趙 奇,楊玉珍,郭運(yùn)宏,王國(guó)霞,李玉華(.鄭州師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院,河南鄭州450044;.鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系,河南鄭州45005)
油用牡丹丹皮提取液對(duì)青椒的保鮮效應(yīng)
趙奇1,楊玉珍1,郭運(yùn)宏2,王國(guó)霞1,李玉華1
(1.鄭州師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院,河南鄭州450044;2.鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系,河南鄭州450052)
利用超聲波、水煮、蒸餾三種方法提取的油用牡丹丹皮液處理青椒進(jìn)行保鮮效果研究,測(cè)定品質(zhì)指標(biāo):質(zhì)量損失率、腐爛率、果實(shí)硬度、可溶性固形物、葉綠素含量、細(xì)胞膜透性、維生素C、可滴定酸。結(jié)果表明:三種丹皮處理液對(duì)青椒保鮮效果優(yōu)于空白對(duì)照,其中蒸餾處理液能有效降低青椒果實(shí)質(zhì)量損失率和霉變率,明顯延緩果實(shí)變軟和膜透性的增加,有效抑制果實(shí)VC、可溶性固形物、可滴定酸的減少趨勢(shì),有較好的保鮮效果。
油用牡丹,丹皮提取液,青椒,保鮮
牡丹為毛茛科植物,其干燥的根皮為丹皮,又稱(chēng)牡丹皮、粉丹皮、條丹皮等,是傳統(tǒng)中藥。牡丹全身都是寶,已發(fā)現(xiàn)很多藥理作用和臨床功效,除醫(yī)用開(kāi)發(fā)外,吳曉慧[1-2]研究證實(shí)了丹皮有抑菌和抗氧化的生物學(xué)效果。借助于丹皮此生物學(xué)效應(yīng),賈小麗[3]、崔霞[4]實(shí)驗(yàn)中用丹皮提取物處理草莓和黃瓜取得了較好的保鮮效果,除此之外,尚未見(jiàn)其他果蔬品種中相應(yīng)的研究報(bào)道,油用牡丹根皮的此類(lèi)應(yīng)用未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。
油用牡丹是牡丹品種中近幾年新興的油料作物,飽和脂肪酸含量高達(dá)92%以上,其中α-亞麻酸占42%,多項(xiàng)指標(biāo)超過(guò)被稱(chēng)為“液體黃金”的橄欖油。山東、河南、甘肅、安徽等省逐年擴(kuò)大種植面積。逐年擴(kuò)大的種植區(qū)有豐富的邊角料,合理利用會(huì)增加種植牡丹的經(jīng)濟(jì)收益。本文研究選擇油用牡丹根皮提取液來(lái)處理青椒,研究丹皮提取液對(duì)青椒的保鮮效果,旨在探索油用牡丹根皮提取液在青椒保鮮中的應(yīng)用,以期為新型植物源保鮮劑的開(kāi)發(fā)提供參考依據(jù)。
1.1材料與儀器
丹皮鄭州師范學(xué)院黃河灘實(shí)習(xí)基地油用牡丹移栽時(shí)剪掉的根;青椒購(gòu)自河南鄭州毛莊蔬菜批發(fā)市場(chǎng)。
TH-600型數(shù)控超聲波儀濟(jì)寧天華超聲電子儀器有限公司;超微粉碎機(jī)山東濟(jì)南飛馳機(jī)械;SIGMA3-30k型低溫離心機(jī)德國(guó)SIGMA公司;WY032T型折光儀成都青羊瑞華光學(xué)儀器廠;GY-1型硬度計(jì)牡丹江市機(jī)械研究所;HH-S4型數(shù)顯恒溫水浴鍋金壇市醫(yī)療儀器廠;3STAR型電導(dǎo)率儀美國(guó)奧立龍。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1丹皮提取液的制備選擇無(wú)腐爛油用牡丹根,洗凈剝離丹皮,28℃烘干,用電動(dòng)粉碎機(jī)粉碎,稱(chēng)取100g的丹皮粉3份,按照1∶10的料液比參照賈小麗[3]的方法,分別采用蒸餾處理(丹皮粉中加水1000mL,將料液裝入蒸餾裝置,收集乳白色餾出液定容至1000mL)、水煮處理(丹皮粉中加水1000mL,煮2h,紗布過(guò)濾,收集濾液10000r/min,4℃離心15min,收集上清定容到1000mL)、超聲波處理(丹皮粉中加水1000mL,50℃,1h超聲波處理,紗布過(guò)濾,收集濾液10000r/min,4℃離心15min,收集上清定容到1000mL)制備提取液。
1.2.2處理方法挑取同一批次、大小質(zhì)量均勻一致的青椒好果,洗凈晾干,分別用蒸餾處理液、水煮處理液、超聲波處理液、蒸餾水浸泡青椒10min,撈出晾干,裝入0.03mm厚聚氯乙烯薄膜袋內(nèi),袋子用打孔器處理5個(gè)透氣孔,8℃溫度儲(chǔ)藏,每隔3d取樣測(cè)定。每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)30個(gè)果。
1.2.3測(cè)定內(nèi)容及方法
1.2.3.1果實(shí)質(zhì)量損失率采用稱(chēng)重法測(cè)定,每個(gè)實(shí)驗(yàn)組各取12個(gè)大小基本一致的果實(shí)進(jìn)行稱(chēng)重記錄,重復(fù)3次,按下式進(jìn)行計(jì)算。
1.2.3.2果實(shí)腐爛率觀測(cè)果實(shí)病變腐爛情況,記錄病變果數(shù),按下式計(jì)算果實(shí)腐爛率。
1.2.3.3青椒果實(shí)硬度使用GY-1型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定,果實(shí)硬度以kg/cm2表示,每處理隨機(jī)取3個(gè)果,單果重復(fù)3次以上。
1.2.3.4青椒可溶性固形物采用手持折光儀法[5]測(cè)定。每處理取樣重復(fù)3次,取平均值。
1.2.3.5青椒葉綠素含量借鑒陳發(fā)河[6]的分光光度計(jì)法。用丙酮無(wú)水乙醇等體積提取液10mL浸提樣品,在室溫下暗處提取12h,取上清液在663、645nm波長(zhǎng)下測(cè)定,記錄663、645nm的數(shù)值。按照公式計(jì)算:
式中:A663為663nm處樣品吸光度;A645為645nm處樣品吸光度。
1.2.3.6青椒細(xì)胞膜透性參照鄒琦[7]的測(cè)定方法,略做修改。用打孔器打取10片青椒果實(shí),用蒸餾水沖洗,放入60mL蒸餾水中,每隔5min用玻璃棒攪拌一次,40min時(shí),測(cè)水溶液的電導(dǎo)率(S1),然后煮沸5min,冷卻至室溫后再測(cè)電導(dǎo)率(S2),重復(fù)3次。計(jì)算公式:
式中:S1為初始電導(dǎo)率值;S2為煮沸后電導(dǎo)率值;S0為空白電導(dǎo)率值。
1.2.3.7青椒維生素C含量參照高俊鳳[8]的2,6-二氯酚靛酚滴定法。取1g樣品,加入5mL 2%草酸溶液研磨勻漿,離心保留上清,最后用2%草酸定容到50mL。取5mL抗壞血酸標(biāo)樣,用2,6-二氯靛酚鈉滴定,15s維持紅色即終點(diǎn),記錄耗用體積。取5mL樣品,用2,6-二氯酚靛酚滴定,記錄耗用體積。計(jì)算公式:
式中:V—滴定樣液時(shí)消耗2,6-二氯酚靛酚溶液的體積(mL);V0滴定空白對(duì)照所耗用的染料平均毫升數(shù);T為1mL染料能氧化抗壞血酸毫克數(shù);A為樣品提取液的總毫升數(shù);W為待測(cè)樣品的重量(g)。
1.2.3.8青椒可滴定酸含量采用酸堿滴定法[9]。稱(chēng)量樣品,研磨定容到50mL容量瓶,混勻后過(guò)濾。取上清液10mL,加酚酞指示劑2滴,用0.01mol/L NaOH溶液滴定至粉紅色,持續(xù)1min不褪色,記下NaOH溶液用量V1,重復(fù)3次,取其平均值。用下列公式計(jì)算:
式中:C為NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(mol/L);V1為滴定時(shí)所消耗的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(mL);V0滴定時(shí)的樣液吸取體積(mL);m為樣品取樣質(zhì)量(g)。
1.3數(shù)據(jù)分析
用Microsoft Excel 2003和SPSS進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析,用Microsoft Excel 2003進(jìn)行作圖。
2.1不同處理對(duì)青椒貯藏中質(zhì)量損失率的影響
圖1 不同處理對(duì)青椒果實(shí)質(zhì)量損失率的影響Fig.1 Effect of different extract on weight loss of pepper
由圖1可以看出,在存放期間,隨時(shí)間延長(zhǎng),青椒質(zhì)量損失率表現(xiàn)為上升趨勢(shì),可能是因?yàn)榍嘟诽幱诘蜏氐馁A藏環(huán)境,果實(shí)需要提高呼吸速率來(lái)抵抗較低的溫度,呼吸速率提高使果實(shí)釋放出一定的熱量,散失一定的水分。相比較而言,3種處理丹皮液的質(zhì)量損失率明顯低于對(duì)照,其中蒸餾處理的青椒質(zhì)量損失率低于其他兩種丹皮液處理,可能是蒸餾處理液更有效地延緩了青椒呼吸高峰的到來(lái)。
圖2 不同處理液對(duì)青椒腐爛率的影響Fig.2 Effect of different extract on decay rate of pepper
2.2不同處理對(duì)青椒貯藏中腐爛率的影響
由圖2可知,隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng),果實(shí)腐爛率增加。對(duì)照在貯藏9d時(shí),最早出現(xiàn)腐爛,腐爛率為1.67%。蒸餾液處理在第15d時(shí)腐爛率為1.67%,此時(shí)空白處理腐爛率為8.33%。丹皮液的3種處理明顯延遲了青椒腐爛的發(fā)生,3種處理表現(xiàn)出了明顯的抑菌效果,這是因?yàn)榈てぬ崛∫簩?duì)引起腐爛的微生物有抑菌效果,這與吳婷[10]抑菌研究中一致。經(jīng)方差分析,第9d后,3個(gè)處理與對(duì)照組之間有顯著差異(p<0.05)。
2.3不同處理對(duì)果實(shí)硬度的影響
圖3 不同處理對(duì)果實(shí)硬度的影響Fig.3 Effect of different extract on hardness of pepper
果實(shí)硬度是衡量果實(shí)貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo),辣椒在貯藏過(guò)程中,硬度下降[6]。由圖3可知,隨儲(chǔ)藏時(shí)間延長(zhǎng),果實(shí)硬度下降,逐漸變軟。貯藏時(shí)間9d之前,幾種處理的青椒硬度差別不大。9d后,3種處理組青椒硬度下降比空白對(duì)照組有所減緩,這與崔霞[4]用丹皮液處理黃瓜的硬度指標(biāo)表現(xiàn)一致。其中蒸餾處理組延緩果實(shí)變軟效果最好。
乙烯、纖維素酶、PG酶等與果實(shí)軟化有密切關(guān)系。蒸餾處理丹皮液延緩了果實(shí)軟化,原因可能是減少了乙烯的生成、鈍化了纖維素酶、PG酶等的活性。
2.4不同處理對(duì)果實(shí)可溶性固形物的影響
圖4 不同處理對(duì)青椒可溶性固形物的影響Fig.4 Effect of different extract on soluble solids of pepper
可溶性糖作為可溶性固形物的主要成分,與可滴定酸構(gòu)成果蔬特有的品質(zhì),是評(píng)價(jià)果實(shí)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵指標(biāo)。圖4中表明,可溶性固形物隨著貯藏時(shí)間表現(xiàn)下降趨勢(shì),在儲(chǔ)藏9d前,可溶性固形物下降平緩,變化不大。在第9d后,空白對(duì)照組可溶性固形物急劇下降,其他3種處理組可溶性固形物變化相對(duì)緩慢。這說(shuō)明,丹皮提取液處理組能抑制青椒果實(shí)組織的物質(zhì)代謝,進(jìn)而降低了可溶性固形物的消耗,其中蒸餾處理組抑制降解效果突出。
2.5不同處理對(duì)葉綠素含量的影響
圖5 不同處理對(duì)葉綠素含量的影響Fig.5 Effect of different extract on content of chlorophyll of pepper
青椒貯藏過(guò)程中葉綠素含量會(huì)降低,果實(shí)顏色會(huì)由綠變紅,感官品質(zhì)降低[11]。從圖5可知,隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng),葉綠素逐漸降解,含量降低,3種處理葉綠素含量明顯高于空白對(duì)照。貯藏9d后,空白對(duì)照組青椒葉綠素含量快速下降,處理青椒組葉綠素含量降低趨勢(shì)平緩。貯藏15d時(shí)的數(shù)據(jù)表明,超聲波、水煮、蒸餾處理組葉綠素含量比空白組葉綠素含量分別高8%、7%、43%,這是因?yàn)?種處理液延緩了葉綠素降解趨勢(shì),可能是通過(guò)降低內(nèi)源乙烯的合成,從而減慢葉綠素的降解,有利于保持貯藏青椒的綠色。
2.6不同處理對(duì)細(xì)胞膜透性的影響
圖6 不同處理對(duì)相對(duì)電導(dǎo)率的影響Fig.6 Effect of different extract on relative conductivity of pepper
細(xì)胞膜的破壞意味著果肉細(xì)胞膜透性發(fā)生變化,電導(dǎo)率隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。由圖6可知,隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng),果實(shí)逐步衰老,細(xì)胞膜透性增加,相對(duì)電導(dǎo)率逐步上升。貯藏9d之前,處理組相比空白對(duì)照組沒(méi)有明顯減緩趨勢(shì)。貯藏9d后,處理組細(xì)胞膜透性增大趨勢(shì)較空白對(duì)照組減緩,尤其蒸餾處理青椒組降低細(xì)胞膜透性效果非常明顯,相對(duì)電導(dǎo)率數(shù)值比空白對(duì)照低31.7%,這是因?yàn)檎麴s處理液能延緩果實(shí)衰老,有效抑制細(xì)胞內(nèi)含物的釋放,從而減輕細(xì)胞膜的受損程度。
2.7不同處理對(duì)果實(shí)維生素C含量的影響
圖7 不同處理對(duì)維生素C含量的影響Fig.7 Effect of different extract on VCof pepper
青椒是VC含量較豐富的蔬菜之一,果實(shí)本身含有促使VC氧化的酶,一般貯藏期和果實(shí)衰老時(shí)逐漸被氧化減少[12],一定程度上能降低果實(shí)的自由基積累。結(jié)果表明,3種處理青椒組VC含量均明顯高于空白對(duì)照組VC含量。貯藏15d時(shí),蒸餾處理組VC含量降低55%,空白對(duì)照組VC含量降低72%,水煮處理組VC含量降低63%,超聲波處理組VC含量降低62%,3種處理體現(xiàn)出保鮮效果,可能是由于3種處理有效抑制VC氧化降解酶類(lèi)的活性,較好的保護(hù)果實(shí)VC含量,因此延緩了果實(shí)的衰老腐敗。
2.8不同處理對(duì)可滴定酸含量的影響
圖8 不同處理對(duì)可滴定酸含量的影響Fig.8 Effect of different extract on titratable acid contents of pepper
果蔬品種不同所含酸的種類(lèi)和數(shù)量不同,是衡量農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。貯藏時(shí),有機(jī)酸因呼吸作用被消耗,或者轉(zhuǎn)化為糖類(lèi),故果實(shí)中可滴定酸隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸減少。由圖8可見(jiàn),隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng),青椒均表現(xiàn)下降趨勢(shì),且3種處理一定程度上延緩可滴定酸的消耗或轉(zhuǎn)化,其中蒸餾組處理可滴定酸降低最遲緩,說(shuō)明蒸餾處理延緩青椒可滴定酸降低效果最好。該指標(biāo)的變化與盧海燕[13]研究中的青椒可滴定酸變化趨勢(shì)一致。崔霞[4]研究中被丹皮液處理黃瓜的可滴定酸變化趨勢(shì)與此結(jié)果不同,這可能與被選果蔬品種的生理變化不同有關(guān)系,或者與兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中有效因子含量不同有關(guān)系。
3.1油用牡丹丹皮處理液可有效保持青椒的商品品質(zhì),具有保鮮效果,與化學(xué)保鮮劑相比,具有無(wú)毒、安全的特點(diǎn)。超聲波處理液、蒸餾處理液、水煮處理液三種處理的綜合評(píng)價(jià)為蒸餾處理液對(duì)青椒保鮮效果最好,超聲波處理次之,水煮處理效果較弱,但也有一定的保鮮效果。蒸餾處理和超聲波處理的質(zhì)量損失率、可溶性固形物、電導(dǎo)率等數(shù)據(jù)指標(biāo)沒(méi)有顯著差異(p>0.05)。推測(cè)可能是因?yàn)?種丹皮提取液的有效成分因子濃度差別不大,生理指標(biāo)測(cè)定期短,部分指標(biāo)的顯著差異沒(méi)有表現(xiàn)出來(lái)。
3.2初步實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)3種處理對(duì)青椒有保鮮效果,進(jìn)一步的研究工作需要進(jìn)行不同提取方法的有效成分鑒別和定量分析,以及最佳提取工藝和最佳處理濃度的優(yōu)化。
3.3本次實(shí)驗(yàn)與賈小麗[3]、崔霞[4]等丹皮提取物的黃瓜和草莓保鮮效果的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不太符合,可能與取用材料不同、提取細(xì)節(jié)引起處理液中功效成分含量、處理時(shí)間、處理對(duì)象不同等有關(guān)系。
3.4油用牡丹因其蘊(yùn)含巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值而被大面積推廣,已有文獻(xiàn)表明牡丹提取液具有抑菌及抗氧化作用[14],可用于果蔬的保鮮。現(xiàn)初步研究表明油用牡丹具有類(lèi)似功能,其保鮮效應(yīng)的作用機(jī)理尚需進(jìn)一步研究,作用機(jī)理的研究有望促進(jìn)安全綠色的植物源保鮮劑的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。
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Preservation effects of cortex oil peony extracts on green pepper
ZHAO Qi1,YANG Yu-zhen1,GUO Yun-hong2,WANG Guo-xia1,LI Yu-hua1
(1.School of Life Science,Zhengzhou Normal University,Zhengzhou 450044,China;2.Department of Electrical Engineering,Zhengzhou Railway Vocational Technical College,Zhengzhou 450052,China)
Three extraction methods including ultrasonic wave,boiling and distillation were used to extract active materials from paeonol and the preservation effects of those extracts on green pepper was analyzed.Loss rate,decayrate,fruitfirmness,contentofsolublesolid,chlorophyll,membranepermeability,vitaminC and titratable acidity were measured as quality index of green pepper.Our results showed that Cortex paeonol extracts of Mudan using three extraction methods,compared with control treatment,had better preservation effects on green pepper,and distillation extracts had the best preserving effect on green pepper,it could effectively reduce loss rate and decay rate,delay the softening and increase of the membrane permeability of fruits,inhibit decreasing of contents of the vitamin C,content of soluble solid and titratable acidity of fruits.
oil peony;extract of cortex peony;pepper;preservation
TS255.3
A
1002-0306(2015)02-0339-04
10.13386/j.issn1002-0306.2015.02.065
2014-03-17
趙奇(1979-),女,碩士研究生,講師,主要從事生理生化與生物技術(shù)方面的研究。
河南省科技計(jì)劃項(xiàng)目(142102110178);河南省科技攻關(guān)支撐項(xiàng)目(112102110153);鄭州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(141PPTGG426);鄭州師范學(xué)院博士基金項(xiàng)目(2012080)。