姜提取物對草莓保鮮作用的影響

王聰敏，楊雅蘭，王詩贊，沈盛舉

（商丘學院，河南 商丘 476000）

草莓是薔薇目薔薇科植物，原產地為南美，后因味道鮮美、營養豐富迅速在中國各地及歐洲等地大規模推廣種植。新采摘的草莓果肉含水量高達95%，組織比較鮮嫩，但易受病原微生物的侵害，采摘后，在室溫下放置1～3 d 后變質，這嚴重影響了草莓的大規模種植和發展[1]。另外由于我國鮮果運輸和保鮮技術不夠完善，常常導致鮮果在運輸途中極易腐爛或遭受霉菌的侵害。所以在我國關于草莓保鮮技術研究仍有很大的發展空間，延長草莓的保鮮時間和提高鮮食品質是草莓保鮮技術的熱點項目。草莓屬于漿果類果實，水分含量很高，在采摘過后由于水分的損失導致硬度很快下降，普通的果實保鮮方法對其很難適用，所以需要研究一種新型的天然無公害且成本較低，方便操作的涂抹型生物保鮮劑。

姜通常指姜科姜屬植物姜（Zingiber officinaleRosc.）的根和莖，在亞洲、印度和阿拉伯等地區常被用作傳統藥物[2]。姜含有姜精油、姜酚、姜酮等多種天然抗氧化成分，有較強的抗氧化能力，也是一種天然、無毒的保鮮劑[3]。將姜與其他化學成分復合或者把姜的成分提取出來作為天然防腐劑具有很大的應用潛力[4]。本課題將生姜提取液運用到草莓的防腐保鮮中，通過測定草莓果實的腐爛率、失重率、可溶性固形物以及VC 含量的變化最終得出生姜提取液的最佳應用濃度，得到一種天然高效的生物保鮮劑。

1 材料與方法

1.1 材料

草莓：選擇當季新鮮草莓，成熟度一致，大小均勻，無病蟲害，無機械損傷。生姜：選用農貿市場購買的河南大姜，飽滿新鮮，辛辣味淡，無病蟲害。

1.2 主要試劑

無水乙醇，無菌蒸餾水。

1.3 主要儀器

生產試驗儀器見表1。

表1 試驗儀器Tab.1 The test instruments

1.4 試驗方法

1.4.1 生姜提取液提取工藝流程

生姜切片→干燥→粉碎成末→加入乙醇配成溶液→超聲波處理→分離上清液→高速離心去除雜質→旋轉蒸發去除乙醇→加入無菌蒸餾水配成原液。

1.4.2 生姜提取液制備步驟

采用李偉峰[5]設計的提取方法制備生姜提取液。將購買回來的新鮮生姜清洗干凈后切成厚約5 mm 的姜片，在溫度為65℃～75℃的電熱鼓風干燥箱中烘8～10 h，直到水分含量為10%～12%，先用粉碎機粉碎，后用破壁機打成粉末狀，再選擇40目篩網過篩，獲得手感細膩無纖維絲狀物的姜粉。將濃度為95%的無水乙醇調配為70%的乙醇溶液，稱取定量的生姜粉，料液比按1∶35（g/mL）加入到70%的乙醇溶液中，在85℃條件下100 Hz 超聲提取90 min 后，分離上清液；剩余的殘渣再按照上述方法重復提取1 次，合并2 次離心后的濾液。將濾液在4 000×g 離心機下離心15 min，然后取上清液，用55℃的旋轉蒸發儀旋轉蒸發除去乙醇，最后得到的膏狀物用無菌蒸餾水溶解，配制成質量濃度為1.0 g/mL 的原液。密封后，于4℃下保存備用。

1.4.3 生姜提取液處理新鮮草莓

由于需要測量草莓的4 個不同數據，所以需要將購買的新鮮草莓清洗干凈，挑選出生理狀態良好、無病蟲害、無機械損傷的草莓分為4個大組。分別測量其失重率、腐爛率、可溶性固形物的含量以及維生素C的含量。每組又細分為5個小組，每組10 個并稱量，每組草莓凈質量進行不同濃度處理。將1.0 g/mL 生姜提取原液分別調配為0.05%、0.1%、0.5%和1.0% 4 個濃度，再設置空白對照組蒸餾水，并編號為1、2、3、4、CK（空白對照）以方便后續記錄。將分好的5 組草莓分別放入不同濃度下的生姜提取液和空白對照組蒸餾水中浸泡15 min，然后用干凈擦拭紙擦干水分后選用聚乙烯包裝袋包裝，在低溫下進行貯藏。每天記錄草莓新鮮度的各項指標，共7 d，直到草莓表面腐爛嚴重，試驗結束。

1.5 相關指標的測定

1.5.1 失重率的測定

采用稱質量法測定[6]以最初樣品質量M0與每次測定樣品質量M1之差占最初樣品質量的百分比表示。

1.5.2 腐爛率的測定

按果實腐爛面積大小將果實劃分為4 級[7]：0 級，無腐爛；1級，腐爛面積小于果實面積的10%；2級，腐爛面積占果實面積的10%～30%；3級，腐爛面積大于果實面積的30%。

腐爛指數=（腐爛級別×該級果實個數）/（最高腐爛級別×總果實數）×100%

1.5.3 可溶性固形物含量的測定

根據國標NY/T 2637-2014[8]折光儀法進行測定。將草莓切碎后放入破壁機中打成汁，然后用紗布過濾，去除濾渣，保留濾液，最后用手持式折光儀測定，把濾液滴在折光儀的蓋板上，蓋上蓋后進行讀數。

1.5.4 維生素C含量的測定

采用高效液相色譜法[9]測定草莓中的維生素含量。

2 結果與分析

2.1 不同濃度的生姜提取液對新鮮草莓失重率的影響

由于新鮮草莓含水量約占果實總量的90%～95%，所以其失重率的大小嚴重影響了果實的口感。隨著采摘后的草莓果實成熟和蒸騰作用，果實中的水分會逐漸減少，果實的表皮光澤度下降，最后呈枯皺狀態。因此，果實的失重率也是判斷草莓果實是否新鮮的一個重要指標。由表2 可知，經過生姜提取液浸泡處理過的草莓在儲藏期間失重率升高比例和空白對照組（CK）相比較為緩慢，總體來說經過提取液處理過后的草莓水分損失和無任何處理的草莓相比有所減少，其中濃度為0.5%的處理液浸泡過的草莓失重率上升趨勢最為緩慢，從第1 d 的4.3%到第七天的8.5%，僅升高了4.2%。反觀未經任何處理的對照組CK 則從第1 d 的4.9%上升到最后1 d的16.3%。這說明生姜提取液能阻檔草莓的呼吸作用，進而減少草莓的失重率。

表2 不同濃度的生姜提取液對草莓失重率的影響Tab.2 The effect on weight loss rate of strawberry

2.2 不同濃度的生姜提取液對新鮮草莓腐爛率的影響

草莓屬于漿果類果實，而漿果是由子房聯合其他的花器發育成的柔軟多汁的肉質果，通常型小皮薄[10]。由于漿果類果實果皮較薄，果肉含水量很高，采摘后失去了果樹養分的供應，如果未經過保鮮處理，極其容易腐敗變質。另外，由于草莓沒有外果皮的保護，果實十分嬌嫩，所以在采摘過程中極易受到機械損傷而導致軟化腐爛。根據相關數據表明，我國的水果蔬菜在流通運輸期間腐爛變質損失率高達20%～30%，造成損失將近1 000×108元[11]。因此，果實腐爛率是判斷水果是否新鮮的主要指標。在本試驗中，采用天然的生物保鮮劑生姜作為原材料制成提取液測試其對草莓的保鮮效果，由表3可以看出，所有經過提取液處理過的草莓果實在貯藏期間的腐爛率和空白對照組相比均有不同程度的降低，其中處理液編號為3的濃度差異最為顯著，在第7 d的腐爛率比未經過任何處理的空白對照組低43.5%。之所以經過處理過后的草莓果實腐爛率會有不同程度的降低，是因為生姜提取液在草莓表面形成了一種透明的薄膜，不僅對空氣起到了屏障的作用，降低了草莓自身的呼吸作用，而且提取液中的有效成分可以抑制并殺死危害果實的有害微生物，進而制止果實腐爛。

表3 不同濃度的生姜提取液對草莓腐爛率的影響Tab.3 The effect on strawberry decay rate

2.3 不同濃度的生姜提取液對新鮮草莓中可溶性固形物含量的影響

草莓中的可溶性固形物含量代表了草莓果實營養成分的含量，也是影響草莓風味的一個重要因素，草莓中的可溶性固形物的含量也可以體現出草莓的新鮮程度。從表4中可以看出，草莓在儲藏過程中可溶性固形物的含量都是呈先上升后下降的趨勢。其中生姜提取液編號為3的一組處理效果最顯著，在第5 d，草莓中的可溶性固形物的含量達到最大，最大值為8.7%，隨后開始降低，在試驗最后1 d 減少量為0.3%，與此同時，對照組的含量在第3 d 達到最大，最大值約8.3%，而后開始呈下降趨勢，到試驗第7 d減少量已經達到了3.3%。引起整體數據先上升后下降的原因是，采摘過后草莓果實還在繼續成熟，體內可溶性糖的含量還在逐漸增加直達到完全成熟期后停止增加，隨后由于草莓的呼吸作用和蒸騰作用使可溶性固形物的含量降低。

表4 不同濃度的生姜提取液對草莓可溶性固形物含量的影響Tab.4 The effect on soluble solid content of strawberry

2.4 不同濃度的生姜提取液對新鮮草莓中維生素C 含量的影響

維生素C 不僅是草莓果實的主要營養成分，在草莓果實貯藏的過程中起著重要的作用，可以一定程度上延緩果實的衰老。所以，如果可以在貯藏過程中減少維生素C 的消耗和分解，也可以提高草莓果實的貨架保質期。由表5可以看出，在最初的3 d 內，試驗組和對照組的草莓中的維生素C 含量都在下降，到了第4 d未經過任何處理的對照組CK 下降速度增大，這是因為草莓果實的腐爛導致維生素C 被氧氣不斷地消耗。而經過不同濃度提取液處理過后的草莓下降速度都較為緩慢，其中編號為3 的提取液效果最為顯著，到了第7 d維生素C 含量比最初含量下降了0.06 μg·g-1。由此可見，生姜提取液在一定程度上可以延緩草莓果實中維生素C 的減少，并且起到保鮮效果，其中濃度為0.5%的生姜提取液效果最好。

表5 不同濃度生姜提取液對草莓維生素C含量的影響Tab.5 The effects of different concentrations of ginger extract on vitamin C content of strawberry

3 結論

試驗選擇使用純天然的生物保鮮劑生姜作為原材料，烘干碾碎提取制成不同濃度的提取液對新鮮草莓進行保鮮，通過數據可以看出保鮮效果良好，不僅草莓的失重率和腐爛率有所改善，可溶性固形物以及維生素C 含量的減少量也在下降。其中濃度為0.5%的生姜提取液對草莓的保鮮效果最好。未經處理的草莓貯藏到第4 d 腐爛率超過50%，而經過最佳濃度處理的草莓第7 d 的腐爛率還不到50%，這是因為經過生姜提取液浸泡過后的草莓表面形成了一層薄膜，一定程度上限制了草莓的呼吸作用和生理活動從而延緩了草莓的衰老，又因為生姜提取物具有很強的殺菌作用，可以殺死一些有害微生物，延長了草莓的保質期。