韓林，胡廷章，肖國生，汪開拓，黃乾方，詹媛媛

(重慶三峽學院生命科學與工程學院，重慶萬州，404100)

砂仁是熱帶和亞熱帶姜科植物的果實，是中醫(yī)常用的一味芳香性藥材，味辛，性溫，主要分布于福建、廣東、廣西和云南等省區(qū)［1］。砂仁中含有豐富的揮發(fā)油，并且產(chǎn)地和品種不同，其揮發(fā)油的主要成分也存在差異［2－3］。植物精油具有很強的抑菌活性，廣泛用于化妝品、食品行業(yè)，而近年來，將植物精油用于果蔬保鮮的研究也逐漸增多，并且在對葡萄、梨、胡蘿卜和鮮切水果等的保鮮顯示了較好的效果［4－8］。

本實驗分析了重慶產(chǎn)砂仁精油的化學成分，對其在草莓貯藏保鮮方面的作用進行了研究，考查不同精油濃度處理對草莓低溫貯藏的保鮮作用，以驗證砂仁精油的保鮮效果。

1 材料與方法

1.1 材料、藥品與設(shè)備

供試草莓，采摘于重慶市萬州區(qū)九池草莓種植基地，品種為“紅實美”。果實采摘后立刻運回實驗室，挑選無腐爛、無損傷、大小、色澤和成熟度一致的果實進行實驗。

砂仁，購買于重慶市萬州區(qū)宏遠市場;2，6-二氯靛酚，購于上海工碩生物技術(shù)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。

HP5890氣相色譜儀(美國Agilent Technologies公司);HP6890GC/5973MS氣質(zhì)聯(lián)用儀(美國Agilent Technologies公司);UEC0905005紫外可見分光光度計(上海博普達儀器制造有限公司);AL104電子分析天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司);HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋(江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 砂仁精油的提取

稱取一定量砂仁，以正己烷為提取溶劑，利用索氏提取器在溫度為80℃條件下提取6 h，樣品經(jīng)過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮后，置于烘箱中低溫干燥至恒重得到砂仁精油，放于4℃低溫箱中備用。

1.2.2 GC和GC-MS分析

氣相色譜條件:30QC3/AC5石英毛細管柱(30 mm ×0.32 mm ×0.25 μm);柱溫 80 ～280℃，程序升溫5℃/min;柱流量為 1.5 mL/min;進樣口溫度250℃;氫火焰檢測器溫度250℃;進樣量1.0 μL;分流比50∶1;載氣為高純氮氣。

氣相色譜-質(zhì)譜條件:GC條件:HP-5MS石英毛細管柱(30 mm×0.25 mm ×0.25μm);柱溫 80～280℃，程序升溫3℃/min;柱流量為1.0 mL/min;進樣口溫度250℃;柱前壓100 kPa;進樣量0.3 μL;分流比10∶1;載氣為高純氦氣。MS條件:電離方式EI;電子能量70 eV;傳輸線溫度250℃;離子源溫度230℃;四極桿溫度 150℃;質(zhì)量范圍 35 ～500［9］。采用wiley7n.l標準譜庫計算機檢索定性。

1.2.3 低溫保鮮試驗

將1.2.1中所述砂仁精油樣品溶于無水乙醇中，制得不同濃度(20、40、80、160 和 320 μg/mL)的精油溶液。將篩選出的草莓果實分別在每種濃度中浸泡后立即取出，置于4℃條件下貯藏，每隔2d取樣測定草莓果實的腐爛指數(shù)及主要品質(zhì)指標，分別做乙醇對照和空白對照，每次試驗做3個平行［10］。

1.2.4 腐爛指數(shù)和可溶性固形物含量

按草莓果實腐爛面積大小劃分腐爛程度為4個等級: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%［11］。

草莓果實中可溶性固形物含用利用手持阿貝折光儀測定［12］。

1.2.5 可滴定酸、總糖和VC含量

可滴定酸含量用NaOH滴定法測量，結(jié)果以檸檬酸百分數(shù)表示［13］;總糖含量采用蒽酮比色法測定［13］;VC含量采用 2，6-二氯靛酚滴定法［14］。

2 結(jié)果與分析

2.1 砂仁精油成分分析

由表1可知，利用GC-MS從砂仁精油中鑒定出56種組分，主要成分為杜松醇(11.41%)、十八碳烯酸甲酯(8.99%)、十氫-2-亞甲基-5，5，8a-三甲基-1-萘乙醛(5.06%)和十六烷酸甲酯(4.73%)等。與其他參考文獻比較發(fā)現(xiàn)，不同產(chǎn)地的砂仁，其精油主要成分并不相同，本試驗提取的砂仁精油中主要成分為烯烴類和酯類化合物［15］。研究表明，酚類、醛類及酯類化合物對果實的保鮮具有一定的效果［16］。

表1 砂仁精油成分分析

續(xù)表1

2.2 不同處理草莓在貯藏期間腐爛指數(shù)的變化

圖1 砂仁精油對草莓腐爛指數(shù)的影響

由圖1可以看出，和空白對照及乙醇對照相比，不同濃度的砂仁精油對草莓果實的腐爛均有一定的抑制作用，但并不是線性關(guān)系，當精油濃度過低(20 μg/mL)或過高(320 μg/mL)時，其抑制效果并不理想，只有當精油濃度為80 μg/mL時，效果最好，12 d后，草莓果實腐爛指數(shù)為60.0%，遠小于最高的86.67%。果實的腐爛與微生物的活動有著密切的聯(lián)系，砂仁精油具有一定的抑菌活性，可以抑制草莓果實表面微生物的生長，從而起到抑制果實腐爛的作用，但當精油濃度過高時，在抑菌的同時，也會對草莓產(chǎn)生藥害作用，因而腐爛指數(shù)偏高［11］。

2.3 不同處理草莓在貯藏期間可溶性固形物含量的變化

圖2 砂仁精油對草莓可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物含量是衡量水果品質(zhì)和成熟情況的重要指標。圖2表明，用濃度為80 μg/mL的砂仁精油處理草莓后，在12 d的低溫貯藏時間內(nèi)，草莓中的可溶性固形物含量由8.12%下降到7.50%，下降速度顯著低于其他處理組，而在貯藏后期(第10天和第12天)可溶性固形物含量偏高主要與草莓果實的腐爛指數(shù)及果實之間的差異密切相關(guān)。

2.4 不同處理草莓在貯藏期間可滴定酸的變化

砂仁精油對草莓中可滴定酸的影響并不顯著(如圖3所示)。隨著貯藏時間的延長，草莓中的可滴定酸逐步減少，在10 d的貯藏時間里，可滴定酸平均減少0.32%，但各濃度處理組與空白對照和乙醇對照相比，差異并不明顯，有時還出現(xiàn)可滴定酸時高時低的現(xiàn)象，這主要與草莓果實的成熟度或不同部位的成熟度差異有關(guān)。

圖3 砂仁精油對草莓可滴定酸含量的影響

2.5 不同處理草莓在貯藏期間總糖和VC的變化

圖4 砂仁精油對草莓總糖含量的影響

圖5 砂仁精油對草莓VC含量的影響

由圖4可知，砂仁精油對草莓果實中總糖含量的減少具有顯著的抑制作用，特別是當精油濃度為160 μg/mL時，作用效果最明顯，在貯藏結(jié)束后(12 d)，總糖含量為16.84 mg/g，遠高于空白對照(7.26 μg/mL)和乙醇對照(9.83 μg/mL)。VC是草莓品質(zhì)的重要指標之一，其含量遠遠超過其他水果。由圖5可知，草莓中VC的含量隨著貯藏時間的增加而降低。貯藏10 d后，80 μg/mL 和160 μg/mL 處理組 VC含量分別為29.8 mg/100 g和28.8 mg/100 g，顯著高于其他處理組和對照組。

3 結(jié)論

植物精油是重要的植物次生代謝產(chǎn)物，大量研究表明，植物精油具有很好的抑菌活性，而且其抑菌效果與精油組成成分有關(guān)，特別是與萜類化合物、黃酮類化合物及酯類等含量呈正相關(guān)［17］。近年來，將植物精油運用于果蔬的保鮮已成為國內(nèi)外學者研究的熱點，植物精油可有效抑制果蔬表面微生物的生長，從而起到延長果蔬貯藏時間的作用［4，18］。然而，精油的濃度對果蔬的保鮮效果并非成正比，當濃度較低時，起不到保鮮的作用，而濃度過高時，則會對果蔬產(chǎn)生藥害，因此，精油用于果蔬的保鮮時，必須采用適宜的濃度進行處理［11］。

本論文對砂仁精油的成分進行了分析，并研究了砂仁精油對草莓的保鮮效果。利用GC-MS從砂仁精油中鑒定出56種組分，其主要成分為杜松醇(11.41%)、十八碳烯酸甲酯(8.99%)、十氫-2-亞甲基-5，5，8a-三甲基-1-萘乙醛(5.06%)和十六烷酸甲酯(4.73%)等。將砂仁精油運用于草莓的保鮮表明，使用一定濃度的精油處理可有效降低草莓的腐爛指數(shù)，減緩草莓中可溶性固形物、總糖和VC的損失速度，其中以精油濃度為80～160 μg/mL處理組效果最佳，而各濃度處理對草莓中可滴定酸的作用效果并不明顯。因此，砂仁精油具有開發(fā)為新一代生物源保鮮劑的潛質(zhì)，在草莓果實保鮮上具有較好的應(yīng)用前景。由于砂仁精油成分比較復雜，其抑菌和保鮮作用機理目前尚不明確，下一步工作將開展抑菌活性的研究，逐步揭示其抑菌機理。

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