丁香乙醇提取液对草莓保鲜效果的影响

赵英虎，阎小艳，高 莉，刘朝亮

（1.中北大学信息商务学院，山西太原030051；2.太原师范学院生物系，山西太原030031；3.中北大学化工与环境学院，山西太原030051）

草莓（Fragaria ananassa Duch）属蔷薇科草莓属，是多年生草本植物，为浆果类果实，具有很高的营养价值和食疗作用[1]。但是草莓含水量高达90%～95%，组织娇嫩，果皮极薄，外皮无保护作用，在采收和贮运中易受损伤和微生物侵染腐烂变质，其耐贮性差，货架寿命极短，限制了草莓的远销和生产的大规模发展[2-3]。因此，如何延长草莓果实的贮藏期或货架寿命、提高其商品价值，是生产中亟待解决的问题[4]。

植物中的有效成分能抑制果蔬表面的微生物活动，降低果蔬中酶的活力，所以，能够减弱微生物活动对果蔬的影响，降低果蔬的生理活动强度，从而起到保鲜的目的[5-7]。用植物提取物作为果蔬的保鲜剂，具有操作简便、成本低、污染少、对人体无毒副作用等优点。

本试验通过探讨不同体积分数的丁香乙醇提取液对草莓保鲜效果的影响，以期为丁香醇溶液在果蔬保鲜中的合理应用提供理论支持。

1 材料和方法

1.1 试验材料

新鲜草莓：选取大小均一、表面无机械撞伤、无病虫害、成熟度基本一致的草莓。丁香：购于药店，粉碎过0.42 mm 筛，80 ℃烘干备用。

1.2 处理方法

1.2.1 丁香乙醇提取液的制备 称取经粉碎过0.149 mm 筛的丁香50 g 于烧杯中，加入95%乙醇250 mL，在室温（（20±2）℃）下浸泡48 h，3 层纱布过滤，将滤液4 500 r/min 下离心10 min，取上清液，40 ℃旋转蒸干，再用体积分数80%乙醇定容至50 mL，即得供试丁香乙醇提取原液（质量浓度相当于干药材1 g/mL），密封，4 ℃下保存。

1.2.2 保鲜处理 分别取20，10，5，2.5 mL 的丁香乙醇提取原液，用蒸馏水稀释分别配制成4.0%，2.0%，1.0%，0.5%共4 种不同体积分数的丁香乙醇提取物保鲜液各500 mL。称取草莓500 g 分别放入不同体积分数的保鲜液中浸泡5 min，以蒸馏水浸泡5 min 为对照，捞出，沥去多余的水分，置阴凉通风处晾干，用0.03 mm PE 保鲜袋包装、折口，每个保鲜袋用牙签扎10 个小孔于4 ℃冰箱中保存。在整个贮藏期间，定期去除一定数量的样品用来测定其各项指标。每个处理重复3 次，结果取其平均值。

1.2.3 保鲜效果指标测定 参照张宪政等[8-9]的方法测定草莓经不同体积分数的丁香乙醇提取液处理后的各项指标：草莓果实腐烂率的测定，按果实腐烂面积大小将果实划分为4 个等级。腐烂率＝Σ（腐烂级别×该级果实）/最高腐烂级别×总果实×100%。失重率的测定采用质量法；草莓呼吸强度的测定采用静置碱液吸收法；草莓果实可滴定酸的测定采用滴定法测定有机酸；草莓果实Vc 含量的测定采用分光光度计法。草莓感官评价的测定是选10 位评价者，首先对样品进行观察，就“总体外观”按9 点标度法进行打分。

1.3 统计方法

对各组试验结果进行统计，列出不同体积分数丁香乙醇提取液对草莓保鲜效果的影响大小，并利用Excel 绘图工具绘制有关指标线形变化图。采用SAS 软件（8.1 版）ANOVA 程序对试验结果进行相应的均值比较、方差分析，并采用Duncan 多重比较法进行多重比较，确定丁香提取液相对于对照组对草莓各指标保鲜效果的显著性，得出丁香提取液保鲜的最佳浓度范围。

2 结果与分析

2.1 不同体积分数的丁香提取液对草莓果实腐烂率的影响

果实软化腐烂率是判断其贮藏效果的主要表观指标。不同体积分数的丁香提取液对采后草莓果实贮藏期间的软化腐烂率均有明显的影响。

由图1 可知，不同处理的草莓，其采后果实腐烂率均随贮藏时间的延长而逐渐增大。所有经过丁香提取液处理的果实腐烂率在贮藏期间较对照组均有降低，但效果随体积分数的降低逐渐变差。其中，4.0%丁香提取液对抑制草莓的果实腐烂率效果最好，基本上未出现腐烂霉变现象，果实呈深红色，但保鲜袋中水分较多，可能是由高体积分数丁香提取液造成的；其次是2.0%丁香提取液，1.0%和0.5%丁香提取液对果实腐烂率也有抑制性，蒸馏水对照组的腐烂现象较为严重。

保鲜贮藏期间，4 种不同体积分数提取液处理的草莓，其腐烂率与对照组间差异均显著（P＜0.05），且每组间显著也差异（P＜0.05）。到第5天，4.0%丁香提取液处理基本未出现腐烂情况，但对照组的腐烂率高达91.6%，果实表面几乎全部软化腐烂。4 种不同体积分数丁香提取液处理对草莓果实软化腐烂率表现出不同程度的抑制作用，可能是由于丁香提取液中的多酚等成分通过抑制微生物的繁殖，从而减轻果实软化腐烂程度。

2.2 不同体积分数的丁香提取液对草莓失重率的影响

果实在贮藏期间的失重主要是由失水引起的，随着果实的成熟、蒸腾作用的进行，果实会逐步散失水分，造成果实表面的萎蔫，光泽度的下降，因此，果实质量损失率的大小也是判断保鲜效果的一个重要指标。草莓贮藏过程中水分的散失不仅会造成质量的减轻，而且使草莓失去原有的新鲜状态，当失水达到一定程度时还会引起生理代谢失调。

从图2 可以看出，草莓采后失重率均随着贮藏时间的延长而逐渐增大。4 种体积分数丁香提取液处理的果实在贮藏期间质量损失率均比对照组低；在贮藏前期，每个处理的失重率之间差异都达显著水平（P＜0.05）；第4 天时，4.0%，2.0%，1.0%丁香提取液处理的失重率与对照组差异显著（P＜0.05），但三者之间差异不显著（P＞0.05）；到第5 天，每组的失重率之间差异显著（P＜0.05），以4.0%体积分数处理组失重率最小，比对照组（56%）低19.04 百分点。有研究认为，酚类物质能使细胞膜上的蛋白质变性，降低细胞膜的透性，从而减少水分散失，保持果实质量[10]。丁香提取液能减轻果实质量损失的原因目前还不清楚。

2.3 不同体积分数的丁香提取液对草莓呼吸强度的影响

呼吸作用是果蔬采后重要的生理活动，呼吸强度的高低与果蔬的成熟衰老、品质变化及贮藏寿命密切相关。不同体积分数的丁香提取液对草莓呼吸强度的影响如图3 所示。

从图3 可以看出，随着贮藏时间的延长，呼吸强度呈上升趋势。不同体积分数提取液处理的草莓呼吸强度表现相同的变化趋势，均呈“末期上升型”，即呼吸强度“前期变化平稳、后期迅速上升”，而不同体积分数的丁香提取液均可在不同程度上抑制草莓贮藏后期呼吸强度的上升幅度。其中，4.0%丁香提取液对抑制草莓的呼吸强度效果最好，其次是2.0%，1.0%丁香提取液，0.5%丁香提取液效果最差。贮藏前期，4 个处理的草莓呼吸强度与对照组间以及处理之间差异均不显著（P＞0.05）；贮藏第4 天，4.0%和2.0%丁香提取液处理的草莓呼吸强度与对照组之间差异显著（P＜0.05），但二者间差异不显著（P＞0.05）；到贮藏末期，4 个处理的草莓呼吸强度与对照组之间差异均显著（P＜0.05）。说明丁香提取液对抑制草莓的呼吸作用显著。

2.4 不同体积分数的丁香提取液对草莓果实可滴定酸含量的影响

从图4 可以看出，不同处理的草莓采后可滴定酸含量均随着贮藏时间的延长而逐渐降低，对照组可滴定酸含量下降速度最快，而4 种丁香提取液处理均可在不同程度上延缓可滴定酸含量的下降。贮藏前期，不同处理间可滴定酸含量的变化不明显（P＞0.05）；第3 天，与对照相比，4.0%，2.0%丁香提取液处理减缓草莓可滴定酸含量的下降最显著（P＜0.05），但二者的差别不明显；第4 天，4.0%丁香提取液处理与其余组之间差异均显著（P＜0.05），能较好地减缓草莓可滴定酸含量的下降速度。

在果实贮藏过程中，有机酸也可作为呼吸代谢的底物被不断地消耗，因此，可滴定酸含量会呈现降低的趋势。李凤梅等[10-11]研究表明，草莓中有机酸含量均随贮藏期的延长而持续降低；张立华等[2]研究表明，第3 天或第4 天开始果实中的可滴定酸含量又开始升高，分析认为，可能是由放置的环境不同或品种的差异造成的。本试验中，草莓在贮藏后期感染了灰霉菌等微生物引起腐烂，由于微生物的活动产生了酸性代谢产物，使草莓果实可滴定酸含量上升。

2.5 不同体积分数的丁香提取液对草莓果实Vc含量的影响

Vc 不但是果实的营养成分之一，同时也是果实体内清除活性氧的一种重要的抗氧化物质，对延缓果实衰老发挥一定作用，但果蔬中的Vc易被氧化而失去活性。因此，如何防止果实在贮藏期间Vc 的分解，使果实能够维持较高的Vc含量显得非常重要。

图5 结果显示，不同体积分数的丁香提取液处理的草莓Vc 含量均随着贮藏时间的延长呈下降趋势，且下降速度呈“先慢后快”的变化趋势。而4 种体积分数的丁香提取液处理均可在不同程度上减缓Vc 含量的下降。贮藏第2 天，与对照组相比，4.0%，2.0%，1.0%丁香提取液处理对减缓Vc 含量下降效果显著（P＜0.05），但三者之间差异不显著（P＞0.05）。贮藏第3 天，4.0%丁香提取液处理组与其余4 组之间差异都显著（P＜0.05），表现出很好地减缓Vc 降解的保鲜性能；2.0%，1.0%丁香提取液处理也与对照组之间差异显著（P＜0.05），但2.0%和1.0%丁香提取液处理之间差异不显著（P＞0.05）；0.5%丁香提取液处理效果最差，与对照组之间差异不显著（P＞0.05）。贮藏第4 天，每个处理的Vc 含量与对照组之间都呈显著差异（P＜0.05）。由此可见，减缓草莓Vc 含量下降的最适提取液体积分数是4.0%。

2.6 不同体积分数的丁香提取液对草莓感官的影响

从图6 可以看出，将草莓经丁香提取液处理后保鲜，随着丁香提取液体积分数的降低，感官效果逐渐下降。丁香提取液处理组基本保持了果实风味，组织形态良好，有压痕，萼片略变褐，无霉变出现，有很好的食用价值和商品价值。在整个草莓贮藏期间，4.0%，2.0%丁香提取液处理的草莓均保持着良好的感官，与对照组相比，保鲜作用显著（P＜0.05），且二者之间差异不显著（P＞0.05）；1.0%，0.5%丁香提取液处理效果略差。试验证明，丁香提取液能有效抑制微生物的活动，大大降低草莓的腐烂率，保持草莓的良好品质。

3 讨论

3.1 丁香提取液的抑菌机理

大量研究表明，从香辛料中提取出的精油对微生物具有较强的抑制作用，是研究天然防腐剂的重要来源。酚类物质是香辛料精油抗菌的主要活性成分，其中，丁香酚是丁香精油主要的抑菌成分，含量一般在60%以上。丁香酚通过使细胞膜的蛋白质变性、与细胞膜中的磷脂反应破坏细胞膜的透性，从而抑制微生物的生长，500 mg/L的丁香酚可以完全抑制革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌的生长。赖毅东[12]证明了丁香乙醇提取液中的主要抑菌物质为丁香酚，且证明丁香提取液的抑菌机理是抑制了微生物的TCA 呼吸途径中酶的活性，阻断了糖代谢途径，使其不能生长繁殖。目前，丁香的抑菌机理研究还没有定论，其化学成分及其抑菌的作用机理还有待于进一步地深入研究。

3.2 关于丁香提取液的防腐保鲜作用

本试验结果表明，草莓在贮藏期间，丁香提取液可显著抑制草莓的呼吸代谢及腐烂程度，降低水分、质量损失，保持果实硬度，减缓Vc、蛋白质及可滴定酸含量的下降速度，提高草莓的保鲜效果。0.5%的丁香乙醇提取液虽也能改善草莓的保鲜效果，但效果不佳。

本试验还发现，当草莓放置至第3 天时，利用0.5%丁香乙醇提取液处理的草莓与对照组草莓，均发现果实表面长出明显的霉菌斑点。与此同时，草莓的呼吸强度也开始明显升高，而利用4.0%，2.0%，1.0%丁香乙醇提取液处理的草莓，未发现果实表面有霉菌斑点出现，呼吸强度上升的幅度也明显小于对照组和0.5%处理。这可能是因为用低体积分数的丁香乙醇提取液处理草莓时，尚不能有效地抑制病原微生物的入侵，而病原微生物侵染导致草莓呼吸代谢加剧。利用4.0%，2.0%，1.0%丁香乙醇提取液处理草莓，能较有效地抑制病原微生物的侵染，因而呼吸代谢强度明显减弱。由于呼吸代谢的强弱与果蔬的贮藏品质密切相关，呼吸强度越小，呼吸消耗的底物就越少，贮藏过程中用于呼吸底物的有机酸、可溶性糖、蛋白质等的降解速度就越缓慢，反之，呼吸底物消耗的速度就越快。

因为4.0%，2.0%，1.0%丁香乙醇提取液处理草莓能显著抑制草莓的呼吸强度，因此，其可滴定酸含量及可溶性固形物含量的下降速度均比较缓慢。而Vc 含量的下降，则主要是在Vc 氧化酶作用下发生降解的结果，适宜体积分数的丁香乙醇提取液能否有效地降低Vc 氧化酶活性，还有待于进一步的试验与探讨。

本试验证明，丁香提取液处理草莓具有较好的保鲜作用，采用适当体积分数的丁香提取液处理的草莓各项指标均优于对照，但是草莓的腐烂率等指标和采用化学药品处理的效果还有差距。有资料显示，采取丁香提取液与其他方法结合使用，比如与其他天然保鲜物质复配，或者与化学保鲜剂复配，可以提高保鲜效果，这还有待于进一步深入。

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