肖新生,胡绍文,周 洁
(湖南科技学院生命科学与化学工程系,湖南永州 425100)
油茶饼提取物对圣女果保鲜作用的研究
肖新生,胡绍文,周 洁
(湖南科技学院生命科学与化学工程系,湖南永州 425100)
油茶饼提取物中含有大量具有功能性的物质,如单宁、茶皂素、黄酮类物质。本研究分别以水和95%乙醇作为溶剂对油茶饼进行萃取分离,得到油茶饼提取物。然后研究提取物对常见微生物的抑菌作用和对圣女果的保鲜作用。结果表明,提取液对圣女果保鲜有促进作用。采用浓度为50mg/mL的乙醇提取物配制涂膜液,对圣女果进行涂膜处理,能有效保证圣女果15d不腐烂。在抑菌实验中发现,提取液明显抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长,而对霉菌抑制作用较弱。
油茶饼,提取物,圣女果,防腐保鲜
近年来,国内外对天然提取物的抗菌能力和抗氧化能力的研究十分盛行。华中农业大学的章文才,在国内首先进行柑橘中草药防腐保鲜实验。闫师杰[1]等研究了从丁香、大黄、高良姜等物质中提取的有效成分对青椒和甜椒的保鲜影响,发现对果实的呼吸强度、电导率、失重率、丙二醛含量有明显影响,可延长青椒和甜椒的保鲜期。陈志宏等采用百部、良姜、虎杖、花椒、丁香、桂皮等中草药提取液,结合使用乙烯吸收剂及聚乙烯塑料包装,可使荔枝常温保存10d仍有良好的风味[2]。朱璇[3]等研究发现目前中草药抑菌实验中黄连的抑菌能力最强,其次为大黄、黄苓、大青叶、丁香、艾叶、鱼腥草、黄柏、白头翁、蒲公英等。油茶籽榨油后剩余残渣即为油茶饼。油茶饼中含有茶皂素、茶籽多糖、茶籽蛋白、脂肪、粗纤维及少量的多酚类物质。茶皂素、多酚类等有抑菌和抗氧化作用,对食品中常见污染菌(如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌)有很好的抑制作用[4]。但不同方法提取物抑菌能力差异及其在圣女果等果蔬保鲜方面的应用在国内外还未见深入报道。圣女果,又名樱桃番茄、小西红柿,因其含水量多,表皮薄,易失水萎蔫,而在常温下不易保鲜[5]。本研究采用不同的提取溶剂对油茶饼进行提取,获得成分和浓度有差异的提取物。采用涂膜处理圣女果,考察其保鲜效果。
1.1 材料与仪器
油茶籽饼 永州市购当年产,粉碎后过40目筛备用;圣女果 由永州市蔬菜研究所实验基地提供,当天采摘后,2h内运往实验室,实验室温度(15±2)℃;大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、黑曲霉 均为湖南科技学院微生物实验室提供;培养基、乙醇等常见试剂。
DH250(303-0)型恒温培养箱 西安唯信检测设备有限公司;R-201型真空旋转蒸发器 郑州长城科工贸有限公司;HH-W600型数显三用恒温水箱 金坛市亿通电子有限公司;WG-71型电热恒温鼓风干燥箱 天津市泰斯特仪器有限公司;DJ-10A倾倒式粉碎机 上海淀久中药机械制造有限公司; UV-2550型紫外可见分光光度计 日本岛津有限公司;WYT型手持折光仪 成都兴晨光学仪器有限公司;LGJ-12型冷冻干燥机 郑州南北仪器设备有限公司;FA2004N电子分析天平 上海精密科学仪器有限公司;MP511型实验室pH计 上海三信仪表厂;GY-1型果实硬度计 牡丹江市机械研究所。
表3 各提取物涂膜后,圣女果贮藏10d后的感官品质变化
1.2 实验方法
1.2.1 不同油茶饼提取物的制备方法 称取油茶饼粉末100g,加蒸馏水500mL,于50℃超声波提取2h,过滤,滤渣再加500mL蒸馏水提取0.5h,过滤,合并两次滤液,减压浓缩,于冷冻干燥机中干燥成粉末得油茶饼水提取物。采用同样方法制得油茶饼95%乙醇提取物。
1.2.2 滤纸圆片法比较不同提取物的抑菌能力 营养琼脂培养基的配制、供试菌株的制备和菌悬液的制备方法见参考文献[6]。取上述提取物制备成100mg/mL的样品溶液。用打孔器将滤纸圆片打成8mm的圆片,经高压灭菌后放在样品溶液及空白对照的生理盐水中浸泡30min,沥去多余的试液,用无菌镊子移放到涂好菌液的培养基上。每皿成“+”形对称放置4张圆片,每种菌平行做三组,置于37℃恒温培养箱内培养24h。培养结束后,用刻度尺测量培养基中抑菌圈的直径大小。再选取上述保鲜效果最好的提取液分别制备成100、10、1、0.1、0.01mg/mL五个浓度的溶液进行抑菌实验。
1.2.3 提取物对圣女果的保鲜作用研究实验
1.2.3.1 涂膜处理 取新鲜、无病虫害、无机械伤的新鲜圣女果10份,每份各0.5kg,分别放入五种浓度油茶饼乙醇提取物和油茶饼水提取物涂膜剂中,浸泡30s,用漏勺捞出后置于白瓷盘上自然晾干,另取0.5kg不涂膜圣女果为对照,和涂膜圣女果共同于(15±2)℃贮藏,处理和对照均设三个重复,15d后进行感官评价和部分理化指标测定。
1.2.3.2 部分理化指标测定 失重率∶称重法;硬度∶果实硬度计;酸度∶电位滴定法;糖度∶手持折光计;维生素C(VC)∶2,4-二硝基苯肼比色法[7]。
1.2.3.3 感官指标测定 观察提取液对圣女果的色泽、质地、霉斑、气味、干燥状况等影响。
2.1 油茶饼提取物的抑菌能力
滤纸圆片法通常用来测定样品的抑菌作用大小。通过测定抑菌圈的直径,比较抑菌效果。抑菌圈直径越大,抑菌作用越强。实验中比较了油茶饼水提取物与油茶饼乙醇提取物的抑菌作用,结果如表1所示。
表1 100mg/mL提取物溶液的抑菌圈直径(mm)
由表1可知两种提取物溶液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌都有明显的抑制作用,对霉菌生长的抑制作用较弱,乙醇提取物溶液的抑菌效果最好。相同条件下,乙醇提取物在100mg/mL时的抑菌圈直径分别为∶大肠杆菌13.8mm,金黄色葡萄球菌12.6mm。
分别配制质量浓度为100、10、1、0.1、0.01mg/mL的乙醇提取物溶液再次进行抑菌实验,考察提取物浓度对抑菌作用的影响,结果如表2所示。
表2 不同浓度乙醇提取物溶液的抑菌圈直径比较
由表2可知,油茶饼乙醇提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和霉菌均有明显的抑制作用,且抑菌能力与溶液浓度正相关,随着溶液浓度的增加抑菌圈直径不断增大。乙醇提取物溶液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和霉菌的最低抑菌浓度分别为0.01、0.1、1mg/mL。
2.2 油茶饼提取物的保鲜效果研究
2.2.1 不同提取液相同浓度(100mg/mL)下保鲜能力研究 新鲜圣女果在自然保藏状态下颜色、气味、质地等会发生变化,在15℃环境下一般放置一周就会腐烂。表3是圣女果采用各提取物涂膜处理后,室温(15±2)℃贮藏15d后的感官评价的结果。
采用数码相机对贮藏后的圣女果进行拍照,将拍到的照片放在一起进行比较,直观地考察各种提取物的保鲜效果。图1是贮藏15d后样品图。
从表3和图1中可以看出,油茶饼乙醇提取物对圣女果有良好的保鲜效果,油茶饼水提取物对圣女果保鲜也有明显的效果,但跟乙醇提取物比,还有较大的差距。乙醇提取物涂膜后,第15d仍保有很好的色泽和香味,果体硬度无明显变化,虽然果体出现个别黑点,且个别果体附近出现小细纹,但总体上而言,该实验组的圣女果感官变化不明显,不影响果实的卖相,味道酸甜可口,与新果实无明显区别。可见油茶饼乙醇提取物具有明显保护圣女果色泽、质地和防止腐败的功能。
2.2.2 提取物对贮藏后理化指标的影响 在室温保藏l5d后,对不同浓度油茶饼乙醇提取物处理的圣女果与对照组的部分理化指标进行测定,并与刚采收的未做任何处理的(新鲜)圣女果进行比较,结果如表4所示。
表4 不同浓度油茶饼乙醇提取物处理的圣女果贮藏15d后理化指标
图1 各提取物涂膜后,圣女果贮藏15d后形态比较的图片
由表4可知,圣女果在保藏后,水分和硬度都有所下降,下降的程度与涂膜液油茶饼提取物的浓度和种类有关。一般来说,浓度越大,两种指标的值越接近保藏前的果实,这是因为提取物抑制了表面微生物的生长和对果实内部的侵害作用。同时果实表面形成的膜,既能抑制呼吸作用,又能减小蒸腾作用,这都有利于保持果实的鲜度。当油茶饼乙醇提取物的浓度为50mg/kg以上时,对圣女果表现出良好的保鲜作用。浓度为100mg/mL的油茶饼水提物涂膜保鲜效果较乙醇提取物差,仅相当于10mg/mL的乙醇提取物的保鲜效果。
有机酸是果实呼吸最易利用的底物,是合成能量ATP的主要来源,同时在果实的风味品质上起着重要的作用。在保藏前后,酸度和维生素C的含量也呈下降趋势,但用油茶饼提取液处理后,酸度和维生素C的减少量明显低于对照组。
圣女果在保藏前后,糖度有所增加。在这里,有三种因素影响果实的糖度∶a.微生物的作用∶产生糖化酶,降解多糖类,使糖度增加,同时微生物生长繁殖又要消耗糖类,又会使糖度下降;b.呼吸作用∶要消耗糖分,使糖度减少;c.后熟作用∶促使生物体内的有机酸和淀粉类转化为糖分,使糖度增加。50mg/mL油茶饼乙醇提取物涂膜的圣女果糖度变化较少,与保藏前圣女果最为接近。
通过上述的研究可以看出,油茶饼水提物和乙醇提取物都有一定的抑菌能力,其中乙醇提取物的抑菌作用强于水提物。提取物对大肠杆菌的抑制作用最强,金黄色葡萄球菌次之,对霉菌抑制作用较弱。通过对圣女果的保鲜实验,可知浓度为50mg/mL的油茶饼乙醇提取物具有良好的防腐保鲜作用。
[1]闫师杰,梁丽雅,郑伟.中草药提取液贮藏青椒实验[J].食品科学,2002,23(3):38-40.
[2]方才君.几种植物精油对柑橘青绿霉抑菌活性[J].中国柑橘,1989,18(3):11-13.
[3]朱璇.天然中草药果蔬防腐保鲜剂的研究进展[J].新疆农业科学,1996,41:110-111.
[4]温柳娟,严志云.茶皂素的提取及应用研究[J].广州化工,2009,39(1):13-16.
[5]高桂丽,冀晓磊,刘心雨,等.不同保鲜剂对圣女果保鲜效果的研究[J].农产品加工,2008(9):68-69.
[6]何煜波.苦瓜抗菌作用的研究[J].食品科学,1998,19(3): 34-36.
[7]张水华.食品分析实验[M].北京:化学工业出版社,2006: 30-53.
Study on cherry tomatoes preservation by use of defatted cake of oil-tea camellia extract
XIAO Xin-sheng,HU Shao-wen,ZHOU Jie
(Department of Chemistry and Living Creature Engineering,Hunan University of Science and Engineering,Yongzhou 425100,China)
There are a large number of substances with functional in defatted cake of oil-tea camellia,such as tannin,tea saponin and flavonoids.In this study,the extract of defatted cake of oil-tea camellia was obtained by choosing water and 95%ethanol as solvent.Then corrosion resistance to cherry tomatoes of those extracts was researched.At the same time,antibacterial activity to common microbiology was researched too.It was shown that the extract had certain promotion to cherry preservation when 95%ethanol was chosen as the solvent.Meanwhile,the best preservation effect was obtained when the fruit was soaked into extract which concentration was 50mg/mL for 0.5min.It can guarantee the cherry do not decay for fifteen days.Also,it was found in the inhibition experiment that the extract can restrain the growth of E.coli and Staphylococcus aureus very well,but no effect on the mildew.
defatted cake of oil-tea camellia;extract;cherry tomatoes;preservation
TS255.3
A
1002-0306(2011)11-0141-03
2010-10-08
肖新生(1981-),男,硕士,研究方向:食品质量与安全。
湖南科技学院院级科研项目(湘科院院字〔2009〕25号);永州市科技局指导性科技计划项目(永科发〔2009〕20号)。