赵 奇,杨玉珍,郭运宏,王国霞,李玉华(.郑州师范学院生命科学学院,河南郑州450044;.郑州铁路职业技术学院电气工程系,河南郑州45005)
油用牡丹丹皮提取液对青椒的保鲜效应
赵奇1,杨玉珍1,郭运宏2,王国霞1,李玉华1
(1.郑州师范学院生命科学学院,河南郑州450044;2.郑州铁路职业技术学院电气工程系,河南郑州450052)
利用超声波、水煮、蒸馏三种方法提取的油用牡丹丹皮液处理青椒进行保鲜效果研究,测定品质指标:质量损失率、腐烂率、果实硬度、可溶性固形物、叶绿素含量、细胞膜透性、维生素C、可滴定酸。结果表明:三种丹皮处理液对青椒保鲜效果优于空白对照,其中蒸馏处理液能有效降低青椒果实质量损失率和霉变率,明显延缓果实变软和膜透性的增加,有效抑制果实VC、可溶性固形物、可滴定酸的减少趋势,有较好的保鲜效果。
油用牡丹,丹皮提取液,青椒,保鲜
牡丹为毛茛科植物,其干燥的根皮为丹皮,又称牡丹皮、粉丹皮、条丹皮等,是传统中药。牡丹全身都是宝,已发现很多药理作用和临床功效,除医用开发外,吴晓慧[1-2]研究证实了丹皮有抑菌和抗氧化的生物学效果。借助于丹皮此生物学效应,贾小丽[3]、崔霞[4]实验中用丹皮提取物处理草莓和黄瓜取得了较好的保鲜效果,除此之外,尚未见其他果蔬品种中相应的研究报道,油用牡丹根皮的此类应用未见文献报道。
油用牡丹是牡丹品种中近几年新兴的油料作物,饱和脂肪酸含量高达92%以上,其中α-亚麻酸占42%,多项指标超过被称为“液体黄金”的橄榄油。山东、河南、甘肃、安徽等省逐年扩大种植面积。逐年扩大的种植区有丰富的边角料,合理利用会增加种植牡丹的经济收益。本文研究选择油用牡丹根皮提取液来处理青椒,研究丹皮提取液对青椒的保鲜效果,旨在探索油用牡丹根皮提取液在青椒保鲜中的应用,以期为新型植物源保鲜剂的开发提供参考依据。
1.1材料与仪器
丹皮郑州师范学院黄河滩实习基地油用牡丹移栽时剪掉的根;青椒购自河南郑州毛庄蔬菜批发市场。
TH-600型数控超声波仪济宁天华超声电子仪器有限公司;超微粉碎机山东济南飞驰机械;SIGMA3-30k型低温离心机德国SIGMA公司;WY032T型折光仪成都青羊瑞华光学仪器厂;GY-1型硬度计牡丹江市机械研究所;HH-S4型数显恒温水浴锅金坛市医疗仪器厂;3STAR型电导率仪美国奥立龙。
1.2实验方法
1.2.1丹皮提取液的制备选择无腐烂油用牡丹根,洗净剥离丹皮,28℃烘干,用电动粉碎机粉碎,称取100g的丹皮粉3份,按照1∶10的料液比参照贾小丽[3]的方法,分别采用蒸馏处理(丹皮粉中加水1000mL,将料液装入蒸馏装置,收集乳白色馏出液定容至1000mL)、水煮处理(丹皮粉中加水1000mL,煮2h,纱布过滤,收集滤液10000r/min,4℃离心15min,收集上清定容到1000mL)、超声波处理(丹皮粉中加水1000mL,50℃,1h超声波处理,纱布过滤,收集滤液10000r/min,4℃离心15min,收集上清定容到1000mL)制备提取液。
1.2.2处理方法挑取同一批次、大小质量均匀一致的青椒好果,洗净晾干,分别用蒸馏处理液、水煮处理液、超声波处理液、蒸馏水浸泡青椒10min,捞出晾干,装入0.03mm厚聚氯乙烯薄膜袋内,袋子用打孔器处理5个透气孔,8℃温度储藏,每隔3d取样测定。每个处理设置3个重复,每个重复30个果。
1.2.3测定内容及方法
1.2.3.1果实质量损失率采用称重法测定,每个实验组各取12个大小基本一致的果实进行称重记录,重复3次,按下式进行计算。
1.2.3.2果实腐烂率观测果实病变腐烂情况,记录病变果数,按下式计算果实腐烂率。
1.2.3.3青椒果实硬度使用GY-1型果实硬度计测定,果实硬度以kg/cm2表示,每处理随机取3个果,单果重复3次以上。
1.2.3.4青椒可溶性固形物采用手持折光仪法[5]测定。每处理取样重复3次,取平均值。
1.2.3.5青椒叶绿素含量借鉴陈发河[6]的分光光度计法。用丙酮无水乙醇等体积提取液10mL浸提样品,在室温下暗处提取12h,取上清液在663、645nm波长下测定,记录663、645nm的数值。按照公式计算:
式中:A663为663nm处样品吸光度;A645为645nm处样品吸光度。
1.2.3.6青椒细胞膜透性参照邹琦[7]的测定方法,略做修改。用打孔器打取10片青椒果实,用蒸馏水冲洗,放入60mL蒸馏水中,每隔5min用玻璃棒搅拌一次,40min时,测水溶液的电导率(S1),然后煮沸5min,冷却至室温后再测电导率(S2),重复3次。计算公式:
式中:S1为初始电导率值;S2为煮沸后电导率值;S0为空白电导率值。
1.2.3.7青椒维生素C含量参照高俊凤[8]的2,6-二氯酚靛酚滴定法。取1g样品,加入5mL 2%草酸溶液研磨匀浆,离心保留上清,最后用2%草酸定容到50mL。取5mL抗坏血酸标样,用2,6-二氯靛酚钠滴定,15s维持红色即终点,记录耗用体积。取5mL样品,用2,6-二氯酚靛酚滴定,记录耗用体积。计算公式:
式中:V—滴定样液时消耗2,6-二氯酚靛酚溶液的体积(mL);V0滴定空白对照所耗用的染料平均毫升数;T为1mL染料能氧化抗坏血酸毫克数;A为样品提取液的总毫升数;W为待测样品的重量(g)。
1.2.3.8青椒可滴定酸含量采用酸碱滴定法[9]。称量样品,研磨定容到50mL容量瓶,混匀后过滤。取上清液10mL,加酚酞指示剂2滴,用0.01mol/L NaOH溶液滴定至粉红色,持续1min不褪色,记下NaOH溶液用量V1,重复3次,取其平均值。用下列公式计算:
式中:C为NaOH标准溶液浓度(mol/L);V1为滴定时所消耗的NaOH标准溶液体积(mL);V0滴定时的样液吸取体积(mL);m为样品取样质量(g)。
1.3数据分析
用Microsoft Excel 2003和SPSS进行数据处理和统计分析,用Microsoft Excel 2003进行作图。
2.1不同处理对青椒贮藏中质量损失率的影响
图1 不同处理对青椒果实质量损失率的影响Fig.1 Effect of different extract on weight loss of pepper
由图1可以看出,在存放期间,随时间延长,青椒质量损失率表现为上升趋势,可能是因为青椒处于低温的贮藏环境,果实需要提高呼吸速率来抵抗较低的温度,呼吸速率提高使果实释放出一定的热量,散失一定的水分。相比较而言,3种处理丹皮液的质量损失率明显低于对照,其中蒸馏处理的青椒质量损失率低于其他两种丹皮液处理,可能是蒸馏处理液更有效地延缓了青椒呼吸高峰的到来。
图2 不同处理液对青椒腐烂率的影响Fig.2 Effect of different extract on decay rate of pepper
2.2不同处理对青椒贮藏中腐烂率的影响
由图2可知,随着贮藏时间延长,果实腐烂率增加。对照在贮藏9d时,最早出现腐烂,腐烂率为1.67%。蒸馏液处理在第15d时腐烂率为1.67%,此时空白处理腐烂率为8.33%。丹皮液的3种处理明显延迟了青椒腐烂的发生,3种处理表现出了明显的抑菌效果,这是因为丹皮提取液对引起腐烂的微生物有抑菌效果,这与吴婷[10]抑菌研究中一致。经方差分析,第9d后,3个处理与对照组之间有显著差异(p<0.05)。
2.3不同处理对果实硬度的影响
图3 不同处理对果实硬度的影响Fig.3 Effect of different extract on hardness of pepper
果实硬度是衡量果实贮藏品质的重要指标,辣椒在贮藏过程中,硬度下降[6]。由图3可知,随储藏时间延长,果实硬度下降,逐渐变软。贮藏时间9d之前,几种处理的青椒硬度差别不大。9d后,3种处理组青椒硬度下降比空白对照组有所减缓,这与崔霞[4]用丹皮液处理黄瓜的硬度指标表现一致。其中蒸馏处理组延缓果实变软效果最好。
乙烯、纤维素酶、PG酶等与果实软化有密切关系。蒸馏处理丹皮液延缓了果实软化,原因可能是减少了乙烯的生成、钝化了纤维素酶、PG酶等的活性。
2.4不同处理对果实可溶性固形物的影响
图4 不同处理对青椒可溶性固形物的影响Fig.4 Effect of different extract on soluble solids of pepper
可溶性糖作为可溶性固形物的主要成分,与可滴定酸构成果蔬特有的品质,是评价果实质量好坏的关键指标。图4中表明,可溶性固形物随着贮藏时间表现下降趋势,在储藏9d前,可溶性固形物下降平缓,变化不大。在第9d后,空白对照组可溶性固形物急剧下降,其他3种处理组可溶性固形物变化相对缓慢。这说明,丹皮提取液处理组能抑制青椒果实组织的物质代谢,进而降低了可溶性固形物的消耗,其中蒸馏处理组抑制降解效果突出。
2.5不同处理对叶绿素含量的影响
图5 不同处理对叶绿素含量的影响Fig.5 Effect of different extract on content of chlorophyll of pepper
青椒贮藏过程中叶绿素含量会降低,果实颜色会由绿变红,感官品质降低[11]。从图5可知,随着贮藏时间延长,叶绿素逐渐降解,含量降低,3种处理叶绿素含量明显高于空白对照。贮藏9d后,空白对照组青椒叶绿素含量快速下降,处理青椒组叶绿素含量降低趋势平缓。贮藏15d时的数据表明,超声波、水煮、蒸馏处理组叶绿素含量比空白组叶绿素含量分别高8%、7%、43%,这是因为3种处理液延缓了叶绿素降解趋势,可能是通过降低内源乙烯的合成,从而减慢叶绿素的降解,有利于保持贮藏青椒的绿色。
2.6不同处理对细胞膜透性的影响
图6 不同处理对相对电导率的影响Fig.6 Effect of different extract on relative conductivity of pepper
细胞膜的破坏意味着果肉细胞膜透性发生变化,电导率随之发生相应的变化。由图6可知,随贮藏时间延长,果实逐步衰老,细胞膜透性增加,相对电导率逐步上升。贮藏9d之前,处理组相比空白对照组没有明显减缓趋势。贮藏9d后,处理组细胞膜透性增大趋势较空白对照组减缓,尤其蒸馏处理青椒组降低细胞膜透性效果非常明显,相对电导率数值比空白对照低31.7%,这是因为蒸馏处理液能延缓果实衰老,有效抑制细胞内含物的释放,从而减轻细胞膜的受损程度。
2.7不同处理对果实维生素C含量的影响
图7 不同处理对维生素C含量的影响Fig.7 Effect of different extract on VCof pepper
青椒是VC含量较丰富的蔬菜之一,果实本身含有促使VC氧化的酶,一般贮藏期和果实衰老时逐渐被氧化减少[12],一定程度上能降低果实的自由基积累。结果表明,3种处理青椒组VC含量均明显高于空白对照组VC含量。贮藏15d时,蒸馏处理组VC含量降低55%,空白对照组VC含量降低72%,水煮处理组VC含量降低63%,超声波处理组VC含量降低62%,3种处理体现出保鲜效果,可能是由于3种处理有效抑制VC氧化降解酶类的活性,较好的保护果实VC含量,因此延缓了果实的衰老腐败。
2.8不同处理对可滴定酸含量的影响
图8 不同处理对可滴定酸含量的影响Fig.8 Effect of different extract on titratable acid contents of pepper
果蔬品种不同所含酸的种类和数量不同,是衡量农产品品质的一个重要指标。贮藏时,有机酸因呼吸作用被消耗,或者转化为糖类,故果实中可滴定酸随贮藏时间延长而逐渐减少。由图8可见,随着贮藏时间延长,青椒均表现下降趋势,且3种处理一定程度上延缓可滴定酸的消耗或转化,其中蒸馏组处理可滴定酸降低最迟缓,说明蒸馏处理延缓青椒可滴定酸降低效果最好。该指标的变化与卢海燕[13]研究中的青椒可滴定酸变化趋势一致。崔霞[4]研究中被丹皮液处理黄瓜的可滴定酸变化趋势与此结果不同,这可能与被选果蔬品种的生理变化不同有关系,或者与两个实验中有效因子含量不同有关系。
3.1油用牡丹丹皮处理液可有效保持青椒的商品品质,具有保鲜效果,与化学保鲜剂相比,具有无毒、安全的特点。超声波处理液、蒸馏处理液、水煮处理液三种处理的综合评价为蒸馏处理液对青椒保鲜效果最好,超声波处理次之,水煮处理效果较弱,但也有一定的保鲜效果。蒸馏处理和超声波处理的质量损失率、可溶性固形物、电导率等数据指标没有显著差异(p>0.05)。推测可能是因为3种丹皮提取液的有效成分因子浓度差别不大,生理指标测定期短,部分指标的显著差异没有表现出来。
3.2初步实验已经证实3种处理对青椒有保鲜效果,进一步的研究工作需要进行不同提取方法的有效成分鉴别和定量分析,以及最佳提取工艺和最佳处理浓度的优化。
3.3本次实验与贾小丽[3]、崔霞[4]等丹皮提取物的黄瓜和草莓保鲜效果的实验结果不太符合,可能与取用材料不同、提取细节引起处理液中功效成分含量、处理时间、处理对象不同等有关系。
3.4油用牡丹因其蕴含巨大的经济价值而被大面积推广,已有文献表明牡丹提取液具有抑菌及抗氧化作用[14],可用于果蔬的保鲜。现初步研究表明油用牡丹具有类似功能,其保鲜效应的作用机理尚需进一步研究,作用机理的研究有望促进安全绿色的植物源保鲜剂的开发应用。
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Preservation effects of cortex oil peony extracts on green pepper
ZHAO Qi1,YANG Yu-zhen1,GUO Yun-hong2,WANG Guo-xia1,LI Yu-hua1
(1.School of Life Science,Zhengzhou Normal University,Zhengzhou 450044,China;2.Department of Electrical Engineering,Zhengzhou Railway Vocational Technical College,Zhengzhou 450052,China)
Three extraction methods including ultrasonic wave,boiling and distillation were used to extract active materials from paeonol and the preservation effects of those extracts on green pepper was analyzed.Loss rate,decayrate,fruitfirmness,contentofsolublesolid,chlorophyll,membranepermeability,vitaminC and titratable acidity were measured as quality index of green pepper.Our results showed that Cortex paeonol extracts of Mudan using three extraction methods,compared with control treatment,had better preservation effects on green pepper,and distillation extracts had the best preserving effect on green pepper,it could effectively reduce loss rate and decay rate,delay the softening and increase of the membrane permeability of fruits,inhibit decreasing of contents of the vitamin C,content of soluble solid and titratable acidity of fruits.
oil peony;extract of cortex peony;pepper;preservation
TS255.3
A
1002-0306(2015)02-0339-04
10.13386/j.issn1002-0306.2015.02.065
2014-03-17
赵奇(1979-),女,硕士研究生,讲师,主要从事生理生化与生物技术方面的研究。
河南省科技计划项目(142102110178);河南省科技攻关支撑项目(112102110153);郑州市科技计划项目(141PPTGG426);郑州师范学院博士基金项目(2012080)。