水杨酸处理对仔姜保鲜效果的影响

付云云 蒋 成 闫小倩 袁 博 刘孝平 刘 路 李 洁 陈安均

(四川农业大学，四川 雅安 625000)

姜(ZingiberOfficinaleRoscoe)是世界范围内广泛种植的根茎类蔬菜及香辛调味料。根据采收成熟度的不同又可分为鲜食的仔姜，作为调味品的老姜及做种的种姜[1]1-2。仔姜由于外皮幼嫩，纤维素含量低、水分含量高导致其在贮藏过程中易发生失水、腐烂、遭受微生物侵染等[2]2-5。

水杨酸(SA)是植物体内普遍存在的一种小分子酚类物质，参与并影响植物多种代谢过程[3]。研究[4]表明外源SA具有提高机体对微生物的抵抗能力，抑制乙烯的产生，延缓果蔬的衰老，提高果实的品质等作用。因此，近年来SA作为保鲜剂被广泛应用在樱桃[5]、桃[6]和辣椒[7]等果蔬上，都取得较好的效果，但将其应用在仔姜贮藏方面的研究还未见相关报道。本试验拟以低温沙土贮藏结合保鲜剂处理来贮藏仔姜，研究不同浓度SA对仔姜感官品质及活性成分的影响，以期为仔姜的贮藏、保鲜、加工及应用等方面提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

仔姜：白口姜，采收自四川省乐山市五通桥区；

福林酚、碳酸钠、氢氧化钠、硝酸钠、氯化铝、甲醇、水杨酸：分析纯，雅安万科器材经营部；

没食子酸、芦丁标准品、香草醛标准品、乙腈、甲酸：色谱纯，成都科隆化工试剂厂；

6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚标准品：色谱纯，中国 Solarbio公司。

1.1.2 仪器与设备

高效液相色谱仪(HPLC)：DEBAC05697型，美国Agilent科技有限公司；

分析天平：京制00000249型，北京赛多利斯仪器系统有限公司；

臭氧发生器：FL-803A型，深圳市飞立电器科技公司；

保鲜柜：SC-390/412型，海尔股份有限公司；

分光光度计：UV-1800PC型，上海美普达仪器有限公司；

恒温水浴锅：DZKW-D-4型，上海一恒科技有限责任公司；

色差仪：CS-100S型，杭州彩普科技有限公司；

质构仪：TA.XTPlus型，英国 Stable Micro System公司。

1.2 方法

1.2.1 仔姜的处理与贮藏 挑选新鲜、无腐烂、大小成熟度基本一致的仔姜，采用浓度为200 mg/m3臭氧杀菌处理20 min后，分别用浓度为10，15，20 mmol/L的SA处理15 min，对照组用清水处理15 min，处理后自然风干，放于盛有相对湿度为85%～90%沙土的塑料盒内，15 ℃ 预冷12 h后，在(11±1)℃下贮藏，每组处理均重复3次，7 d取一次样。

1.2.2 失重率 采用重量法。

1.2.3 硬度和脆度 参考刘继[1]14的方法略有改动，使用物性测试仪，探头直径为5 mm，刺入速率为1.8 mm/s，刺入深度0.4 mm。将仔姜切成厚度均匀的姜块(2 cm×1 cm×1 cm)，用物性测试仪对仔姜的硬度与脆度进行测定，每次测定3次取其平均值作为测定结果。

1.2.4 色差值的测定 参考Huang等[8]的方法使用色差仪测定，测定L*，a*，b*值，L*值表示亮度，a*，b*值分别表示赤色度和黄色度。贮藏后与贮藏前的颜色变化用ΔE*表示，按式(1)计算：

ΔE*=[(L*-L0)2+(a*-a0)2+(b*-b0)2]1/2，

(1)

式中：

L0、a0、b0——分别表示贮藏前果实的L*、a*、b*值。

1.2.5 总酚的测定 按照Amorim等[9]的方法。

1.2.6 总黄酮的测定 按照李会端等[10]的方法。

1.2.7 姜辣素的测定 参考廖钦洪等[11]的方法，略有改动。取仔姜15 g研磨后，加入30 mL 72%的乙醇浸提，55 ℃浸提1 h，过滤后得样品供试液，精确吸取样品供试液0.5 mL，72%的乙醇定容至10 mL，在280 nm处测定吸光度。以不同浓度的香草醛溶液绘制姜辣素测定的标准曲线。

1.2.8 6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚的测定 参考王丽[12]和宁二娟等[13]的方法，略有改动。色谱柱：ZORBAX Eclipse Plus C18(4.6×250 mm，5 μm)。流动相为0.1%甲酸水溶液(A)-乙腈(B)，按表1进行梯度洗脱，流速1.0 mL/min，检测波长280 nm，柱温30 ℃，进样量10 μL。

仔姜中6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚含量的测定，参考Yang等[14]的方法，略有修改，称取经冷冻干燥至恒重的仔姜片，粉碎后，过150目筛，称取1.5 g仔姜粉，加入50 mL 甲醇超声提取1 h后，6 000 r/min离心15 min，收集上清液，将残渣再超声提取1次，离心合并2次上清液，蒸发至干，加入10 mL甲醇复溶，过0.22 μm滤膜，滤液用于测定仔姜中6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚的含量。

表1 流动相梯度洗脱程序Table 1 Gradient elution program

1.3 数据处理

采用 SPSS 软件分析，P≤0.05为差异显著。采用OriginLab OriginPro 8.5软件作图。

2 结果与分析

2.1 水杨酸处理对仔姜失重率、腐烂率的影响

果蔬贮藏过程中失重的主要原因是呼吸作用和蒸腾作用[15]。由图1可知，随着仔姜贮藏时间的延长，失重率呈增加趋势。在贮藏14 d后，对照组与处理组相比失重较为明显。在第35 天时对照组失重率达10.23%，而处理组失重率最高为7.73%，SA处理各组仔姜的失重率在35 d并无显著性差异，但处理组与对照组差异显著(P≤0.05)。其中SA浓度为15 mmol/L时，仔姜失重率减少效果较好。

如图2所示，随着贮藏时间的延长，仔姜腐烂加快。对照组仔姜在7 d后开始长霉；而处理组仔姜在14 d内都保持完好，在第35天时10，15，20 mmol/L的SA处理的仔姜腐烂率分别为23.80%，28.57%，38.09%，而对照组的腐烂率为42.86%，除10，15 mol/L SA处理的仔姜腐烂率无显著性差异外，其他组均具有显著性差异(P≤0.05)。该结果与SA处理能提高植物抗病性，抑制微生物的生长相一致[16]。

图1 不同浓度的水杨酸处理对仔姜失重率的影响Figure 1 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on weight loss rate of baby ginger

图2 不同浓度的水杨酸处理对仔姜腐烂率的影响Figure 2 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on decay rate of baby ginger

2.2 水杨酸处理对仔姜颜色的影响

仔姜贮藏期间，ΔE*值、a*值、b*值呈上升趋势，色差L*值呈下降趋势，见表3，说明随着贮藏时间的延长仔姜色泽变暗淡，亮度降低，红度，黄度增加。其中处理组的仔姜L*值高于对照组，且到贮藏末期，15 mmol/L的SA处理的仔姜L*值最高，但SA处理各组之间并无显著性差异(P≤0.05)。a*值的变化与L*值和b*值相比较不明显，各处理组中，15 mmol/L SA处理组的L*值最高而a*值最低。说明15 mmol/L SA处理仔姜的褐变程度最小。

图3 不同浓度的水杨酸处理对仔姜颜色值的影响Figure 3 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on color change of baby ginger

2.3 水杨酸处理对仔姜硬度和脆度的影响

在大多数果蔬贮藏期间，果蔬中纤维素含量降低，从而引起组织结构软化，硬度脆度降低[17]。然而，仔姜作为根茎类蔬菜的一种，不同于其他水果或绿叶蔬菜。仔姜采收于生姜的幼嫩阶段，在贮藏过程中很容易发生纤维化、木质化，导致组织结构变硬。由图4、5可以看出，随着仔姜贮藏时间的延长，仔姜的硬度与脆度均出现先升高后降低的现象。在14 d后处理组仔姜的硬度脆度均大于对照组，在贮藏结束时，对照组仔姜硬度、脆度分别下降了47.49%，36.33%。15 mmol/L SA处理的仔姜在35 d 时与新鲜仔姜相比，硬度、脆度分别下降了27.21%，21.82%，且与对照组具有显著性的差异(P≤0.05)。

2.4 水杨酸处理对仔姜总酚和总黄酮含量的影响

酚类化合物是许多植物体本身所固有的成分，它关系着果蔬的色泽、品质和风味的形成，对果蔬的成熟衰老过程，组织褐变，抗逆性和抗病具有重要的作用[18]。从图6 可以看出，仔姜贮藏期间，总酚含量呈先升高后降低的变化趋势，在贮藏7 d时，总酚含量显著增加，除15 mmol/L 与20 mmol/L之间在7 d时不具有显著性差异，其他各组之间均具有显著性差异(P≤0.05)，随后总酚含量急剧下降。15 mmol/L的SA处理的仔姜总酚含量在贮藏期间显著升高，且在处理末期均高于其他组，且与对照组具有显著性差异(P≤0.05)。

图4 不同浓度的水杨酸处理对仔姜硬度的影响Figure 4 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on firmness of baby ginger

图5 不同浓度的水杨酸处理对仔姜脆度的影响Figure 5 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on brittleness of baby ginger

总黄酮是果蔬的次生代谢产物，与果实的衰老，抗逆和抗病性关系密切，对果蔬的贮藏加工具有重要的影响。由图7可知，总黄酮含量均随着贮藏时间的延长而逐渐下降，贮藏35 d，对照组、各处理组(10，15，20 mmol/L)的仔姜总黄酮含量分别降低73.51%，66.81%，63.46%，65.79%，且SA处理后的仔姜总黄酮含量与对照组具有显著性差异(P≤0.05)。

图6 不同浓度的水杨酸处理对仔姜总酚的影响Figure 6 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on total phenols of baby ginger

图7 不同浓度的水杨酸处理对仔姜总黄酮含量的影响Figure 7 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on total flavonoids of baby ginger

2.5 水杨酸处理对仔姜姜辣素含量的影响

姜辣素是仔姜中主要风味物质，具有挥发性。仔姜在贮藏期间风味逐渐减弱，这与姜辣素的分解挥发也具有密切的关系[2]35-36。由图8可知，仔姜贮藏期间，姜辣素含量呈波动下降。其中，除15 mmol/L处理的仔姜姜辣素含量在14 d时达到最大值，其他组均在7 d时达到最大值。在35 d时，各组的姜辣素含量分别下降了10.23%，32.71%，12.11%，14.85%。

2.6 水杨酸处理对仔姜中6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚含量的影响

生姜中起主要生物活性作用的成分主要有姜辣素和挥发油2大类,姜辣素成分主要包括6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚、姜烯酚及姜酮等酚类成分[19]。有研究[20-21]表明，生姜在贮藏过程中，姜酚会脱水转化成一系列相应的姜脑同系物。在贮藏过程中6-姜酚与10-姜酚的含量均呈先升高后降低的变化趋势，8-姜酚在贮藏过程中随贮藏时间的延长而降低(图9～11)。在贮藏到第35天时，对照组6-姜酚的含量下降了27.16%，10，15，20 mmol/L SA处理的仔姜6-姜酚含量分别下降了5.84%，2.26%，15.38%，15 mmol/L SA处理的仔姜6-姜酚含量下降最低，且各处理组间均具有显著性差异(P≤0.05)。8-姜酚含量在贮藏35 d时对照组与10，15，20 mmol/L SA处理组分别降低了73.41%，64.10%，59.81%，57.76%，且SA处理组与对照组之间具有显著性差异，但10 mmol/L与20 mmol/L SA处理的仔姜8-姜酚含量无显著性差异(P≤0.05)。10-姜酚含量在贮藏前14 d均一直上升，然后开始下降，在35 d时对照组与15 mmol/L SA处理组10-姜酚的含量分别下降了9.46%，3.15%，10，20 mmol/L SA处理的仔姜10-姜酚含量分别增加了6.08%，7.22%。

图8 不同水杨酸浓度对姜辣素含量的影响Figure 8 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on gingerol content of baby ginger

3 结论

采后仔姜随着贮藏时间的延长，果实逐渐失水，腐烂率升高、硬度、脆度降低、ΔE*值逐渐上升。水杨酸处理能显著抑制采后仔姜失重率、腐烂率的升高，硬度及脆度的降低。同时还对总酚、总黄酮、姜辣素等指标的下降具有明显的延缓作用，为水杨酸在仔姜保鲜中的应用提供了一定的理论依据。其中，15 mmol/L的SA处理对仔姜的保鲜效果较好，可以有效地防止其腐烂，延长货架期。但对于仔姜贮藏过程中6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚含量变化的具体原因还需进一步的研究。

图9 不同处理对仔姜6-姜酚含量的影响Figure 9 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on 6-gingerol of baby ginger

图10 不同处理对仔姜8-姜酚含量的影响Figure 10 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on 8-gingerol of baby ginger

图11 不同处理对仔姜10-姜酚含量的影响Figure 11 Effect of salicylic acid of different concentrations treatment on 10-gingerol of baby ginger