草果精油对采后草莓保鲜效果及抗氧化活性的研究

储恬予，赵敏吉，于纹婧，汪开拓，2，韩 林 ，2

（1.重庆三峡学院生物与食品工程学院，重庆 404100；2.重庆市渝东北特色生物资源开发利用工程技术研究中心，重庆 404100）

0 引言

草果又名草果子，是姜科多年生草本植物，主产于我国云南、广西、贵州等省的亚热带地区。草果性温味辛、燥湿除寒、利水消肿，属药食两用中药，将果实入药，可改善疟疾、呕吐、反胃、咳嗽、积食等症状[1]。草果中含有多种生物活性成分，其中草果精油得到了较多的关注。研究表明，不同产地、不同提取方法得到的草果精油，其成分组成均有差异[2]。活性试验表明，草果精油对自由基具有一定的清除能力，同时可显著抑制细菌、真菌和酵母菌的生长[3]。利用正己烷为溶剂提取草果精油，并将其运用于草莓保鲜，考查不同质量浓度精油涂膜处理对草莓低温保鲜的效果和抗氧化活性，为草果精油开发成天然果蔬保鲜剂提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料、药品与设备

供试草莓的品种为“红实美”，采摘于重庆市万州区九池草莓种植基地。果实采摘后立即运回实验室，进行初步筛选后用于试验。

草果，购于重庆市万州区宏远市场；DPPH，购于Sigma公司；ABTS+，购自Amersco公司；2,6-二氯靛酚，购于上海工硕生物技术有限公司；氢氧化钠、盐酸、蒽酮、碳酸氢钠等均为分析纯，购于广州化学试剂厂。

AL104型电子分析天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司产品；UEC0905005型紫外可见分光光度计，上海博普达仪器制造有限公司产品；HH-4型数显恒温水浴锅，江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司产品。

1.2 方法

1.2.1 草果精油的提取

称取一定量草果，加入正己烷，于80℃条件下索氏提取6 h，提取物经过旋转蒸发仪浓缩后，置于烘箱中低温（40℃）干燥至恒质量，即为草果精油，放于4℃低温箱中备用。

1.2.2 低温保鲜试验

将筛选出的草莓果实分别浸泡于不同质量浓度（20，40，80，160，320μg/mL） 的草果精油中，立即取出，置于4℃条件下贮藏，每隔2 d取样测定草莓果实的腐烂指数、主要品质指标及抗氧化活性，分别做乙醇对照和空白对照，每次试验做3个平行[4]。

1.2.3 腐烂指数和可溶性固形物含量

根据草莓果实腐烂面积大小将腐烂程度划分为4个等级，分别是0级，无腐烂；1级，果面有1～3个小腐烂斑点；2级，腐烂面积占果实面积的25%～50%；3级，大于果实面积的50%[5]。腐烂指数按如下公式进行计算，同时利用PAL-1型数显糖度计测定草莓果实中可溶性固形物含量[6]。

1.2.4 总糖、可滴定酸和维C含量

总糖含量采用蒽酮比色法测定[7]；可滴定酸用氢氧化钠滴定法测量，结果以柠檬酸百分数表示[7]；维C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法[7]。

1.2.5 总酚的测定

总酚的含量以儿茶素作为标准品，采用Folin-酚法进行测定[8]。

1.2.6 总黄酮的测定

总黄酮的含量以芦丁作为标准品，采用紫外分光光度计法进行测定[9]。

1.2.7 抗氧化活性的测定

（1） 对DPPH·的清除作用。对DPPH·的清除作用参考韩林等人[10]的方法进行。

（2） 对ABTS+的清除作用。对ABTS+的清除作用参考Han L等人[11]的方法进行。

2 结果与分析

2.1 不同处理草莓在贮藏期间腐烂指数的变化

草果精油对草莓腐烂指数的影响见图1。

由图1可知，空白处理和乙醇处理组的草莓最先出现腐烂现象，腐烂程度始终保持较高的增长趋势。草莓经不同质量浓度草果精油处理后，其腐烂现象受到明显的抑制，其中在相同时间段内，质量浓度为40μg/mL精油处理的草莓相较于其他质量浓度处理组的腐烂指数增长最为缓慢，低温贮藏10 d后，腐烂指数仅为33.33%。微生物的活动密切影响果实的腐烂程度，有一定抑菌作用的草果精油，能够有效抑制草莓表面微生物的生长繁殖，达到抑制草莓腐烂的效果，若采用过高的精油浓度，在抑制草莓表面微生物生长的同时，会对草莓带来药害作用，导致腐烂指数升高[5]。

图1 草果精油对草莓腐烂指数的影响

2.2 不同处理草莓在贮藏期间可溶性固形物含量和可滴定酸的变化

草果精油对草莓可溶性固形物含量的影响见图2，草果精油对草莓可滴定酸含量的影响见图3。

图2 草果精油对草莓可溶性固形物含量的影响

图3 草果精油对草莓可滴定酸含量的影响

由图2可知，在低温贮藏期间，各处理组的草莓可溶性固形物含量均逐渐下降，但相对而言，草果精油处理组下降较为缓慢，其中40μg/mL精油处理组效果最为明显，在低温贮藏的10 d后，草莓中的可溶性固形物含量由8.50%下降到7.90%，下降率仅为7.06%，远低于其他处理组和对照组。由图3可知，草果精油对草莓中的可滴定酸并无显著影响，从贮藏初期开始，精油处理组草莓中的可滴定酸逐步下降，并且与空白对照和乙醇对照处理组间无显著差异。

2.3 不同处理草莓在贮藏期间总糖和维C的变化

草果精油对草莓总糖含量的影响见图4，草果精油对草莓维C含量的影响见图5。

图4 草果精油对草莓总糖含量的影响

图5 草果精油对草莓维C含量的影响

由图4可知，草莓在贮藏期间总糖含量逐步减少，然而草果精油可明显抑制总糖减少速度，40μg/mL处理组效果最显著，贮藏结束时（10 d后），总糖含量为7.69 mg/g，明显高于空白对照（5.8 mg/g） 和乙醇对照（6.4 mg/g）。维C作为衡量草莓品质的重要指标之一，其含量远高于其他水果。由图5可知，随着贮藏时间的增加，草莓的维C含量逐渐降低，但质量浓度为40μg/mL草果精油处理的草莓维C含量显著高于其他处理组，说明草果精油可有效缓解草莓贮藏过程中维C的损失，提高果实的品质。

2.4 不同处理草莓在贮藏期间总酚和总黄酮的变化

草果精油对草莓总酚含量的影响见图6，草果精油对草莓总黄酮含量的影响见图7。

由图6，图7可知，随着贮藏时间的增加，草莓中总酚和总黄酮的含量均逐步减少。精油处理在一定程度上可延缓总酚和总黄酮的减少速度，其中质量浓度为40μg/mL草果精油处理可显著维持草莓中总酚的含量，而质量浓度为40μg/mL和80μg/mL精油处理组也可明显缓解果料中总黄酮的减少。草莓中的黄酮类物质主要为花色苷，具有较强的自由基清除能力。因此，精油处理可以一定程度上保护草莓的外观色泽，同时提高其抗氧化活性。

图6 草果精油对草莓总酚含量的影响

图7 草果精油对草莓总黄酮含量的影响

2.5 不同处理草莓在贮藏期间抗氧化活性的变化

草果精油对草莓清除DPPH·的影响见图8，草果精油对草莓清除ABTS+的影响见图9。

图8 草果精油对草莓清除DPPH·的影响

DPPH·在有机溶剂中携带单电子，呈紫色，当自由基与单电子配对时，其颜色变浅，并在最大吸收波长517 nm处的吸光度变小[10]。ABTS+与过硫酸钾在暗处反应12～16 h后，可活化成蓝绿色阳离子自由基，当抗氧化剂存在时，可与自由基反应促使体系褪色[8]。由图8和图9可知，随着贮藏时间的增加，草莓对DPPH·和ABTS+的清除率逐步降低，说明其抗氧化活性能力在减小，而经过精油处理后，可显著减缓草莓自由基清除能力的下降，其中以质量浓度为40μg/mL精油处理效果最好。果蔬中的黄酮、多酚、维C等成分具有显著的抗氧化活性，然而这些成分随着贮藏时间的增加逐步减少，因此也导致草莓果实的抗氧化活性逐步下降，而质量浓度为40μg/mL精油处理，既减缓了草莓中活性成分的下降速度，也维持了果实对自由基的清除效果。

图9 草果精油对草莓清除ABTS+的影响

3 结论

作为一种非常重要的次生代谢产物，植物精油具有良好的抑菌活性，这主要与精油中的酚类、醛酮类、萜类，以及一些芳香烃类成分有关。近年来，越来越多的研究将植物精油应用于果蔬的保鲜，并取得了良好的效果。从草果中提取得到草果精油，并考查了其对草莓采后保鲜的效果。结果显示，草果精油处理可显著降低草莓在低温贮藏期间的腐烂指数，并明显改善草莓的品质，减缓果实中可溶性固形物、总糖、维C、黄酮和总酚的损失速度，尤其以质量浓度为40μg/mL草果精油处理效果最好。同时，经过草果精油处理，草莓在低温贮藏期间的生物活性，如对DPPH·和ABTS+的清除能力也得到了较好的保持，显著优于处理组和对照组。然而，草果精油成分较为复杂，具体哪类成分在草莓保鲜中发挥了主要作用尚不明确，下一步工作将进行更深入的研究。