對照組失重率從第3天的(5.45±0.35)%升高到了第7天的(23.24±1.31)%。2個實驗組均能顯著減緩草莓的失重(P<0.05),第7天時,甘草提取液組失重率只有(15.17±1.12)%,乳酸鈣溶液處理也達到了類似效果。
2.3貯藏過程中腐爛率變化
表3顯示,各組草莓的腐爛率隨著貯藏時間的延長持續上升,共同呈現出增長趨勢,但存在一定的差異。空白組在貯藏期間腐爛率最高,第7天時腐爛率高達(100.00±0.00)%。甘草提取液組在第5天時仍然保持著較低的腐爛率,第7天時腐爛率為(69.44±3.93)%,均顯著優于同期蒸餾水對照組(P<0.05)。乳酸鈣溶液組在貯藏期間基本保持著與甘草提取液組相同的腐爛率,沒有差異顯著(P>0.05)。
2.4草莓貯藏過程中可溶性糖含量變化
由表4可知,在草莓的貯藏期間,3組草莓的可溶性糖含量均呈現出降低的趨勢。對照組可溶性糖含量下降最多,第7天可溶性糖含量為(1.11±0.05)%。2種方法處理均能顯著抑制草莓貯藏期間可溶性糖含量的下降(P<0.05),乳酸鈣溶液組第7天可溶性糖含量為(2.38±0.10)%,比對照組高114.41%;甘草提取液組第7天可溶性糖含量為(2.21±0.09)%,比對照組高99.10%;但2個實驗組之間差異不顯著(P>0.05)。
2.5草莓貯藏過程中維生素C含量的變化
表5反映了3組草莓在貯藏過程中維生素C含量的變化情況。相比于對照組Vc含量快速下降的情況,2種保鮮劑都能有效減緩此過程,第7天時,乳酸鈣溶液組Vc含量達(25.61±1.35)mg/100 g,甘草提取液組(28.23±1.78)mg/100 g,均顯著高于對照組(P<0.05)。
2.6草莓貯藏過程中超氧化物歧化酶SOD活性的變化
表6可以看出,貯藏期間草莓SOD活性下降明顯,到第7天時,對照組草莓的SOD活性只有(8.65±0.36)U/g,但甘草提取液組草莓SOD活性表現較好,第7天數值為(26.49±2.15)U/g,顯著高于對照組。乳酸鈣溶液組呈現趨勢與甘草提取液組類似。
3結論
實驗結果表明,甘草提取液、乳酸鈣制劑對草莓的呼吸代謝、腐爛率都有較好的抑制效果,能夠降低草莓水分的流失,降低草莓的腐爛率,對于維生素C、可溶性糖含量的下降速率也能有所減緩,延長草莓保質期。其中甘草作為常見的中藥材,相對于化學保鮮劑,人們的接受度更好,后續可通過對甘草提取液成分進一步分離,分析其不同成分的效果,有針對性地提高保鮮效率。
4討論
草莓果實本身含水量較高、果皮薄,在貯藏過程中極易失水,造成果實萎蔫,失重率的變化可以反映出草莓在采后因失水導致萎蔫的程度,也影響到草莓的外觀。空白組的草莓失重率、感官評分的急劇下降也證實了該結果,保鮮劑主要是通過抑制草莓呼吸作用而達到保鮮作用[11],甘草提取液和乳酸鈣都具有一定的效果,另外鈣處理對果蔬的硬度也有較好的保持效果[12],能抑制失重率的下降。這與徐水芳[13]的研究結果一致,2%鈣處理可減緩青椒失重率和腐爛率的上升速率,延緩果實的衰老過程,從而起到良好的保鮮作用。
糖的種類和含量是衡量果蔬貯藏后品質的重要參數[14],在植物體內同時具備提供能量及維持細胞間滲透壓平衡的功能[15],但貯藏期間呼吸作用導致草莓體內可溶性糖成分的消耗。本研究結果表明,乳酸鈣處理組可在第7天保持可溶性糖含量相對較高的水平,這和陳莉[16]的研究結果趨勢類似,其原因在于鈣離子在細胞膜外部與膜上磷脂分子結合,有穩定生物膜的作用,可以減少乙烯的釋放,從而減少可溶性糖等呼吸基質的消耗,抑制衰老進程。王馨悅[17]利用20 g/L乳酸鈣處理藍莓,可延緩藍莓采后失重率和呼吸速率的下降。
病原微生物的入侵加劇果蔬腐爛[18],甘草提取液含甘草黃酮[19],能夠較好地抑制草莓的腐爛。乳酸鈣組鈣處理可穩定和堅固細胞結構并能有效地抑制病原微生物的侵染,也能使草莓腐爛程度降低。
維生素C是體內清除活性氧的一種重要的抗氧化劑,在貯藏階段極易流失,其含量可用于評價草莓的營養價值[20]。超氧陰離子是植物體內的主要活性氧,SOD是植物體內酶類自由基清除劑,與植物抗氧化能力有著密切的關系[21-22],能有效地清除超氧陰離子[23],從而降低呼吸代謝的速率,延緩衰老。筆者研究證實,鈣處理、甘草提取液都能減緩Vc含量和SOD活性下降,這和Turmanidze[24]、孫元軍[25]、孫樹杰[26]研究的結果一致。
綜上,與對照組相比,貯藏7天后,甘草提取液組和乳酸鈣均能有效減緩草莓失重率和腐爛率,抑制可溶性糖、維生素C下降,保持超氧化物歧化酶SOD活性,可提高草莓保鮮效果。但相比較而言,甘草提取液主要為可食性成分,可能更易于被人們所接受,因實驗安全問題,沒有開展口感和風味實驗,后續開發天然食品保鮮劑時可以進一步深入探討。
參考文獻
[1]孫樹杰,韓曉潔,遲瑞蘋,等.甘草、高良姜復合提取液對菠菜保鮮效果的研究[J].食品與機械,2012,28(3):203-206.
[2]趙博.殼聚糖姜蒜提取液復合保鮮劑對草莓保鮮效果的研究[J].安徽農業科學,2008(16):6956-6958,6983.
[3]周應群,陳士林,趙潤懷.藥用甘草植物資源生態學研究探討[J].中草藥,2009,40(10):1668-1671.
[4] 王巧娥,任虹,曹學麗.甘草研究開發與利用現狀[J].中國農學通報,2011,27(4):290-295.
[5]曾超珍,劉志祥,吳耀輝,等.超聲波提取甘草黃酮及其抑菌活性研究[J].時珍國醫國藥,2007,18(10):2402-2403.
[6] 豆康寧,尚新彬,劉少陽,等.甘草及活性成分對面包防腐作用的研究[J].食品工業,2018,39(3):126-128.
[7]胡曉亮,周國燕,王春霞,等.3種天然保鮮劑對荸薺楊梅貯藏保鮮效果[J].食品與發酵工業,2011,37(6):216-219.
[8]樊銘聰,孫元軍,李文香,等.天然植物提取液抑菌效果篩選及機理研究[J].中國食品學報,2015,15(9):180-185.
[9]李翠萍,唐京,宮夢學,等.丁香及甘草提取液與殼聚糖季銨鹽復合涂膜對藍莓的保鮮作用[。食品工業科技,2019,40(24):276-278,290.
[10]馮文婕,闕斐,陳嶺,等.茶多酚-殼聚糖復合涂膜液對草莓保鮮效果的研究[J].現代農業科技,2016(22):260-262
[11]韓斯,孟憲軍,汪艷群,等.氯化鈣處理對速凍藍莓凍藏期品質的影響[J].食品科學,2014,35(22):310-314.
[12]何首林.28種植物提取物對果蔬防腐保鮮活性篩選[D].楊凌:西北農林科技大學,2012.
[13]徐水芳,肖志堅,趙威威.鈣處理對青椒采后貯藏品質的影響[J].包裝學報,2016,8(4):19-23.
[14] ZAHARAH S S,SINGH Z. Postharvest nitric oxide fumigation alleviates chilling injury,delays fruit ripening and maintains quality in cold-stored ‘Kensington Pridemango[J]. Postharvest Biology & Technology,2011,60(3):202-210.
[15]梁敏華,楊震峰,蘇新國,等.藍光處理對采后桃果實可溶性糖及類胡蘿卜素合成的影響[J].保鮮與加工,2019,19(4):10-15.
[16]陳莉,郝浩永,程朝霞,等.采后氯化鈣處理對番茄生理的影響[J].長江蔬菜,2009(8):27-29.
[17]王馨悅,姜愛麗,胡文忠,等.乳酸鈣處理對采后藍莓品質的影響[J].現代食品科技,2019,35(7):47-54.
[18]孔苗.植物提取物復配對油桃果實采后致腐真菌的抑制作用[D].鄭州:河南農業大學,2005.
[19]曹雅琦,魏丹丹,張森,等.苦參異戊烯基黃酮與甘草黃酮聯用體外抑菌活性評價及抗小鼠乳腺炎作用研究[J].南京中醫藥大學學報,2020,36(3):331-338.
[20]黃瑋婷,劉靜,吳潔,等.不同處理方式對草莓貯藏保鮮的影響[J].安徽農業大學學報,2017,44(5):924-928.
[21]楊海燕,董珊珊,黃正金,等.采后熱激處理對藍莓鮮果品質與生理的影響[J].江蘇農業科學,2019,47(15):233-236.
[22] YAN J,SONG Y,LI J,et al. Forced- air precooling treatment enhanced antioxidant capacities of apricots[J]. Journal of Food Processing & Preservation,2017,3:e13320.
[23]劉志祥,曾超珍.甘草提取液對楊梅的保鮮效果[J].江蘇農業科學,2009,8(5):247.
[24] TURMANIDZE T,GULUA L,JGENTI M,et al. Potential antioxidant retention and quality maintenance in raspberries and strawberries treated with calcium chloride and stored under refrigeration[J]. Brazilian Journal of Food Technology,2017,20:e2016089.
[25]孫元軍,遲瑞蘋,李文香,等.甘草、連翹提取液及其復合液對桃果實保鮮效果的影響[J].食品與生物技術學報,2012,31(12):1307- 1313.
[26]孫樹杰,韓曉潔,李文香,等.甘草、高良姜及其復合提取液對菠菜保鮮效果的研究[J].食品與生物技術學報,2012,31(5):537-542.