趙英虎，閻小艷，高 莉，劉朝亮

（1.中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院，山西太原030051；2.太原師范學(xué)院生物系，山西太原030031；3.中北大學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院，山西太原030051）

草莓（Fragaria ananassa Duch）屬薔薇科草莓屬，是多年生草本植物，為漿果類果實(shí)，具有很高的營養(yǎng)價(jià)值和食療作用[1]。但是草莓含水量高達(dá)90%～95%，組織嬌嫩，果皮極薄，外皮無保護(hù)作用，在采收和貯運(yùn)中易受損傷和微生物侵染腐爛變質(zhì)，其耐貯性差，貨架壽命極短，限制了草莓的遠(yuǎn)銷和生產(chǎn)的大規(guī)模發(fā)展[2-3]。因此，如何延長草莓果實(shí)的貯藏期或貨架壽命、提高其商品價(jià)值，是生產(chǎn)中亟待解決的問題[4]。

植物中的有效成分能抑制果蔬表面的微生物活動(dòng)，降低果蔬中酶的活力，所以，能夠減弱微生物活動(dòng)對(duì)果蔬的影響，降低果蔬的生理活動(dòng)強(qiáng)度，從而起到保鮮的目的[5-7]。用植物提取物作為果蔬的保鮮劑，具有操作簡便、成本低、污染少、對(duì)人體無毒副作用等優(yōu)點(diǎn)。

本試驗(yàn)通過探討不同體積分?jǐn)?shù)的丁香乙醇提取液對(duì)草莓保鮮效果的影響，以期為丁香醇溶液在果蔬保鮮中的合理應(yīng)用提供理論支持。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

新鮮草莓：選取大小均一、表面無機(jī)械撞傷、無病蟲害、成熟度基本一致的草莓。丁香：購于藥店，粉碎過0.42 mm 篩，80 ℃烘干備用。

1.2 處理方法

1.2.1 丁香乙醇提取液的制備 稱取經(jīng)粉碎過0.149 mm 篩的丁香50 g 于燒杯中，加入95%乙醇250 mL，在室溫（（20±2）℃）下浸泡48 h，3 層紗布過濾，將濾液4 500 r/min 下離心10 min，取上清液，40 ℃旋轉(zhuǎn)蒸干，再用體積分?jǐn)?shù)80%乙醇定容至50 mL，即得供試丁香乙醇提取原液（質(zhì)量濃度相當(dāng)于干藥材1 g/mL），密封，4 ℃下保存。

1.2.2 保鮮處理 分別取20，10，5，2.5 mL 的丁香乙醇提取原液，用蒸餾水稀釋分別配制成4.0%，2.0%，1.0%，0.5%共4 種不同體積分?jǐn)?shù)的丁香乙醇提取物保鮮液各500 mL。稱取草莓500 g 分別放入不同體積分?jǐn)?shù)的保鮮液中浸泡5 min，以蒸餾水浸泡5 min 為對(duì)照，撈出，瀝去多余的水分，置陰涼通風(fēng)處晾干，用0.03 mm PE 保鮮袋包裝、折口，每個(gè)保鮮袋用牙簽扎10 個(gè)小孔于4 ℃冰箱中保存。在整個(gè)貯藏期間，定期去除一定數(shù)量的樣品用來測定其各項(xiàng)指標(biāo)。每個(gè)處理重復(fù)3 次，結(jié)果取其平均值。

1.2.3 保鮮效果指標(biāo)測定 參照張憲政等[8-9]的方法測定草莓經(jīng)不同體積分?jǐn)?shù)的丁香乙醇提取液處理后的各項(xiàng)指標(biāo)：草莓果實(shí)腐爛率的測定，按果實(shí)腐爛面積大小將果實(shí)劃分為4 個(gè)等級(jí)。腐爛率＝Σ（腐爛級(jí)別×該級(jí)果實(shí)）/最高腐爛級(jí)別×總果實(shí)×100%。失重率的測定采用質(zhì)量法；草莓呼吸強(qiáng)度的測定采用靜置堿液吸收法；草莓果實(shí)可滴定酸的測定采用滴定法測定有機(jī)酸；草莓果實(shí)Vc 含量的測定采用分光光度計(jì)法。草莓感官評(píng)價(jià)的測定是選10 位評(píng)價(jià)者，首先對(duì)樣品進(jìn)行觀察，就“總體外觀”按9 點(diǎn)標(biāo)度法進(jìn)行打分。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

對(duì)各組試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，列出不同體積分?jǐn)?shù)丁香乙醇提取液對(duì)草莓保鮮效果的影響大小，并利用Excel 繪圖工具繪制有關(guān)指標(biāo)線形變化圖。采用SAS 軟件（8.1 版）ANOVA 程序?qū)υ囼?yàn)結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的均值比較、方差分析，并采用Duncan 多重比較法進(jìn)行多重比較，確定丁香提取液相對(duì)于對(duì)照組對(duì)草莓各指標(biāo)保鮮效果的顯著性，得出丁香提取液保鮮的最佳濃度范圍。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同體積分?jǐn)?shù)的丁香提取液對(duì)草莓果實(shí)腐爛率的影響

果實(shí)軟化腐爛率是判斷其貯藏效果的主要表觀指標(biāo)。不同體積分?jǐn)?shù)的丁香提取液對(duì)采后草莓果實(shí)貯藏期間的軟化腐爛率均有明顯的影響。

由圖1 可知，不同處理的草莓，其采后果實(shí)腐爛率均隨貯藏時(shí)間的延長而逐漸增大。所有經(jīng)過丁香提取液處理的果實(shí)腐爛率在貯藏期間較對(duì)照組均有降低，但效果隨體積分?jǐn)?shù)的降低逐漸變差。其中，4.0%丁香提取液對(duì)抑制草莓的果實(shí)腐爛率效果最好，基本上未出現(xiàn)腐爛霉變現(xiàn)象，果實(shí)呈深紅色，但保鮮袋中水分較多，可能是由高體積分?jǐn)?shù)丁香提取液造成的；其次是2.0%丁香提取液，1.0%和0.5%丁香提取液對(duì)果實(shí)腐爛率也有抑制性，蒸餾水對(duì)照組的腐爛現(xiàn)象較為嚴(yán)重。

保鮮貯藏期間，4 種不同體積分?jǐn)?shù)提取液處理的草莓，其腐爛率與對(duì)照組間差異均顯著（P＜0.05），且每組間顯著也差異（P＜0.05）。到第5天，4.0%丁香提取液處理基本未出現(xiàn)腐爛情況，但對(duì)照組的腐爛率高達(dá)91.6%，果實(shí)表面幾乎全部軟化腐爛。4 種不同體積分?jǐn)?shù)丁香提取液處理對(duì)草莓果實(shí)軟化腐爛率表現(xiàn)出不同程度的抑制作用，可能是由于丁香提取液中的多酚等成分通過抑制微生物的繁殖，從而減輕果實(shí)軟化腐爛程度。

2.2 不同體積分?jǐn)?shù)的丁香提取液對(duì)草莓失重率的影響

果實(shí)在貯藏期間的失重主要是由失水引起的，隨著果實(shí)的成熟、蒸騰作用的進(jìn)行，果實(shí)會(huì)逐步散失水分，造成果實(shí)表面的萎蔫，光澤度的下降，因此，果實(shí)質(zhì)量損失率的大小也是判斷保鮮效果的一個(gè)重要指標(biāo)。草莓貯藏過程中水分的散失不僅會(huì)造成質(zhì)量的減輕，而且使草莓失去原有的新鮮狀態(tài)，當(dāng)失水達(dá)到一定程度時(shí)還會(huì)引起生理代謝失調(diào)。

從圖2 可以看出，草莓采后失重率均隨著貯藏時(shí)間的延長而逐漸增大。4 種體積分?jǐn)?shù)丁香提取液處理的果實(shí)在貯藏期間質(zhì)量損失率均比對(duì)照組低；在貯藏前期，每個(gè)處理的失重率之間差異都達(dá)顯著水平（P＜0.05）；第4 天時(shí)，4.0%，2.0%，1.0%丁香提取液處理的失重率與對(duì)照組差異顯著（P＜0.05），但三者之間差異不顯著（P＞0.05）；到第5 天，每組的失重率之間差異顯著（P＜0.05），以4.0%體積分?jǐn)?shù)處理組失重率最小，比對(duì)照組（56%）低19.04 百分點(diǎn)。有研究認(rèn)為，酚類物質(zhì)能使細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)變性，降低細(xì)胞膜的透性，從而減少水分散失，保持果實(shí)質(zhì)量[10]。丁香提取液能減輕果實(shí)質(zhì)量損失的原因目前還不清楚。

2.3 不同體積分?jǐn)?shù)的丁香提取液對(duì)草莓呼吸強(qiáng)度的影響

呼吸作用是果蔬采后重要的生理活動(dòng)，呼吸強(qiáng)度的高低與果蔬的成熟衰老、品質(zhì)變化及貯藏壽命密切相關(guān)。不同體積分?jǐn)?shù)的丁香提取液對(duì)草莓呼吸強(qiáng)度的影響如圖3 所示。

從圖3 可以看出，隨著貯藏時(shí)間的延長，呼吸強(qiáng)度呈上升趨勢。不同體積分?jǐn)?shù)提取液處理的草莓呼吸強(qiáng)度表現(xiàn)相同的變化趨勢，均呈“末期上升型”，即呼吸強(qiáng)度“前期變化平穩(wěn)、后期迅速上升”，而不同體積分?jǐn)?shù)的丁香提取液均可在不同程度上抑制草莓貯藏后期呼吸強(qiáng)度的上升幅度。其中，4.0%丁香提取液對(duì)抑制草莓的呼吸強(qiáng)度效果最好，其次是2.0%，1.0%丁香提取液，0.5%丁香提取液效果最差。貯藏前期，4 個(gè)處理的草莓呼吸強(qiáng)度與對(duì)照組間以及處理之間差異均不顯著（P＞0.05）；貯藏第4 天，4.0%和2.0%丁香提取液處理的草莓呼吸強(qiáng)度與對(duì)照組之間差異顯著（P＜0.05），但二者間差異不顯著（P＞0.05）；到貯藏末期，4 個(gè)處理的草莓呼吸強(qiáng)度與對(duì)照組之間差異均顯著（P＜0.05）。說明丁香提取液對(duì)抑制草莓的呼吸作用顯著。

2.4 不同體積分?jǐn)?shù)的丁香提取液對(duì)草莓果實(shí)可滴定酸含量的影響

從圖4 可以看出，不同處理的草莓采后可滴定酸含量均隨著貯藏時(shí)間的延長而逐漸降低，對(duì)照組可滴定酸含量下降速度最快，而4 種丁香提取液處理均可在不同程度上延緩可滴定酸含量的下降。貯藏前期，不同處理間可滴定酸含量的變化不明顯（P＞0.05）；第3 天，與對(duì)照相比，4.0%，2.0%丁香提取液處理減緩草莓可滴定酸含量的下降最顯著（P＜0.05），但二者的差別不明顯；第4 天，4.0%丁香提取液處理與其余組之間差異均顯著（P＜0.05），能較好地減緩草莓可滴定酸含量的下降速度。

在果實(shí)貯藏過程中，有機(jī)酸也可作為呼吸代謝的底物被不斷地消耗，因此，可滴定酸含量會(huì)呈現(xiàn)降低的趨勢。李鳳梅等[10-11]研究表明，草莓中有機(jī)酸含量均隨貯藏期的延長而持續(xù)降低；張立華等[2]研究表明，第3 天或第4 天開始果實(shí)中的可滴定酸含量又開始升高，分析認(rèn)為，可能是由放置的環(huán)境不同或品種的差異造成的。本試驗(yàn)中，草莓在貯藏后期感染了灰霉菌等微生物引起腐爛，由于微生物的活動(dòng)產(chǎn)生了酸性代謝產(chǎn)物，使草莓果實(shí)可滴定酸含量上升。

2.5 不同體積分?jǐn)?shù)的丁香提取液對(duì)草莓果實(shí)Vc含量的影響

Vc 不但是果實(shí)的營養(yǎng)成分之一，同時(shí)也是果實(shí)體內(nèi)清除活性氧的一種重要的抗氧化物質(zhì)，對(duì)延緩果實(shí)衰老發(fā)揮一定作用，但果蔬中的Vc易被氧化而失去活性。因此，如何防止果實(shí)在貯藏期間Vc 的分解，使果實(shí)能夠維持較高的Vc含量顯得非常重要。

圖5 結(jié)果顯示，不同體積分?jǐn)?shù)的丁香提取液處理的草莓Vc 含量均隨著貯藏時(shí)間的延長呈下降趨勢，且下降速度呈“先慢后快”的變化趨勢。而4 種體積分?jǐn)?shù)的丁香提取液處理均可在不同程度上減緩Vc 含量的下降。貯藏第2 天，與對(duì)照組相比，4.0%，2.0%，1.0%丁香提取液處理對(duì)減緩Vc 含量下降效果顯著（P＜0.05），但三者之間差異不顯著（P＞0.05）。貯藏第3 天，4.0%丁香提取液處理組與其余4 組之間差異都顯著（P＜0.05），表現(xiàn)出很好地減緩Vc 降解的保鮮性能；2.0%，1.0%丁香提取液處理也與對(duì)照組之間差異顯著（P＜0.05），但2.0%和1.0%丁香提取液處理之間差異不顯著（P＞0.05）；0.5%丁香提取液處理效果最差，與對(duì)照組之間差異不顯著（P＞0.05）。貯藏第4 天，每個(gè)處理的Vc 含量與對(duì)照組之間都呈顯著差異（P＜0.05）。由此可見，減緩草莓Vc 含量下降的最適提取液體積分?jǐn)?shù)是4.0%。

2.6 不同體積分?jǐn)?shù)的丁香提取液對(duì)草莓感官的影響

從圖6 可以看出，將草莓經(jīng)丁香提取液處理后保鮮，隨著丁香提取液體積分?jǐn)?shù)的降低，感官效果逐漸下降。丁香提取液處理組基本保持了果實(shí)風(fēng)味，組織形態(tài)良好，有壓痕，萼片略變褐，無霉變出現(xiàn)，有很好的食用價(jià)值和商品價(jià)值。在整個(gè)草莓貯藏期間，4.0%，2.0%丁香提取液處理的草莓均保持著良好的感官，與對(duì)照組相比，保鮮作用顯著（P＜0.05），且二者之間差異不顯著（P＞0.05）；1.0%，0.5%丁香提取液處理效果略差。試驗(yàn)證明，丁香提取液能有效抑制微生物的活動(dòng)，大大降低草莓的腐爛率，保持草莓的良好品質(zhì)。

3 討論

3.1 丁香提取液的抑菌機(jī)理

大量研究表明，從香辛料中提取出的精油對(duì)微生物具有較強(qiáng)的抑制作用，是研究天然防腐劑的重要來源。酚類物質(zhì)是香辛料精油抗菌的主要活性成分，其中，丁香酚是丁香精油主要的抑菌成分，含量一般在60%以上。丁香酚通過使細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)變性、與細(xì)胞膜中的磷脂反應(yīng)破壞細(xì)胞膜的透性，從而抑制微生物的生長，500 mg/L的丁香酚可以完全抑制革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細(xì)菌的生長。賴毅東[12]證明了丁香乙醇提取液中的主要抑菌物質(zhì)為丁香酚，且證明丁香提取液的抑菌機(jī)理是抑制了微生物的TCA 呼吸途徑中酶的活性，阻斷了糖代謝途徑，使其不能生長繁殖。目前，丁香的抑菌機(jī)理研究還沒有定論，其化學(xué)成分及其抑菌的作用機(jī)理還有待于進(jìn)一步地深入研究。

3.2 關(guān)于丁香提取液的防腐保鮮作用

本試驗(yàn)結(jié)果表明，草莓在貯藏期間，丁香提取液可顯著抑制草莓的呼吸代謝及腐爛程度，降低水分、質(zhì)量損失，保持果實(shí)硬度，減緩Vc、蛋白質(zhì)及可滴定酸含量的下降速度，提高草莓的保鮮效果。0.5%的丁香乙醇提取液雖也能改善草莓的保鮮效果，但效果不佳。

本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)草莓放置至第3 天時(shí)，利用0.5%丁香乙醇提取液處理的草莓與對(duì)照組草莓，均發(fā)現(xiàn)果實(shí)表面長出明顯的霉菌斑點(diǎn)。與此同時(shí)，草莓的呼吸強(qiáng)度也開始明顯升高，而利用4.0%，2.0%，1.0%丁香乙醇提取液處理的草莓，未發(fā)現(xiàn)果實(shí)表面有霉菌斑點(diǎn)出現(xiàn)，呼吸強(qiáng)度上升的幅度也明顯小于對(duì)照組和0.5%處理。這可能是因?yàn)橛玫腕w積分?jǐn)?shù)的丁香乙醇提取液處理草莓時(shí)，尚不能有效地抑制病原微生物的入侵，而病原微生物侵染導(dǎo)致草莓呼吸代謝加劇。利用4.0%，2.0%，1.0%丁香乙醇提取液處理草莓，能較有效地抑制病原微生物的侵染，因而呼吸代謝強(qiáng)度明顯減弱。由于呼吸代謝的強(qiáng)弱與果蔬的貯藏品質(zhì)密切相關(guān)，呼吸強(qiáng)度越小，呼吸消耗的底物就越少，貯藏過程中用于呼吸底物的有機(jī)酸、可溶性糖、蛋白質(zhì)等的降解速度就越緩慢，反之，呼吸底物消耗的速度就越快。

因?yàn)?.0%，2.0%，1.0%丁香乙醇提取液處理草莓能顯著抑制草莓的呼吸強(qiáng)度，因此，其可滴定酸含量及可溶性固形物含量的下降速度均比較緩慢。而Vc 含量的下降，則主要是在Vc 氧化酶作用下發(fā)生降解的結(jié)果，適宜體積分?jǐn)?shù)的丁香乙醇提取液能否有效地降低Vc 氧化酶活性，還有待于進(jìn)一步的試驗(yàn)與探討。

本試驗(yàn)證明，丁香提取液處理草莓具有較好的保鮮作用，采用適當(dāng)體積分?jǐn)?shù)的丁香提取液處理的草莓各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于對(duì)照，但是草莓的腐爛率等指標(biāo)和采用化學(xué)藥品處理的效果還有差距。有資料顯示，采取丁香提取液與其他方法結(jié)合使用，比如與其他天然保鮮物質(zhì)復(fù)配，或者與化學(xué)保鮮劑復(fù)配，可以提高保鮮效果，這還有待于進(jìn)一步深入。

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