叶清华 李泽坤 张舒婷 周相助 谢倩 陈清西
摘 要 提取箬竹和马尾松叶片总黄酮作为天然保鲜剂用于橄榄浸泡处理,以研究竹叶和松针黄酮提取液对橄榄果实的保鲜效果。结果表明,不同浓度的竹叶和松针黄酮提取液均能对橄榄果实起到一定的保鲜作用,其中393 mg/L竹叶黄酮提取液、330 mg/L松针黄酮提取液处理的橄榄果实好果率均高于对照,贮藏第77天时,橄榄好果率分别为76.11%、78.89%。2种处理均可延缓果实可溶性总糖含量下降,促进多酚含量下降,提高橄榄果实的糖酚比,能有效改善橄榄果实贮藏期内的鲜食品质。
关键词 橄榄;竹叶;松针;黄酮;提取液;贮藏保鲜中图分类号 TS255.3;S667.5 文献标识码 A
DOI10.3969/j.issn.1000-2561.2018.12.022
橄榄[Canarium album(Lour.)Raeusch.]系橄榄科橄榄属,是我国的亚热带特色水果,含有丰富的氨基酸、脂肪酸、糖类、维生素、矿物质和膳食纤维等营养成分[1]。已鉴定了橄榄果实中含有多糖[2-3]、多酚[4-5]、类黄酮和萜类[1]等多种抗氧化活性成分,可作为治疗糖尿病[6]、艾滋病[7]的天然产物。作为福建省名特优水果,橄榄已成为逢年过节的常备佳果,市场对鲜食橄榄的需求量也越来越大,其价格能达到采收期的2~5倍[8]。橄榄鲜食品质评价的主要内容为外观和口感。林玉芳[9]对福建省20个橄榄品种(系)相关鲜食品质因子进行研究,提出多酚、总糖、含水率等是评价橄榄鲜食品质的主要指标,且糖酚比高,较适宜橄榄鲜食。而池毓斌[10]提出鲜食橄榄综合评价模型为Y=0.417×总酚+0.417×总糖+0.109×可滴定酸+0.056×总氨基酸,以总酚和总糖为重要评价指标。但由于橄榄果皮薄,采后易失水皱缩,发生酶促褐变和细菌性腐烂[11],在贮运过程中容易引发曲霉病、橄榄疫病等病害[12],导致橄榄质量损失、货架期变短,严重制约了橄榄市场的发展。因此,橄榄的贮藏保鲜显得尤为重要。
橄榄贮藏保鲜多采用竹篓贮藏、缸藏、塑料薄膜袋贮藏等传统的物理保鲜方法或涂用化学药剂进行保鲜,主要有防腐剂(如混合杀菌剂+20 ppm GA3)、涂膜剂(如1.0%黄原胶+20 ppm GA3)和保鲜剂(如25%抑霉唑乳油剂1 mL/L+增效剂20 mg/L)[13-14]。橄榄的贮藏常采用低温贮藏,如8 ℃冷库贮藏[15]或冷激处理[(1.5± 0.5) ℃]后贮藏于25 ℃环境中[16],这需要冷库条件,且在实际货架期间温湿度变化不一。随着人们对绿色食品的推崇,开发天然、安全、经济的保鲜方法被日益重视,天然植物提取液也逐渐被用于果实保鲜,其所含有的抑菌有效成分,如黄酮类化合物[17-18],抑菌、抗病毒活性强,可有效地控制细胞生长和分化,调节整个植株和各个器官的发育[19-20]。植物黄酮提取液在梨[21]、李[22]、番茄[23]等均有应用,小叶女贞黄酮提取液也用于橄榄保鲜[24]。研究表明[25-27],竹叶中的黄酮类物质较为丰富,主要为糖苷类黄酮化合物,在多种自由基的清除作用上具有明显的效果[28]。而松树在我国南北地区分布广泛,含有具抗氧化作用的松针黄酮[29-30],对肿瘤细胞有一定抑制作用[31],《本草纲目》也曾记载其药用功效[32]。但竹叶与松针作为林木树种,叶片中的有效功能成分未得到充分利用。因此,本研究提取竹叶与松针的总黄酮,作为天然保鲜剂处理橄榄果实,模拟货架期室温贮藏,研究其对橄榄保鲜效果的影响,对于延长橄榄货架寿命、提高橄榄鲜食品质具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料箬竹(Indocalamus tessellates(munro) Keng f.)、马尾松(Pinus massonianaLamb.)采自福建农林大学校园,选择新鲜、无病虫害叶片,洗净、烘干,粉碎至60目,置于–40 ℃冰箱中备用。保鲜采用成熟橄榄果实,采自福建省福州市闽侯县城关农场,品种为‘长营。挑取大小一致、无病虫害及机械损伤的鲜果,清洗、晾干备用。
试剂:芦丁标准品、NaNO2、Al(NO3)3、NaOH、蒽酮、没食子酸均为分析纯,购自国药集团化学试剂有限公司。
仪器:KQ-600DE数控超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司;DK-S24型電热恒温水浴锅,上海精宏实验设备有限公司;高速冷冻离心机,美国Thermo公司;EYELA旋转蒸发仪,日本东京理化;TU-1810紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;PAL-3数显手持式折光计,日本ATAGO公司;LGJ-25C型冷冻干燥机,北京四环科学仪器厂有限公司。
1.2 方法
1.2.1 竹叶与松针总黄酮粗提液制备 竹叶与松针总黄酮采用前期优化工艺进行提取。竹叶总黄酮采用超声法[33]提取:准确称取一定量的竹叶粉末,按液固比35∶1(mL/g)加入90%乙醇,360 W超声提取75 min,10 000 r/min离心5 min,取上清液,即得总黄酮提取液。松针总黄酮采用水浴法提取,准确称取一定量的松针粉末,按液固比20∶1(mL/g)加入50%乙醇、70 ℃水浴提取2.0 h,10 000 r/min離心5 min,取上清液,即得总黄酮粗提液。采用亚硝酸钠-硝酸铝比色法[34]测定各粗提液的总黄酮含量。
1.2.2 橄榄保鲜处理 提取大量竹叶与松针总黄酮提取液,旋转蒸发浓缩后,按提取方法中的液固比用双蒸水溶解作为母液,测得的总黄酮浓度分别为786、2 640 mg/L,然后将母液稀释成2、4、8倍的黄酮稀释液,用于橄榄果实浸果保鲜,同时以双蒸水处理为对照(表1)。随机挑选橄榄果实分为2组:一组用于好果率观测,另一组用于指标测定。每组每处理60个果,3次重复,分别放入配制好的总黄酮稀释液中浸泡10 min,取出后自然晾干,装入正反两面均用注射器均匀扎20个孔的PE保鲜袋,将橄榄果实模拟货架期室温贮藏。
1.2.3 橄榄果实贮藏保鲜过程中品质指标的测定 (1)好果率观测。橄榄贮藏保鲜采后第一周容易发生各种变化[8]。保鲜袋内若出现“结露”现象,及时将袋内水分擦干后再封好袋口。橄榄果实感官测评标准如表2所示,根据林河通等[13]的研究,以较好等级作为筛选好果标准,剔除变质、腐烂果。计算好果率,好果率(%)=贮藏后好果数量/贮藏前果实数量×100。
(2)品质指标测定。每处理随机选取5颗橄榄果实,3次重复,切取果肉经冻干、粉碎,过40目筛,进行品质指标测定。采用蒽酮比色法[35]测定可溶性糖含量,紫外分光光度法[36]测定橄榄多酚含量。计算糖酚比,糖酚比=可溶性总糖含量/多酚含量。
1.3 数据处理
每处理均重复3 次,用Excel 2007处理实验数据,采用SPSS 19.0软件对数据进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 竹叶与松针黄酮提取液对橄榄好果率的影响
橄榄果实模拟货架期贮藏的温湿度变化如图1所示。橄榄果实在贮藏过程中,色泽变化不大,光泽度和饱满度略有降低,后期果实皮表略微皱缩(图2)。如表3所示,竹叶总黄酮提取液中Z1、Z2处理橄榄的保鲜效果较好。贮藏69 d时,Z1、Z2处理好果率为81.11%,但与CK好果率78.33%差异不显著;贮藏77 d时,Z1处理好果率为76.11%,比对照高6.67%。而松针总黄酮提取液中以S2、S3处理对橄榄的保鲜效果较好。贮藏69 d时,好果率分别为85.00%、84.44%,显著高于CK(p<0.05);贮藏77 d时,S3处理的好果率最高,为78.89%,比对照高9.45%,且差异显著(p<0.05)。因此,Z1、S2、S3松针黄酮提取液均可在一定程度上保持橄榄好果率,有利于延长
2.2 竹叶与松针黄酮提取液对橄榄可溶性总糖影响
可溶性总糖与果实风味密切相关。在贮藏期间,橄榄果实可溶性总糖变化趋势基本一致,随贮藏时间延长呈下降趋势。如图3所示,在贮藏期内,Z1~Z3可溶性总糖含量下降幅度小于CK,贮藏77 d时,Z1、Z2、Z3处理的橄榄果实可溶性总糖含量分别为7.46%、7.46%、7.92%,较CK高,但各处理差异不显著。在贮藏前期(7 d),S3可溶性总糖含量的下降幅度大于CK,后期逐渐减缓且低于CK,贮藏77 d时,可溶性总糖含量最高为8.17%,显著高于对照6.50%(p<0.05)。因此,Z1、Z2、Z3处理均能减缓橄榄果实在贮藏期间可溶性总糖含量的下降,S3处理在长期贮藏中效果较好。
2.3 竹叶与松针黄酮提取液对橄榄多酚含量影响
多酚含量与橄榄鲜食品质密切相关,影响橄榄鲜食苦涩味。如图4所示,各处理的橄榄果实多酚含量变化趋势相似,贮藏前19 d,多酚含量均呈上升趋势,而后迅速下降,在37 d后又呈现迅速上升趋势,在第49天时达到峰值,而后缓慢下降,各处理差异不显著。贮藏77 d时,除了Z3与S2,其他处理果实多酚含量均较CK多酚含量(7.02%)低,其中Z1处理橄榄多酚含量最低,仅为6.46%;S3处理为6.83%,亦能降低橄榄果实多酚含量,降低苦涩味。
2.4 竹叶与松针黄酮提取液对橄榄果实糖酚比影响
如图5所示,贮藏期间,橄榄糖酚比值均呈下降趋势,相较于对照,不同提取液均可在一定程度上延缓橄榄果实糖酚比下降趋势。贮藏77 d时,竹叶总黄酮提取液中以Z1效果最佳,糖酚比为1.16;松针总黄酮提取液以S3效果最佳,糖酚比为1.20,显著高于对照的0.94(p<0.05),对改善橄榄果实鲜食品质的效果较好。
3 讨论
随着人们对食品安全性的日益重视,化学药剂保鲜逐渐受到抵制,天然保鲜剂的开发利用越来越受到重视,其克服了传统保鲜方法成本高、难操作、危害大的缺点[37]。例如,甘草和连翘的提取液对桃具有一定的保鲜作用[38];银杏叶黄酮能够抑制微生物活性,减少褐变,有利于苹果的保鲜[39];小花鬼针草黄酮能减缓草莓腐坏速度、减慢维生素C和可溶性固形物的降解[40];银杏黄酮提取液结合D-VCNa能减缓鲜切砀山梨的呼吸强度、延迟POD活性高峰、抑制果实pH和相对电导率的上升[21];橙皮黄酮提取物通过抑制呼吸高峰,延缓维生素C和可滴定酸下降,延长了番茄的货架寿命[23]。而竹叶、松针亦含有丰富的黄酮类化合物[41-42],松针黄酮具有抑菌、抗氧化和降血脂等作用[43-44],竹叶黄酮清除羟自由基的效果与茶多酚相当,具有很强的抗氧化能力[28]。本研究采用安全无毒的竹叶、松针天然黄酮提取液处理橄榄果实,取得了良好的保鲜效果,好果率高,并且果实颜色鲜绿。提取液中的黄酮是一种多酚类物质,能破坏微生物细胞壁和细胞膜的完整性,使微生物细胞释放胞内成分造成膜的电子传递、核苷酸合成等功能失调,从而起到抑菌作用[23]。同时作为抗氧化剂,对ROS自由基具有较强的清除能力,对调节抗氧化酶在抗氧化防御系统中的作用具有重要意义,通过降低果实中酶的活力以达到减缓微生物活动、降低果实的生理活性强度的效果,进而起到保鲜作用[45-46];延缓了橄榄果实可溶性总糖含量下降,促进多酚含量下降,提高糖酚比,改善了橄榄果实的鲜食品质。与传统的药剂洗果保鲜法相比,解决了好果率低、风味欠佳、残留药剂的弊端,且操作更简单、成本低、绿色安全,实现了竹叶和松针的再利用,具有较高的应用价值。
但本研究仅为植物黄酮粗提液,含有多种成分,通过浸泡处理在橄榄表面形成保护膜,抑菌作用及保鲜效果与提取液的成分、纯度、pH、贮藏温度等因素相关,不同病菌的受抑制浓度也有所不同[43, 47]。本研究中高浓度的松针提取液的保鲜效果不如低浓度提取液,与王晓君等[23]研究类似,有可能是由于提取液中含有较多的多糖、蛋白质等物质,在室温条件下反而更易滋生病害,不利于橄榄保鲜。后续研究可围绕竹叶、松针其他浓度的黄酮提取液或不同提取液按不同比例组合,或者对总黄酮中发挥保鲜作用的具体组分进一步提取、纯化、稀释后的研究展开,对抗氧化、抑菌等实验进行深入研究以确定其保鲜的作用机理。
4 结论
竹叶和松针黄酮提取液作为天然的抑菌剂,对橄榄果实均有一定的保鲜效果。本研究表明,竹叶黄酮提取液以393 mg/L浓度保鲜效果最佳,松针黄酮提取液以330 mg/L浓度处理效果最佳,使橄榄果实货架期贮藏至77 d时,仍能保持较高的好果率(分别为76.11%、78.89%),且能维持橄榄果实风味品质。
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