南药巴戟天鲜品保藏方法的研究

2016-08-06 07:52陈雄伟梁广坚
广东农业科学 2016年6期
关键词:鲜品巴戟天牛蒡

陈雄伟,邵 玲,梁广坚

(肇庆学院生命科学学院,广东 肇庆 526061)

南药巴戟天鲜品保藏方法的研究

陈雄伟,邵 玲,梁广坚

(肇庆学院生命科学学院,广东 肇庆 526061)

为开发南药巴戟天鲜品的保藏技术,通过测定巴戟天的失重率、硬度值、多糖、总抗氧化能力、总黄酮的含量及肉质根感官性状的变化,系统评估了化学保藏和冻藏方法的保鲜效果。结果表明:生鲜巴戟天经牛蒡低聚果糖10 g/L+ 壳聚糖20 g/L常温贮存35 d后,其失重率显著低于对照和其他保鲜处理,多糖含量维持在500 μg/g(FW),总抗氧化能力达到48.22%,肉质根表观性状优于其他处理。鉴于巴戟天鲜品保藏期间易霉变,由牛蒡低聚果糖10 g/L+ 壳聚糖20 g/L+ 山梨酸钾0.50 g/L组成的优化配方对巴戟天鲜品有明显的保鲜效果,保藏期延长到60 d时,总黄酮含量仍维持92%。-18℃冻藏较易导致巴戟天肉质根褐变软化,多糖含量和总抗氧化能力极显著下降,常用冻藏方式并不适用于生鲜巴戟天的有效保藏。

巴戟天;鲜品;保鲜技术;保藏效果

陈雄伟,邵玲,梁广坚.南药巴戟天鲜品保藏方法的研究[J].广东农业科学,2016,43(6):138-142.

巴戟天为茜草科(Rubiaceae)多年生木质藤本植物巴戟天(Morinda offcinalis How)的肉质根系,始载于《神农本草经》,历代本草均有记载,是我国著名“四大南药”之一[1]。巴戟天味甘、辛,性微温,具有补肾阳、强筋健骨、祛风湿、抗衰老之功效,在临床上主要用于治疗阳痿遗精,宫冷不孕,月经不调,少腹冷痛,风湿痹痛,筋骨痿软诸症[2]。现代药理实验还证实,巴戟天具备抗炎镇痛、抗抑郁、抗氧化和免疫调节等多种生理作用[3-4]。福建、广东、广西、海南等热带和亚热带省区均有巴戟天的人工栽植。广东为巴戟天道地产区,盛产于高要、德庆、五华、广宁、郁南、紫金、封开等县市。肇庆市德庆县是巴戟天的传统产地,种植面积、产量和品质均位居省内前列,是南药巴戟天的主产地之一[5]。

巴戟天的药用部位为根,且以根粗壮、皮厚、木质部小为优质品。巴戟天在产地采收后,经清洗干净便马上进入炮制流程,常用的炮制方法有自然蒸制、盐制和甘草制,然后分级、切段、晒干(或烘干)后保藏[6-7]。巴戟天炮制品与生巴戟天在化学成分、药理作用方面有很大区别,炮制巴戟天中天然化学有效成分均有不同程度的改变与流失。临床上应用鲜药防治疾病是中医药传统的特色之一[8]。据报道,生鲜巴戟天含有大量对人体有益的活性物质和各种人体必需的微量元素,其生物活性成分主要为多糖、黄酮、环烯醚萜类及其苷以及结合蒽醌类等化合物[9-10]。在我国大陆南方及港澳台地区,生鲜巴戟天常用作食疗汤品。然而,由于巴戟天在保鲜技术方法及流通手段上存在的滞后因素,目前尚未见其鲜品保藏技术的研究报道。巴戟天全年均可采收,但在产地采收后如遇阴雨潮湿天气,较易发生大规模霉变虫蛀现象,从而造成该产品经济收益的大幅下降。因此,本试验结合根茎类农产品常用的化学保藏和冻藏技术,开展巴戟天鲜品保藏方法的研究,为推动南药巴戟天种植业区域经济的发展,提升广东主产区巴戟天商品化处理流程的技术体系,加快其鲜品的研发进程提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

新鲜4年生巴戟天购于广东省肇庆市德庆县高良镇巴戟天综合批发市场,样品经肇庆学院生命科学学院梁广坚教授鉴定为Mroinda officinalis How的肉质根,凭证标本存于肇庆学院药用植物资源研究室。

常规保鲜剂以抗坏血酸和氯化钙组合,涂膜保鲜剂以牛蒡低聚果糖和壳聚糖组合。抗坏血酸和氯化钙购于成都市科龙化工试剂厂,分析纯。壳聚糖(脱乙酰度95%),国药集团化学试剂有限公司。牛蒡低聚果糖,山东烟台罗西亚保健用品有限公司,食品级,纯度≥95%。山梨酸钾,天津市津科精细化工研究所,食品级,纯度≥98%。巴戟天经清洗风干后,于配置好的3种保鲜液中浸泡5 min,取出晾干,用PE保鲜袋(无锡佳泰科技有限公司)包装,置于室温25(±2)℃、相对湿度 85%~90%条件下贮藏保存35 d。冻藏保鲜采用-80℃低温的冰箱进行速冻处理,使其中心温度达到-18℃,用保鲜袋包装后置于保鲜盒中,再放入-18℃的冰柜中贮存。

1.2 试验方法

试验设蒸馏水(CK)、抗坏血酸10 g/L + CaCl218 g/L(处理A)、BFO 10 g/L + 壳聚糖 20 g/L(处理B)、牛蒡低聚果糖10 g/L + 壳聚糖 20 g/L + 抗坏血酸10 g/L + CaCl218 g/L(处理C,综合保鲜剂)和-18℃冻藏(处理D)5个处理,每个处理3次重复,每个重复巴戟天鲜品5 kg。

用ALC-210 电子分析天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司),称量巴戟天的鲜、干重,采用重量法计算样品失重率:

用CYHD-1 型果实硬度计(蓬莱市登州创佳电子产品开发中心)测定巴戟天样品的硬度。参照宋建华[11]的方法萃取样品中的多糖物质,用蒽酮比色法在UV759 型紫外-可见分光光度计(上海仪电分析仪器有限公司)测定样品多糖溶液在560 nm处的吸光度,其含量用 μg/g(FW) 表示。总抗氧化能力采用二苯基苦基苯肼(DPPH·)清除法[12]测定;总黄酮含量按照Shao等方法[13]测定。

试验数据用Excel 2003进行统计,采用SPSS软件分析数据间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 巴戟天鲜品保藏期间失重率分析

巴戟天水分含量是反映其品质的重要指标,大量失水将会导致肉质根皱缩,从而影响其外表感官与品质。贮藏过程中巴戟天失重的主要原因是表皮组织水分的蒸发和呼吸消耗,导致其重量、水分减少。本试验中,由抗坏血酸和氯化钙组合的保鲜剂具有防氧化褐变与保持硬度的作用;由牛蒡低聚果糖和壳聚糖组合的保鲜剂则具有气调防菌功效。如图1所示,-18℃冻藏处理极显著阻抑了巴戟天的失重率的发生,保藏期内,巴戟天鲜重基本保持不变。但在常温贮藏条件下,对照的失重率则显著高于其他保鲜处理,贮藏35 d后失重率达9.20 %。通常认为,涂膜保鲜剂能在果蔬表面形成一层透明的无色膜层,该膜层具有通透性和阻水性,增加各种气体穿透阻力,形成一种微气调的环境[14],从而抑制果蔬呼吸作用和蒸腾作用,减少果蔬的失重率。本试验中,处理A、B失重率相近,表明这两种保鲜剂对巴戟天肉质根的质量保重效果相当。

图1 不同保鲜处理对巴戟天失重率的影响

2.2 巴戟天贮藏过程中多糖含量的变化

多糖是果蔬保藏期间新陈代谢消耗的主要底物。巴戟天多糖是一种具有呋喃环结构的多糖,由葡萄糖、果糖、木糖3种单糖组成[15]。中国药典2010 版采用多糖类成分含量评价该药材的质量[1]。从图2可以看出,与处理前相比,经35 d 贮藏的巴戟天多糖含量均明显下降。处理C多糖含量下降幅度最大,达60 %;对照多糖含量也下降45.62 %;处理B多糖含量下降较少,维持在500 μg/g(FW),显著高于其他处理。可见,由牛蒡低聚果糖和壳聚糖所形成的膜层除了具有气调保鲜作用外,还对机体产生独特的生理活性,抑制呼吸底物的消耗[14,16]。但是-18℃冻藏处理的巴戟天多糖含量却与对照相近,冻藏导致巴戟天肉质根褐变严重,其多糖含量下降可能与褐变现象相关。

图2 不同保鲜处理对巴戟天多糖含量的影响

2.3 巴戟天贮藏过程中总抗氧化能力的变化

现代药理研究发现巴戟天具有抗氧自由基、影响内分泌、提高机体免疫力、抗疲劳、抗抑郁、提高成骨细胞活力等功效,也证实了巴戟天抗衰老的作用。DPPH·是含有一个单电子的稳定自由基,常被用来测定抗氧化物质的自由基清除能力[17]。从图3可以看出,保鲜处理前,生鲜巴戟天提取液对DPPH·有良好的清除作用,总抗氧化能力达到56.53%,抗氧化性能高。经35 d常温保鲜后,对照巴戟天清除自由基能力急剧下降,仅为22.71%;几种保鲜配方均有较好的保持巴戟天抗氧化活性成分的作用,其中处理B的总抗氧化能力维持在48.22%,是4种保鲜处理中最佳的保鲜方式。经-18℃冻藏的巴戟天,总抗氧化能力则极显著下降,可见冻藏并不适合巴戟天鲜品有效成分的保持。

图3 不同保鲜处理对巴戟天总抗氧化能力的影响

2.4 巴戟天贮藏过程中硬度值的变化

硬度是衡量果实和根茎类农产品品质好坏的重要指标。在巴戟天35 d保藏期间,对照和保鲜处理A、B、C的肉质根硬度均呈下降趋势,硬度值约为40 P(图4),各保鲜剂抑制巴戟天软化进程的处理效果略优于对照。-18℃冻藏的巴戟天解冻后软化变色明显,硬度值极显著下降至20 P。可见,低温冻藏加速了巴戟天肉质根组织结构的衰老褐化进程。

2.5 巴戟天贮藏过程中肉质根生物学表观变化

巴戟天肉质根的植物学形态结构自外向内由周皮和次生维管组织组成,维管组织薄壁细胞丰富,次生韧皮部细胞数量远远多于次生木质部细胞数量[18]。本试验4年生巴戟天韧皮部(有效药用部位)与木质部(木心部)厚度比例达到5∶1,韧皮部含有大量的药用活性成分,如多糖、氨基酸和蒽醌类化合物等。肉质根的表观性状与保鲜方式密切相关。在贮藏过程中,对照巴戟天表现为较易失水皱缩,贮藏10 d左右即出现霉变现象。处理A、C在贮藏14 d后也出现局部轻微霉变。经-18℃冻藏35 d后,巴戟天取出时外观形态较好,但解冻后肉质根软化、韧皮部质地褐化变紫,表明-18℃冻藏已严重伤害生鲜巴戟天的维管组织薄壁细胞,且发生了不可逆的质构性变化,基本丧失商品价值。在本试验中,以处理B对巴戟天鲜品保藏的感官品质评价最好,未见霉变和软化现象;处理C并未呈现气调与抗氧化保鲜效果的积加效应。

2.6 牛蒡低聚果糖与壳聚糖巴戟天保鲜配方的优选

通过以上试验可知,巴戟天的4种保鲜方法中,以牛蒡低聚果糖 + 壳聚糖处理效果最佳,其感官性状和内部品质指标较为稳定。结合生鲜巴戟天贮存过程中较易霉变的现象,添加低毒高效安全的食品防腐剂山梨酸钾,进一步优化处理B保鲜剂配方(表1),常温保藏60 d后,以巴戟天样品中的总黄酮含量作为评估优选效果指标。

山梨酸钾能有效抑制霉菌、酵母菌和好氧性细菌的活性,还能防止肉毒杆菌、葡萄球菌、沙门氏菌等有害微生物的生长和繁殖,从而达到有效延长果蔬食品的保存时间[19]。黄酮类是巴戟天的药用活性成分,具有较强的抗补体活性,同时又是黄嘌呤氧化酶抑制剂及超氧化物阴离子的清除剂,具有抗疲劳、增强机体抵抗力,促进机体自我调节等功能[20]。从图5可以看出,添加0.50 g/L山梨酸钾可有效抑制巴戟天鲜品的霉变,并能适当延长保鲜期。巴戟天常温保存60 d后,保鲜剂处理Ⅰ、Ⅳ总黄酮含量比对照高25 %;保鲜剂Ⅴ巴戟天总黄酮含量仍达到贮藏前的92%。可见,由牛蒡低聚果糖+壳聚糖+山梨酸钾组合的保鲜剂,对生鲜巴戟天的保鲜效果更为优越。

图4 不同保鲜处理对巴戟天贮藏35 d 后硬度值的影响

表1 添加山梨酸钾的巴戟天优选实验配方

图5 各优选实验处理60 d 后巴戟天的总黄酮含量

3 结论与讨论

巴戟天是我国著名“四大南药”之一,主产于广东、广西等地。传统的巴戟天保鲜方法主要有两种,一种是于产地直接自然晾晒后以干品贮藏并分销到各地区,另一种是经过蒸制或盐制烘干炮制后贮存并分销[1]。目前尚未见其鲜品保藏技术的相关文献报道。生鲜巴戟天在日常生活中也是泡酒、熬汤的主要食材原料,但存放过程中却易发生霉变,耐贮性极差,致使其鲜品在日常生产利用中受到限制。在广东德庆县主产区,一些质量档次较高的生鲜巴戟天一般以冻藏作短期保存,该方式是否为巴戟天鲜品最佳的保藏方法仍需科学验证。

本试验开展南药巴戟天鲜品保藏技术研究,综合比较常温条件下抗氧化(抗坏血酸+ 氯化钙)、涂膜(牛蒡低聚果糖+ 壳聚糖)、冻藏(-80 ℃低温冰箱速冻至-18℃,然后于-18℃条件下贮藏)和防腐(添加山梨酸钾)等处理对巴戟天鲜品的保鲜效果。结合巴戟天肉质根植物解剖形态学、理化指标和感官性状分析发现,不同处理方式对生鲜巴戟天在贮藏期间的品质变化存在明显差异。巴戟天经-18℃冻藏处理35 d后,虽然失重率较低,但其肉质根韧皮部明显褐变软化,多糖含量和总抗氧化能力极显著下降。巴戟天多糖是一种具有呋喃环结构的糖类,具有提高机体免疫力的活性,主要分布在韧皮部组织结构[15]。可见,-18℃冻藏处理导致巴戟天药效大幅下降,表明速冻保藏法并不适用于巴戟天鲜品的短期贮存,其伤害机理仍有待进一步研究。 牛蒡低聚果糖10 g/L+ 壳聚糖20 g/L有利于巴戟天鲜品35 d保鲜,其失重率显著低于对照;抗坏血酸10 g/L+ 氯化钙18 g/L和综合保鲜剂处理多糖含量维持在500 μg/g(FW),总抗氧化能力达到48.22 %,表观硬度值及其商品性状均较好。巴戟天药材中黄酮类成分具有抗疲劳能力,并能增强机体的运动储备能力,促进机体的自我调节功能,且可提高机体在缺氧环境下的应激反应,从而增强机体的抵抗力[20]。鉴于巴戟天鲜品保藏期间易霉变的现象,我们在牛蒡低聚果糖10 g/L + 壳聚糖 20 g/L的基础上添加山梨酸钾0.50 g/L,并以总黄酮含量作为巴戟天保鲜的质控指标,结果表明该复合型保鲜剂防腐效果明显,巴戟天的保鲜期延长到60 d时,总黄酮含量仍维持初始时的92 %。因此,牛蒡低聚果糖10 g/L + 壳聚糖20 g/L + 山梨酸钾0.50 g/L更为适用于南药巴戟天鲜品的中短期常温保藏,该结果为广东主产区生鲜巴戟天的日常生产性保存和研发提供了科学的技术指引。

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(责任编辑 杨贤智)

Research of south botanical fresh product preservation method in Morinda officinalis

CHEN Xiong-wei,SHAO Ling,LIANG Guang-jian
(College of Life Sciences,Zhaoqing University,Zhaoqing 526061,China)

For development of the preservation technique in the south botanical fresh product Morinda officinalis How,this paper synthetical compared of chemical storage and freezing storage on the effect of Morinda officinalis.By measuring weight loss rate,hardness value,polysaccharides,total antioxidant capacity,total flavones and the change of the sensory properties in the fleshy roots,the effect of preservation methods have a comprehensive evaluation.The results showed that,fleshy roots by (10 g/L burdock oligosaccharide + 20 g/L chitosan) preserved after 35 d under normal temperature of Morinda officinalis.Weightlessness rate was significantly lower than control and other preservation groups after storage for 35 days.Polysaccharides content was in 500 μg/g(FW),total antioxidant capacity reached 48.22%.Commodity properties has apparently superior to other preservation processing mode.In view of the easy to mildew during the period of preservation of fresh Morinda officinalis,adding potassium sorbate optimization experiment was carried out.Antistaling agent of (10 g/L burdock oligosaccharide + 20 g/L chitosan + 0.50 g/L potassium sorbate)were significantly beneficial to preservation of fresh Morinda officinalis.Total flavonoids content remained 92% after storage period extended to 60 d.-18℃ frozen storage could leaded to fleshy roots senescence browing and softening.Polysaccharide contents and the total antioxidant capacity significantly declined(P<0.01).Freezing storage mode has not apply to the effective preservation of fresh Morinda officinalis.

Morinda officinalis How;fresh product;fresh preservation technology;preservation effect

S567.9;R282.4

A

1004-874X(2016)06-0138-05

10.16768/j.issn.1004-874X.2016.06.024

2016-01-24

国家自然科学青年基金(31201142);肇庆市科技计划项目(2013N007);广东省大学生科技创新培育项目(PDJH2016A0536);肇庆学院实践教学改革研究项目(SJJX201518)

陈雄伟(1958-),男,副教授,E-mail:cxw@zqu.edu.cn

邵玲(1973-),女,硕士,教授,E-mail:shaoling@zqu.edu.cn

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