龍眼核精油對采后草莓的保鮮效果

韓 林,汪開拓,郭冬琴,周 濃,丁 博,吳善秋

(重慶三峽學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院,重慶萬州 404100)

龍眼核精油對采后草莓的保鮮效果

韓 林,汪開拓*,郭冬琴,周 濃,丁 博,吳善秋

(重慶三峽學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院,重慶萬州 404100)

本文以“紅實(shí)美”草莓為實(shí)驗(yàn)材料,研究了不同濃度龍眼核精油浸泡處理對草莓采后低溫保鮮(4℃)的效果。結(jié)果表明,龍眼核精油對草莓采后具有顯著的保鮮作用,可有效降低草莓的腐爛指數(shù),減緩草莓中可溶性固形物、總糖、維生素C、總黃酮和總酚的損失速度,提高了果實(shí)對DPPH和ABTS自由基的清除能力,維持了其抗氧化活性,其中以精油濃度160μg/mL處理組效果最好,除可滴定酸外,其余指標(biāo)均顯著優(yōu)于其它處理組和對照組。

龍眼核精油,草莓,保鮮,抗氧化活性

龍眼(DimocarpusLonganLour)俗名桂圓,是我國南方的特產(chǎn)名果,主產(chǎn)于廣東、廣西、福建和臺灣等省區(qū)[1]。龍眼果實(shí)營養(yǎng)豐富,具有清除自由基、降血脂、降血糖、抗衰老、提高人體免疫力等功效[2-3]。龍眼核系龍眼的種仁,占果實(shí)鮮重的17%左右,作為龍眼加工過程中的副產(chǎn)物,全國每年廢棄的龍眼核高達(dá)幾十萬噸,而目前對龍眼核的深加工技術(shù)尚屬空白,其利用率幾乎為零,因此造成資源的巨大浪費(fèi)和環(huán)境污染[4-5]。龍眼核味苦、澀,性平,具有行氣散結(jié)、止血、燥濕等功效,含有豐富的揮發(fā)油、淀粉及黃酮等營養(yǎng)成分,其中構(gòu)成龍眼核揮發(fā)油的脂肪酸主要為油酸、棕櫚酸及十八碳-9-烯酸等[6]。

植物精油是多種物質(zhì)的混合物,具有多方面的功效,對細(xì)菌、酵母菌及真菌等均有顯著的抑菌作用,因此近年來,將植物精油用于果蔬保鮮方面的研究逐漸增多,并取得了一定成效[7-9]。本實(shí)驗(yàn)以龍眼加工的廢棄物龍眼核為原料,提取精油,并將其運(yùn)用于草莓的采后保鮮,考察了不同精油濃度處理對草莓采后低溫貯藏的保鮮效果及抗氧化活性,為龍眼核的深入開發(fā)利用和開發(fā)天然果蔬保鮮產(chǎn)品提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

草莓 采摘于重慶市萬州區(qū)九池草莓種植基地,品種為“紅實(shí)美”,果實(shí)采摘后立刻運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,挑選無腐爛、無損傷、大小、色澤和成熟度一致的果實(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

龍眼 購買于本地超市(經(jīng)鑒定其品種為儲良龍眼),去皮和果肉,留核,干燥后粉碎,備用;2,6-二氯靛酚 購自上海工碩生物技術(shù)有限公司;DPPH,蘆丁和兒茶素標(biāo)準(zhǔn)品 購自Sigma公司;ABTS 購自Amersco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。

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

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 龍眼核精油的提取 稱取一定量龍眼核粉末,以正己烷為提取溶劑,利用索氏提取器在溫度為80℃條件下提取6h,樣品經(jīng)過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮后,置于烘箱中低溫干燥至恒重得到龍眼核精油,放于4℃低溫箱中備用。

1.2.2 低溫保鮮實(shí)驗(yàn) 以無水乙醇為溶劑,將龍眼核精油配制成不同濃度(20、40、80、160和320μg/mL)。將篩選出的草莓果實(shí)分別在不同濃度精油中浸泡10s后立即取出,置于4℃條件下貯藏,每隔2d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,分別做乙醇對照和空白對照,每次實(shí)驗(yàn)做3個平行[10]。

1.2.3 腐爛指數(shù)和可溶性固形物含量 腐爛程度按草莓果實(shí)腐爛面積大小劃分為4個等級:0級,無腐爛;1級,果面有1～3個小腐爛斑點(diǎn);2級,腐爛面積占果實(shí)面積的25%～50%;3級,大于果實(shí)面積的50%[11]。

腐爛指數(shù)(%)=100×Σ(腐爛級別×該級果實(shí)數(shù))/(最高腐爛級別×總果實(shí)數(shù))

草莓果實(shí)中可溶性固形物含量利用PAL-1數(shù)顯糖度計(jì)測定[12]。

1.2.4 可滴定酸、總糖和維生素C含量 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[13];總糖含量采用蒽酮比色法測定[13];維生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法[13]。

1.2.5 總黃酮的測定 參考文獻(xiàn)[14]。

1.2.5.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作 配制0.22mg/mL的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別移取0.20、0.80、1.00、1.40、1.80、2.20、2.60mL蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaNO2溶液0.3mL,搖勻,放置5min,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的AlCl3溶液0.6mL,放置6min,用蒸餾水定容至10.0mL,用紫外可見分光光度計(jì)在波長510nm處測定吸光值。以吸光值對蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度進(jìn)行線性回歸分析,求得回歸方程為:y=10.8x+0.0053,R2=0.9996,研究表明,蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度在此范圍內(nèi)與吸光值具有良好的線性關(guān)系。

1.2.5.2 樣品中總黃酮的測定 準(zhǔn)確稱取各處理的草莓2.50g,研磨均勻后精密移取0.5mL草莓汁,按1.2.5.1的方法依次加入NaNO2溶液和AlCl3溶液,放置6min,用蒸餾水定容至10.0mL,在波長510nm處測定吸光值,同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn),計(jì)算各處理草莓中總黃酮的含量P。

P=m1/M1

式中：m1-草莓汁中總黃酮的含量,mg;M1-草莓的質(zhì)量,g。

1.2.6 總酚的測定 參考文獻(xiàn)[15]。

1.2.6.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作 配制0.1g/L的兒茶素標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別移取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液,加入1.0mL的Folin-酚顯色劑,3min后加入1.0mL濃度為1mol/L的碳酸鈉水溶液,用蒸餾水定容至10.0mL,混合均勻后,室溫下避光放置1h,用紫外可見分光光度計(jì)在波長725nm處測定吸光值。以吸光值對兒茶素標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度進(jìn)行線性回歸分析,求得回歸方程為:y=3.3518x+0.0645,R2=0.9999,研究表明,兒茶素標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度在此范圍內(nèi)與吸光值具有良好的線性關(guān)系。

1.2.6.2 樣品中總酚的測定 準(zhǔn)確稱取各處理的草莓2.50g,研磨均勻后精密移取50μL草莓汁,按1.2.6.1節(jié)方法加入Folin-酚顯色劑和碳酸鈉水溶液,用蒸餾水定容至10.0mL,混均后置于暗處反應(yīng)1h,在波長725nm處測定吸光值,同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn),計(jì)算各處理草莓汁中總酚的含量C。

C=m2/M2

式中：m2-草莓汁中總酚的含量,mg;M2-草莓的質(zhì)量,g。

1.2.7 抗氧化活性的測定

1.2.7.1 對DPPH自由基的清除作用 參考文獻(xiàn)[16]的方法，準(zhǔn)確移取3.8mL質(zhì)量濃度為25.61mg/L的DPPH溶液,加入0.2mL體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶液,混勻,在波長517nm處測吸光度Ac。準(zhǔn)確移取0.2mL各處理的草莓汁,加入3.8mL DPPH溶液(質(zhì)量濃度為25.61mg/L),混合均勻,室溫避光反應(yīng)30min后于波長517nm處測定吸光度Ai。同時(shí)測定3.8mL體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶液中加入0.2mL各處理的草莓汁的吸光度Aj。DPPH清除率為:

1.2.7.2 對ABTS自由基的清除作用 參考文獻(xiàn)[17]的方法，取5.0mL 7mmol/L的ABTS溶液,加入88.0μL 140mmol/L的過硫酸鉀,在室溫下置于暗處反應(yīng)12～16h,形成ABTS自由基儲備液。在734nm處,用體積分?jǐn)?shù)70%的乙醇稀釋ABTS自由基儲備液至吸光度0.70±0.02,備用。準(zhǔn)確量取0.2mL各處理的草莓汁,加入3.8mL ABTS+溶液,混勻,在室溫下反應(yīng)6min,于734nm處測定吸光度AE。同時(shí)吸取3.8mL ABTS+溶液,加入0.2mL體積分?jǐn)?shù)70%的乙醇溶液于734nm處測定吸光度AB。ABTS自由基清除率按下式計(jì)算:

ABTS自由基清除率(%)=100×(AB-AE)/AB

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

由圖1可以看出,和空白對照及乙醇對照相比,不同濃度的龍眼核精油對草莓果實(shí)的腐爛均有一定的抑制作用,但隨著貯藏時(shí)間的增加,草莓的腐爛指數(shù)均呈上升趨勢,并且不同濃度龍眼核精油處理之間存在顯著的差異。其中精油濃度160μg/mL處理組草莓的腐爛指數(shù)顯著低于其它濃度處理組(p=0.02<0.05),經(jīng)過10d的低溫貯藏后,腐爛指數(shù)僅為41.67%。果實(shí)的腐爛與微生物的活動有著密切的聯(lián)系,龍眼核精油具有一定的抑菌活性,可以抑制草莓果實(shí)表面微生物的生長,從而起到抑制果實(shí)腐爛的作用,但當(dāng)精油濃度過高時(shí),在抑菌的同時(shí),也會對草莓產(chǎn)生藥害作用,因而腐爛指數(shù)偏高[18]。

圖1 龍眼核精油對草莓腐爛指數(shù)的影響Fig.1 Effects of postharvest treatments with essential oil from Longan seed on decay index

2.2 不同處理草莓在貯藏期間可溶性固形物含量的變化

不同濃度龍眼核精油處理的草莓在貯藏期間可溶性固形物含量的變化如圖2所示。由圖2可知,在低溫貯藏期間,各處理組草莓可溶性固形物含量均逐漸下降,但相對于空白對照和乙醇對照,龍眼核精油處理組下降較為緩慢,尤其以160μg/mL處理組較為顯著(p=0.03<0.05),在10d的低溫貯藏期間,草莓中的可溶性固形物含量由8.70%下降到7.50%,下降率僅為13.79%,遠(yuǎn)低于其它處理組和對照組。

圖2 龍眼核精油對草莓可溶性固形物含量的影響Fig.2 Effects of postharvest treatments with essential oil from Longan seed on total soluble solids

2.3 不同處理草莓在貯藏期間可滴定酸的變化

由圖3可知,龍眼核精油對草莓中可滴定酸的影響并不顯著(p=0.10>0.05),在低溫貯藏期間,草莓中的可滴定酸呈下降趨勢,平均減少0.41%,并且各精油濃度處理組之間,以及與空白對照和乙醇對照相比,差異并不顯著。

圖3 龍眼核精油對草莓可滴定酸含量的影響Fig.3 Effects of postharvest treatments with essential oil from Longan seed on titratable acidity

2.4 不同處理草莓在貯藏期間總糖和維生素C的變化

草莓在貯藏期間總糖和維生素C含量的變化如圖4和圖5所示,由圖4可知,龍眼核精油對草莓果實(shí)中總糖含量的減少具有顯著的抑制作用(p=0.02),特別是當(dāng)精油濃度為160μg/mL時(shí),作用效果最明顯,在貯藏結(jié)束后(10d),總糖含量減少15.08%,遠(yuǎn)低于空白對照(26.77%)和乙醇對照(31.33%)。維生素C是草莓品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,由圖5可知,草莓中維生素C的含量隨著貯藏時(shí)間的增加而降低,貯藏10d后,精油濃度160μg/mL處理組維生素C含量為42.17mg/100g,顯著高于其它處理組和對照組(p=0.02<0.05)。

圖4 龍眼核精油對草莓總糖含量的影響Fig.4 Effects of postharvest treatments with essential oil from Longan seed on total sugar

圖5 龍眼核精油對草莓維生素C含量的影響Fig.5 Effects of postharvest treatments with essential oil from Longan seed on VC

2.5 不同處理草莓在貯藏期間總黃酮和總酚的變化

草莓中的花色苷是重要的黃酮類物質(zhì),而黃酮、多酚及維生素C是具有良好的清除自由基能力。不同處理草莓在貯藏期間總黃酮和總酚的變化如圖6和圖7所示。由圖6可知,在貯藏期間,各處理組及對照組中草莓總黃酮含量均在下降,表現(xiàn)為草莓色澤變暗,其中以精油濃度160μg/mL處理組下降最為緩慢,在10d的觀察期中損失了44.84%,而損失率最高的可達(dá)67.07%(精油濃度20μg/mL處理組)(p=0.015)。由圖7可知,草莓中總酚的含量隨著貯藏時(shí)間的增加而逐步減少。在各測定時(shí)間點(diǎn)中,精油濃度160μg/mL處理組草莓中總酚含量均顯著高于其它處理組和對照組(p=0.04),貯藏10d后,總酚含量為1.39mg/g,僅下降17.75%。

圖6 龍眼核精油對草莓總黃酮含量的影響Fig.6 Effects of postharvest treatments with essential oil from Longan seed on total flavonoids

圖7 龍眼核精油對草莓總酚含量的影響Fig.7 Effects of postharvest treatments with essential oil from Longan seed on total phenols

2.6 不同處理草莓在貯藏期間抗氧化活性的變化

2.6.1 對DPPH自由基的清除作用 DDPH在有機(jī)溶劑中是一種穩(wěn)定的自由基,在517nm有強(qiáng)吸收。有自由基清除劑存在時(shí),DPPH·的單電子被配對而使其顏色變淺,在最大吸收波長處的吸光度變小,而且這種顏色變淺的程度與配對電子數(shù)是成化學(xué)劑量關(guān)系的,因此可用于檢測自由基的清除情況,從而評價(jià)實(shí)驗(yàn)樣品的抗氧化能力[19]。由圖8可知,隨著貯藏時(shí)間的增長,各濃度精油處理組及對照組草莓抗氧化能力均逐漸降低,其中以160μg/mL處理組下降較為緩慢,在各測定時(shí)間點(diǎn)中,對DPPH自由基的清除率均顯著高于其它處理組和對照組(p=0.012)?？傸S酮、總酚及維生素C是果蔬中主要的抗氧化活性物質(zhì),其含量隨著貯藏時(shí)間的增加而逐漸減少,從而導(dǎo)致抗氧化活性下降。由圖5～圖7可知,160μg/mL處理組草莓中總黃酮、總酚及維生素C含量均顯著高于其它處理組和對照組(p<0.05),因此顯示了較好的DPPH自由基清除效果。

圖8 龍眼核精油對草莓清除DPPH自由基的影響Fig.8 Effects of postharvest treatments with essential oil from Longan seed on the DPPH radical scavenging activity

2.6.2 對ABTS自由基的清除作用 ABTS與一定濃度的過硫酸鉀在暗處反應(yīng)12～16h,經(jīng)活性氧氧化后生成穩(wěn)定的藍(lán)綠色陽離子自由基ABTS+,然后加入實(shí)驗(yàn)樣品,若該樣品具有抗氧化活性,則會與ABTS+發(fā)生反應(yīng)而使反應(yīng)體系褪色[20]。由圖9可知,160μg/mL處理組草莓在貯藏期間對ABTS自由基的清除能力顯著高于其它處理組和對照組(p=0.013),第10d的測定結(jié)果表明,該處理組對ABTS自由基的清除率可達(dá)78.46%,主要也和草莓中抗氧化活性成分總黃酮、總酚及維生素C的含量有關(guān)。

圖9 龍眼核精油對草莓清除ABTS自由基的影響Fig.9 Effects of postharvest treatments with essential oil from Longan seed on the ABTS radical scavenging activity

3 結(jié)論與討論

植物精油是重要的植物次生代謝產(chǎn)物,主要成分為萜烯族、芳香族、脂肪族及含硫含氮類化合物,其中萜烯類是精油的主要成分[21]。目前國內(nèi)外大量研究已表明,植物精油具有很好的抑菌活性,對細(xì)菌、酵母菌及真菌等均有顯著的抑制作用,這主要與精油中所含的酚類、萜類、醛酮類,以及醇類、醚類和烴類物質(zhì)有關(guān)[22]。研究表明,植物精油的抑菌機(jī)理主要表現(xiàn)在其疏水性作用于微生物細(xì)胞膜,增加了細(xì)胞膜的流動性和透氣性,使胞內(nèi)含物滲漏,微生物酶系統(tǒng)損傷,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡[23-24]。因此,將植物精油運(yùn)用于果蔬的保鮮可有效抑制果蔬表面微生物的生長,保持果蔬品質(zhì),從而起到延長果蔬貯藏時(shí)間的作用。然而,精油的濃度對果蔬的保鮮效果并非成正比,只有當(dāng)濃度適中時(shí)才能起到保鮮的效果,濃度過高則會對果蔬生產(chǎn)藥害[18]。

本文從龍眼加工的廢棄物龍眼核中提取精油,將其運(yùn)用于草莓的采后保鮮,并考查了貯藏過程中相關(guān)質(zhì)量指標(biāo)和抗氧化活性的變化。結(jié)果表明,使用一定濃度的龍眼核精油處理可有效降低草莓的腐爛指數(shù),減緩草莓中可溶性固形物、總糖、維生素C、總黃酮和總酚的損失速度,其中以精油濃度160μg/mL處理組效果最好,而對可滴定酸的影響并不顯著?？寡趸钚詫?shí)驗(yàn)表明,在采后貯藏期間,以精油濃度160μg/mL處理組草莓對DPPH和ABTS自由基的清除能力較好,顯著高于其它處理組和對照組。由于龍眼核精油中成分比較復(fù)雜,其有效抑菌成分和保鮮作用機(jī)理尚不明確,下一步工作將對此進(jìn)行深入研究。

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保障飲用水安全需四管齊下

國務(wù)院正式發(fā)布的《水污染防治行動計(jì)劃》(簡稱“水十條”)提出，到2020年，全國水環(huán)境質(zhì)量得到階段性改善，污染嚴(yán)重水體較大幅度減少，飲用水安全保障水平持續(xù)提升。與百姓生活息息相關(guān)的飲用水安全問題，再度成為關(guān)注焦點(diǎn)。清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院博士、副教授楊宏偉認(rèn)為，保障飲用水安全，需要從水源選擇、供水安全保障、家庭防范、政府監(jiān)管等方面“四管齊下”。

第一，由于各地區(qū)水源不同，有一些水源不好的地區(qū)，由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)或者污染的原因，水中存在對人體有害的無機(jī)或有機(jī)污染物，水處理工藝可部分去除這些污染物，但在水處理過程中，還會進(jìn)一步產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物，所以飲用水安全的第一步一定是尋找好的水源。

第二，供水系統(tǒng)是保障飲用水水質(zhì)安全的重要環(huán)節(jié)，針對不同的水源水質(zhì)，采用適宜的處理工藝，可保障出廠水達(dá)到國家飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)規(guī)范的供水管網(wǎng)及二次供水系統(tǒng)的管理和維護(hù)，可保障用戶龍頭水達(dá)到國家飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

第三，為保障飲用水安全或進(jìn)一步提升飲用水水質(zhì)，家庭可通過燒開水或安裝家用凈水器等方式。燒開日常飲用水可殺死微生物，但對有機(jī)污染物和重金屬離子等去除效果有限，而家用凈水器可以有效去除有機(jī)物及二次供水過程中產(chǎn)生的余氯等，可進(jìn)一步提升水質(zhì)。

第四，政府應(yīng)該進(jìn)一步加大對飲用水安全的投入，包括水源保護(hù)、水廠和管網(wǎng)建設(shè)、二次供水系統(tǒng)的管理和維護(hù)、專業(yè)人員培訓(xùn)、政策法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的制定等。

來源：經(jīng)濟(jì)參考報(bào)

Effect of essential oil from Longan seed on preservation and antioxidant activity in strawberry fruit

HAN Lin,WANG Kai-tuo*,GUO Dong-qin,ZHOU Nong,DING Bo,WU Shan-qiu

(College of Life Science and Engineering of Chongqing Three Gorges University,Chongqing 404100,China)

The fresh strawberry(FragariaananassaDuch. cv. Hongshimei)was used as the experimental material and different concentrations of essential oil from Longan seed was employed to study on the preservation effects of the post harvest strawberry under low temperature condition(4℃). The results showed that the essential oil from Longan seed had remarkable effects on the preservation of strawberry,which could reduce the decay index and slow down the losing speed of soluble solid,total sugar,vitamin C,total flavone and phenolics effectively,the radical scavenging ability against DPPH and ABTS of the strawberry was improved and its antioxidant activity was kept. The strawberry treated by the essential oil with the concentration of 160μg/mL showed the best effect,all of indexes but titrable acidity were superior to other treatments and control group remarkably.

Longan seed essential oil;strawberry;preservation;antioxidant antivity

2014-08-05

韓林(1985- )，男，碩士，講師，研究方向：果蔬深加工及采后保鮮。

*通訊作者:汪開拓(1982-)，男，博士，副教授，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品貯藏。

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31201440)；重慶三峽學(xué)院創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。

TS255.3

A

1002-0306(2015)11-0309-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.11.054