草果精油對采后草莓保鮮效果及抗氧化活性的研究

儲恬予，趙敏吉，于紋婧，汪開拓，2，韓 林 ，2

（1.重慶三峽學院生物與食品工程學院，重慶 404100；2.重慶市渝東北特色生物資源開發利用工程技術研究中心，重慶 404100）

0 引言

草果又名草果子，是姜科多年生草本植物，主產于我國云南、廣西、貴州等省的亞熱帶地區。草果性溫味辛、燥濕除寒、利水消腫，屬藥食兩用中藥，將果實入藥，可改善瘧疾、嘔吐、反胃、咳嗽、積食等癥狀[1]。草果中含有多種生物活性成分，其中草果精油得到了較多的關注。研究表明，不同產地、不同提取方法得到的草果精油，其成分組成均有差異[2]?；钚栽囼灡砻?，草果精油對自由基具有一定的清除能力，同時可顯著抑制細菌、真菌和酵母菌的生長[3]。利用正己烷為溶劑提取草果精油，并將其運用于草莓保鮮，考查不同質量濃度精油涂膜處理對草莓低溫保鮮的效果和抗氧化活性，為草果精油開發成天然果蔬保鮮劑提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料、藥品與設備

供試草莓的品種為“紅實美”，采摘于重慶市萬州區九池草莓種植基地。果實采摘后立即運回實驗室，進行初步篩選后用于試驗。

草果，購于重慶市萬州區宏遠市場；DPPH，購于Sigma公司；ABTS+，購自Amersco公司；2,6-二氯靛酚，購于上海工碩生物技術有限公司；氫氧化鈉、鹽酸、蒽酮、碳酸氫鈉等均為分析純，購于廣州化學試劑廠。

AL104型電子分析天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司產品；UEC0905005型紫外可見分光光度計，上海博普達儀器制造有限公司產品；HH-4型數顯恒溫水浴鍋，江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司產品。

1.2 方法

1.2.1 草果精油的提取

稱取一定量草果，加入正己烷，于80℃條件下索氏提取6 h，提取物經過旋轉蒸發儀濃縮后，置于烘箱中低溫（40℃）干燥至恒質量，即為草果精油，放于4℃低溫箱中備用。

1.2.2 低溫保鮮試驗

將篩選出的草莓果實分別浸泡于不同質量濃度（20，40，80，160，320μg/mL） 的草果精油中，立即取出，置于4℃條件下貯藏，每隔2 d取樣測定草莓果實的腐爛指數、主要品質指標及抗氧化活性，分別做乙醇對照和空白對照，每次試驗做3個平行[4]。

1.2.3 腐爛指數和可溶性固形物含量

根據草莓果實腐爛面積大小將腐爛程度劃分為4個等級，分別是0級，無腐爛；1級，果面有1～3個小腐爛斑點；2級，腐爛面積占果實面積的25%～50%；3級，大于果實面積的50%[5]。腐爛指數按如下公式進行計算，同時利用PAL-1型數顯糖度計測定草莓果實中可溶性固形物含量[6]。

1.2.4 總糖、可滴定酸和維C含量

總糖含量采用蒽酮比色法測定[7]；可滴定酸用氫氧化鈉滴定法測量，結果以檸檬酸百分數表示[7]；維C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法[7]。

1.2.5 總酚的測定

總酚的含量以兒茶素作為標準品，采用Folin-酚法進行測定[8]。

1.2.6 總黃酮的測定

總黃酮的含量以蘆丁作為標準品，采用紫外分光光度計法進行測定[9]。

1.2.7 抗氧化活性的測定

（1） 對DPPH·的清除作用。對DPPH·的清除作用參考韓林等人[10]的方法進行。

（2） 對ABTS+的清除作用。對ABTS+的清除作用參考Han L等人[11]的方法進行。

2 結果與分析

2.1 不同處理草莓在貯藏期間腐爛指數的變化

草果精油對草莓腐爛指數的影響見圖1。

由圖1可知，空白處理和乙醇處理組的草莓最先出現腐爛現象，腐爛程度始終保持較高的增長趨勢。草莓經不同質量濃度草果精油處理后，其腐爛現象受到明顯的抑制，其中在相同時間段內，質量濃度為40μg/mL精油處理的草莓相較于其他質量濃度處理組的腐爛指數增長最為緩慢，低溫貯藏10 d后，腐爛指數僅為33.33%。微生物的活動密切影響果實的腐爛程度，有一定抑菌作用的草果精油，能夠有效抑制草莓表面微生物的生長繁殖，達到抑制草莓腐爛的效果，若采用過高的精油濃度，在抑制草莓表面微生物生長的同時，會對草莓帶來藥害作用，導致腐爛指數升高[5]。

圖1 草果精油對草莓腐爛指數的影響

2.2 不同處理草莓在貯藏期間可溶性固形物含量和可滴定酸的變化

草果精油對草莓可溶性固形物含量的影響見圖2，草果精油對草莓可滴定酸含量的影響見圖3。

圖2 草果精油對草莓可溶性固形物含量的影響

圖3 草果精油對草莓可滴定酸含量的影響

由圖2可知，在低溫貯藏期間，各處理組的草莓可溶性固形物含量均逐漸下降，但相對而言，草果精油處理組下降較為緩慢，其中40μg/mL精油處理組效果最為明顯，在低溫貯藏的10 d后，草莓中的可溶性固形物含量由8.50%下降到7.90%，下降率僅為7.06%，遠低于其他處理組和對照組。由圖3可知，草果精油對草莓中的可滴定酸并無顯著影響，從貯藏初期開始，精油處理組草莓中的可滴定酸逐步下降，并且與空白對照和乙醇對照處理組間無顯著差異。

2.3 不同處理草莓在貯藏期間總糖和維C的變化

草果精油對草莓總糖含量的影響見圖4，草果精油對草莓維C含量的影響見圖5。

圖4 草果精油對草莓總糖含量的影響

圖5 草果精油對草莓維C含量的影響

由圖4可知，草莓在貯藏期間總糖含量逐步減少，然而草果精油可明顯抑制總糖減少速度，40μg/mL處理組效果最顯著，貯藏結束時（10 d后），總糖含量為7.69 mg/g，明顯高于空白對照（5.8 mg/g） 和乙醇對照（6.4 mg/g）。維C作為衡量草莓品質的重要指標之一，其含量遠高于其他水果。由圖5可知，隨著貯藏時間的增加，草莓的維C含量逐漸降低，但質量濃度為40μg/mL草果精油處理的草莓維C含量顯著高于其他處理組，說明草果精油可有效緩解草莓貯藏過程中維C的損失，提高果實的品質。

2.4 不同處理草莓在貯藏期間總酚和總黃酮的變化

草果精油對草莓總酚含量的影響見圖6，草果精油對草莓總黃酮含量的影響見圖7。

由圖6，圖7可知，隨著貯藏時間的增加，草莓中總酚和總黃酮的含量均逐步減少。精油處理在一定程度上可延緩總酚和總黃酮的減少速度，其中質量濃度為40μg/mL草果精油處理可顯著維持草莓中總酚的含量，而質量濃度為40μg/mL和80μg/mL精油處理組也可明顯緩解果料中總黃酮的減少。草莓中的黃酮類物質主要為花色苷，具有較強的自由基清除能力。因此，精油處理可以一定程度上保護草莓的外觀色澤，同時提高其抗氧化活性。

圖6 草果精油對草莓總酚含量的影響

圖7 草果精油對草莓總黃酮含量的影響

2.5 不同處理草莓在貯藏期間抗氧化活性的變化

草果精油對草莓清除DPPH·的影響見圖8，草果精油對草莓清除ABTS+的影響見圖9。

圖8 草果精油對草莓清除DPPH·的影響

DPPH·在有機溶劑中攜帶單電子，呈紫色，當自由基與單電子配對時，其顏色變淺，并在最大吸收波長517 nm處的吸光度變小[10]。ABTS+與過硫酸鉀在暗處反應12～16 h后，可活化成藍綠色陽離子自由基，當抗氧化劑存在時，可與自由基反應促使體系褪色[8]。由圖8和圖9可知，隨著貯藏時間的增加，草莓對DPPH·和ABTS+的清除率逐步降低，說明其抗氧化活性能力在減小，而經過精油處理后，可顯著減緩草莓自由基清除能力的下降，其中以質量濃度為40μg/mL精油處理效果最好。果蔬中的黃酮、多酚、維C等成分具有顯著的抗氧化活性，然而這些成分隨著貯藏時間的增加逐步減少，因此也導致草莓果實的抗氧化活性逐步下降，而質量濃度為40μg/mL精油處理，既減緩了草莓中活性成分的下降速度，也維持了果實對自由基的清除效果。

圖9 草果精油對草莓清除ABTS+的影響

3 結論

作為一種非常重要的次生代謝產物，植物精油具有良好的抑菌活性，這主要與精油中的酚類、醛酮類、萜類，以及一些芳香烴類成分有關。近年來，越來越多的研究將植物精油應用于果蔬的保鮮，并取得了良好的效果。從草果中提取得到草果精油，并考查了其對草莓采后保鮮的效果。結果顯示，草果精油處理可顯著降低草莓在低溫貯藏期間的腐爛指數，并明顯改善草莓的品質，減緩果實中可溶性固形物、總糖、維C、黃酮和總酚的損失速度，尤其以質量濃度為40μg/mL草果精油處理效果最好。同時，經過草果精油處理，草莓在低溫貯藏期間的生物活性，如對DPPH·和ABTS+的清除能力也得到了較好的保持，顯著優于處理組和對照組。然而，草果精油成分較為復雜，具體哪類成分在草莓保鮮中發揮了主要作用尚不明確，下一步工作將進行更深入的研究。