天然保鮮劑對草莓貯藏期間品質的影響

張莉會 ，喬宇，陳學玲，王俊，汪蘭，廖李*

1. 湖北省農業科學院農產品加工與核農技術研究所（武漢 430064）；2. 湖北工業大學生物工程與食品學院（武漢 430064）

草莓為薔薇科草莓屬植物，其外觀呈心形，組織嬌嫩，含水量大，具有特殊的水果芳香。但草莓呼吸強度高、結構松軟，貯藏時間短，極易腐爛甚至完全失去商品價值。

腐爛是影響草莓貨架期的主要因素，一些植物中的有效成分能夠抑制果蔬正常呼吸代謝作用，從而達到保鮮果蔬的目的[1]。李鵬霞等[2]和潘磊慶等[3]研究表明，一定濃度的丁香精油能抑制蘋果和櫻桃番茄腐爛率、呼吸強度和褐變指數的上升，以及可溶性固性物含量、可滴定酸和硬度的下降，并可誘導防御性酶POD、PPO及CAT活性的升高，延緩衰老。研究表明，大蒜提取液對油桃[4]、香菇[5]、楊梅[6]、草莓[7]等均有顯著的保鮮效果。大蒜中含有大蒜素等有機硫化合物，能顯著抑制微生物生長繁殖。方海峰等[8]發現，殼聚糖可以降低藍莓果實的腐爛率、呼吸強度，提高其硬度和過氧化物酶活。由于殼聚糖價廉易得、易于加工，具有良好的氣體滲透性，因此被廣泛用于草莓[9]、冬棗[10]、獼猴桃[11]等保鮮。

試驗選擇以丁香、大蒜浸提液、殼聚糖對草莓進行保鮮試驗，研究其對草莓果實軟化腐爛率、質量損失率、可溶性固形物質量分數、可滴定酸、還原糖、VC、MDA、SOD和硬度等方面的影響，以期延長草莓貯藏時間、降低營養物質損失，為草莓保鮮劑的開發提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原料

草莓（甜查理），采自于湖北省農科院經濟作物研究所；丁香、大蒜，市售。

1.1.2 儀器與設備

HL-2手持糖度儀，上海滬西分析儀器廠；752型紫外可見分光光度計，上海光譜儀器有限公司；Ta.XT 2i/50質構儀，英國Stable Micro System公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 不同保鮮液的制備

稱取50 g經食品料理機粉碎后的大蒜末，加入500 mL蒸餾水，于90 ℃下水浴攪拌1 h，4層紗布過濾，濾液即為大蒜保鮮液（現配現用）。

稱取15 g經高能粉碎機粉碎后的丁香粉，加入75 mL 70%的乙醇，在40 ℃下水浴回流2 h，過濾，在4 500 r/min下離心10 min，取上清液，40 ℃下旋轉蒸發，再用體積分數為70%的乙醇定容至15 mL，取10 mL，用蒸餾水稀釋至500 mL，配成體積分數為2%的丁香保鮮液。

取5 g殼聚糖粉末于500 mL 1%的冰醋酸水溶液中溶解，配制成1%的殼聚糖保鮮液。

1.2.2 草莓保鮮處理

將草莓分別放入大蒜保鮮液、丁香保鮮液、殼聚糖保鮮液和蒸餾水中浸泡1 min，取出后置陰涼通風處晾干，轉入塑料盒中用PE保鮮膜覆蓋，于4 ℃下貯藏。

1.3 指標測定與方法

1.3.1 軟化腐爛率

以草莓表面色澤鮮紅，外觀飽滿，無水漬、無軟化腐爛為基準，統計軟化腐爛率。果實軟化腐爛率按果實軟化腐爛面積大小將果實劃分為4級：0級，無軟化腐爛；1級，軟化腐爛面積小于果實面積的10%；2級，軟化腐爛面積占果實面積的10%～30%；3級，軟化腐爛面積大于果實面積的30%[12]。軟化腐爛率按式（1）計算：

1.3.2 質量損失率、可溶性固形物質量分數、可滴定酸和VC含量的測定

質量損失率采用質量法測定；可溶性固形物質量分數采用手持折光儀測定；可滴定酸含量采用酸堿滴定法測定；VC含量參考《果蔬采后生理生化實驗指導》方法測定[13]。

1.3.3 丙二醛（MDA）含量、超氧化物氣化酶（SOD）活力測定

樣品前處理：將草莓用均質器搗成勻漿，取10 g草莓勻漿轉移到100 mL容量瓶中，用無二氧化碳蒸餾水定容至刻度線，搖勻，靜置30 min后過濾，濾液即為待測液。濾液分別采用丙二醛、超氧化物歧化酶試劑盒（南京建成生物工程研究所）測定。

1.3.4 質構

采用TA-XT2i物性測定儀與Excel 2003分析和處理數據測定草莓果實肉質硬度。參數設置為：探頭型號，剪切探頭P2；測試模式，壓縮；測試速度，1.00 mm/s；測試距離，6.0 mm。

1.4 統計分析

試驗數據為3次重復試驗的平均值，用SPSS 19軟件進行多重差異顯著性分析，采用Duncan’s法，p＜0.05表示差異顯著，p＜0.01表示差異極顯著。

2 結果與分析

2.1 保鮮劑對草莓貯藏期間腐爛率的影響

果實軟化腐爛率是判斷貯藏效果的主要表觀指標。由圖1可知，不同的保鮮劑浸泡對采后草莓果貯藏期間的軟化腐爛率均有明顯的影響，且經過保鮮液浸泡處理的草莓果實在貯藏期間與空白組比較，草莓果實軟化腐爛率顯著高于空白組，3種保鮮處理對草莓果實軟化腐爛率表現出不同程度的抑制作用，大蒜保鮮液與丁香保鮮液處理的效果基本相當，其保鮮效果優于殼聚糖。空白組貯藏至第11天時果實軟化腐爛率已達到59.40%，而大蒜和丁香組草莓在第18天時果實軟化腐爛率分別為59.33%和55.90%，可知大蒜和丁香保鮮液可使草莓軟化腐爛推遲7 d。分析大蒜提取液中含有大蒜素等成分，具有光譜抑菌的作用，能殺滅、抑制腐敗真菌從而起到降低軟化腐爛率；丁香提取液中的多酚等成分可能通過抑制微生物的繁殖，從而能減輕果實軟化腐爛程度；殼聚糖能夠在果蔬表面形成薄膜對氣體起到屏障的作用，降低了呼吸強度，從而抑制了草莓軟化腐爛[14]。

圖1 保鮮劑對草莓貯藏期間軟化腐爛率的影響

2.2 保鮮劑對草莓貯藏期間失重率的影響

果實在貯藏期間的失重主要是由失水引起的，隨著果實的成熟、蒸騰作用的進行，果實會逐步散失水分，造成果實表面的萎焉，光澤度的下降。由圖2可知，隨著貯藏時間的延長，草莓的質量損失率增加，但經過大蒜、丁香和殼聚糖處理的草莓在保藏期間的質量損失率明顯低于空白；貯藏到第19天，大蒜、丁香、殼聚糖和空白處理組草莓質量損失率分別為2.77%，2.90%，3.50%和3.70%，大蒜提取液處理的草莓果實質量損失率最低，其次是丁香組和殼聚糖組，空白組失重率最大；從第9～第11天開始，大蒜、丁香和殼聚糖組果實失重率上升的幅度增加，保鮮作用減弱，貯藏到第11天和第13天的空白處理組草莓質量損失率分別為2.34%和3.40%，而大蒜、丁香保鮮液貯藏至19 d時，失重率約2.80%～2.09%，可使草莓質量損失減緩6～7 d，大蒜提取液能減輕果實質量損失，其原因可能是以大蒜提取液對果實的呼吸作用有抑制作用，從而降低水分的蒸發。丁香提取液中含有丁香酚物質，能使細胞膜上的蛋白質變性，降低細胞膜的透性[15]；而殼聚糖會在果蔬表面所形成的一層半透膜，可以阻礙果蔬的蒸騰作用，從而減少果實的失水。

圖2 保鮮劑對草莓貯藏期間失重率的影響

2.3 保鮮劑對草莓貯藏期間可溶性固形物的影響

可溶性固形物主要是指可溶性糖類，是構成果實風味的重要物質，質量分數越高食用品質越好，在一定程度上反映了貯藏過程中果實營養物質保留的多少，是評價果蔬品質的重要指標之一[16]。由圖3可得，草莓在貯藏期間可溶性固形物質量分數在第5天時達到最高峰，之后又逐漸下降。貯藏至18 d，大蒜、丁香、殼聚糖和空白處理組草莓可溶性固形物質量分數分別為7.20%，7.50%，7.04%和6.80%，3種浸泡保鮮處理的可溶性固形物質量分數始終高于空白組。可能是在貯藏過程中，一方面高分子碳水化合物的水解轉化為可溶性糖，另一方面可溶糖由于呼吸作用被不斷消耗，綜合作用的結果使可溶性固形物質量分數在貯藏初期質量分數上升，后期呼吸消耗占優勢，使其質量分數趨于下降[17]。因此，大蒜和丁香保鮮液處理抑制草莓可溶性固形物下降效果較好。

圖3 保鮮劑對草莓貯藏期間可溶性固形物的影響

2.4 保鮮劑對草莓貯藏期間可滴定酸的影響

草莓在貯藏過程中，可滴定酸會作為呼吸底物被消耗，因此可滴定酸的含量也可作為判斷草莓保鮮效果的一個指標[18]。由圖4的結果可看出，不同處理的草莓可滴定酸質量分數均呈現先降低后升高的變化趨勢。貯藏至第9天，大蒜、丁香、殼聚糖和空白處理組草莓可滴定酸質量分數分別為0.59%，0.57%，0.56%和0.56%，經大蒜和丁香保鮮液處理組草莓可滴定酸含量均高于空白組，丁香保鮮液處理組的保鮮效果略優于大蒜處理組，貯藏至18 d時，大蒜、丁香、殼聚糖和空白處理組草莓可滴定酸質量分數分別為0.72%，0.69%，0.66%和0.64%，顯著高于空白組。9 d后草莓中的可滴定酸質量分數開始升高，分析認為可能是該試驗中草莓在貯藏后期由微生物引起腐爛，由于微生物的活動產生了酸性代謝產物，使草莓果實可滴定酸質量分數上升[14]，由此可見，大蒜、丁香保鮮液浸泡處理均能減緩可滴定酸的消耗。

2.5 保鮮劑對草莓貯藏期間VC的影響

VC作為還原型物質，在果實貯藏過程中極易以各種形式被降解，則食用品質變差，因此VC的含量也可以用于指示果實的品質[19]。圖5的結果顯示，不同處理的草莓其VC含量均隨著貯藏時間的延長而降低，貯藏初期VC含量迅速下降，后期下降趨勢趨于平穩，貯藏第7天，大蒜、丁香、殼聚糖和空白處理組草莓VC含量分別為32.80，28.23，28.15和24.88 mg/100 g，其中空白組下降的速度最快，而3種保鮮液處理均可在不同程度上減緩VC質量分數的下降，大蒜處理組稍優于丁香組，殼聚糖處理組的保鮮效果較差，貯藏第18天，大蒜、丁香、殼聚糖和空白處理組草莓VC含量分別為24.28，25.97，20.12和18.36 mg/100 g，與貯藏第7天相比，大蒜、丁香浸提液可明顯抑制草莓VC含量下降，貯藏第18天，大蒜、丁香組草莓VC與空白組相比，分別提高了32.24%和41.45%，對草莓能起到保鮮作用。

圖4 保鮮劑對草莓貯藏期間可滴定酸的影響

圖5 保鮮劑對草莓貯藏期間VC的影響

2.6 保鮮劑對草莓貯藏期間丙二醛（MDA）活性的影響

MDA的高低間接反映了機體細胞受自由基攻擊的嚴重程度，機體細胞受自由基攻擊程度越大，果蔬的新鮮程度越低[20]。從圖6可看出，隨著草莓果實貯藏時間的延長，所有處理組的MDA含量均呈現不斷增加的趨勢，前期變化緩慢，從第11天開始MDA增加的程度變大，第18天時，大蒜、丁香、殼聚糖和空白處理組草莓MDA含量分別為51.23，43.62，54.32和62.35 nmol/g，大蒜、丁香組草莓MDA與空白組相比，分別降低了17.83%和30.04%。3種保鮮處理組的MDA含量均低于空白組，其中大蒜、丁香與殼聚糖MDA含量變化趨勢基本一致，均能抑制草莓果實貯藏期間膜脂過氧化程度，其中，大蒜和丁香保鮮液效果較好，能減緩果實鮮度下降，具有明顯的保鮮作用。

2.7 保鮮劑對草莓貯藏期間超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響

SOD是含金屬輔基的酶，能夠清除超氧自由基，防御活性氧或其他過氧化化物自由基對細胞膜系統的傷害，從而減少自由基對機體的毒害，對延緩果實衰老發揮重要作用[21]，從圖7可知，在保鮮貯藏過程中草莓果實SOD活性呈逐漸下降的趨勢，貯藏第9天，大蒜、丁香、殼聚糖和空白組草莓SOD活性分別為373.22，354.72，282.39和263.55 U/mL，經保鮮液處理的草莓SOD活性均顯著高于空白，大蒜、丁香組抑制SOD活性降低的效果較好，分別較空白組增加了41.61%和34.56%，草莓果實的SOD活性越高，果實延緩衰老能力越強，果實越新鮮，與空白組SOD活性相比，明顯看出大蒜和丁香保鮮液能顯著抑制草莓果實鮮度下降，具有較好的保鮮作用。

圖6 保鮮劑對草莓貯藏期間丙二醛（MDA）活性的影響

圖7 保鮮劑對草莓貯藏期間超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響

2.8 保鮮劑對草莓貯藏期間硬度的影響

由圖9的結果可看出，草莓不同處理的肉質硬度均隨著貯藏時間的延長呈下降趨勢，這與王玉玲等[22]在藍莓上研究結果一致。貯藏至第18天，大蒜、丁香、殼聚糖和空白組草莓果實肉質硬度分別為37.51，36.75，34.37和32.84 g，空白組果實肉質硬度最小，這是由于三種保鮮劑能抑制果實的呼吸作用、減少微生物對果實的侵害，從而減緩細胞壁纖維素和半纖維素的降解[23]、細胞間果膠減少，有效地減緩果實采后硬度的降低。由此可見，3種保鮮液處理均可在不同程度上減緩硬度下降，大蒜與丁香組無明顯差異，殼聚糖處理組保鮮效果略差。

圖8 保鮮劑對草莓果肉硬度的影響

3 結論

在4 ℃貯藏條件下，大蒜和丁香保鮮液對草莓的保鮮趨勢基本相同，且遠高于空白組，略高于殼聚糖保鮮液的保鮮效果。大蒜和丁香保鮮液可明顯降低草莓腐爛率，減少質量的損失，使其腐爛推遲6～7 d，并能顯著抑制MDA含量的增加及SOD活性的下降；貯藏后第9天，大蒜和丁香液浸泡的草莓SOD活性分別較空白組增加了41.61%和34.56%，貯藏后第18天MDA較空白組分別降低了17.83%和30.04%，從而延緩果實的衰老，延長草莓貯藏期。