張莉會(huì)，范凱，廖李，喬宇，張金木，陳學(xué)玲

（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，湖北武漢 430064）

樹莓（Rubus corchorifoliusL. f.），又稱覆盆子、馬林、托盤，屬薔薇科（Rosaceae）懸鉤子屬（RubusL.），為多年生落葉小灌木類。樹莓果實(shí)為聚合漿果，柔嫩多汁，香味濃郁，風(fēng)味獨(dú)特，色澤誘人，被世人譽(yù)為“黃金水果”[1,2]。近年來(lái)，我國(guó)陸續(xù)對(duì)美國(guó)、英國(guó)、俄羅斯等國(guó)的一些優(yōu)良樹莓品種進(jìn)行引種、規(guī)?；耘唷Ｈ欢?，樹莓采后呼吸強(qiáng)度高、極易腐爛，成熟期和衰老期都非常短[3]。因此，尋找一種安全、高效的樹莓保鮮技術(shù)具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

植物精油萃取于植物的花、葉、根、樹皮、果實(shí)和種子等特有芳香物質(zhì)，以蒸餾、壓榨等方式提煉而得。植物精油具有抗菌性強(qiáng)、作用范圍廣和安全無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)，是一類綠色、健康的保鮮劑[4]。許多研究表明植物精油對(duì)果蔬具有較好的防腐保鮮作用[5]，因此植物精油作為保鮮劑廣泛應(yīng)用在檸檬[6]、藍(lán)莓[7]、草莓[8]、圣女果[9]、葡萄[10]和即食生菜與胡蘿卜[11]等果蔬上。將植物精油附載到基材中緩釋能夠使活性物質(zhì)包覆在基質(zhì)中，可避免環(huán)境因素的干擾，從而達(dá)到保護(hù)活性物質(zhì)的作用。Tao等[12]采用百里酚/百里香精油附載在β-環(huán)糊精中，能有效抑制大腸桿菌的生長(zhǎng)繁殖。Gong等[13]也以將丁香酚包埋在β-環(huán)糊精中，發(fā)現(xiàn)此緩釋劑顯著降低了荔枝果實(shí)腐爛，并且對(duì)荔枝霜疫霉菌抑制效果明顯。Chang等[14]以聚乙烯醇為壁材，牛至精油為包埋劑，結(jié)果顯示牛至精油緩釋減少了鮮切卷心萵苣的酵母菌和嗜溫需氧菌的數(shù)量，延長(zhǎng)了鮮切卷心萵苣的貨架期。在前期試驗(yàn)中，已經(jīng)將硅藻土負(fù)載精油應(yīng)用在桑葚[15]、草莓[16-18]的保鮮研究中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硅藻土附載丁香酚緩釋延緩了果實(shí)表層及果肉硬度的下降，抑制抗氧化酶活性的下降以及丙二醛（MDA）積累，使其維持較好的感官品質(zhì)，且無(wú)不良?xì)馕懂a(chǎn)生。

本文分別將丁香酚、香芹酚和芳樟醇3種植物精油附載到硅藻土中，在貯藏過(guò)程中精油緩慢釋放達(dá)到保鮮的效果。研究這3種植物精油緩釋保鮮劑對(duì)樹莓冷藏品質(zhì)的影響，以期為植物精油緩釋應(yīng)用于樹莓的保鮮提供一定的理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

樹莓由湖北金莓科技發(fā)展有限公司提供，品種為美國(guó)22號(hào)，于2019年5月23日采收，果實(shí)采后立刻運(yùn)送回實(shí)驗(yàn)室，挑選無(wú)腐爛、無(wú)機(jī)械損傷、大小和成熟度（8～9成熟）一致的果實(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

丁香酚（純度≥99%）、香芹酚（純度≥99%）和芳樟醇（純度≥98%）均購(gòu)于上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

FG2型pH計(jì)，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；UV-3802分光光度計(jì)，上海尤尼科儀器有限公司；LB32T型手持折光儀，廣州市銘睿電子科技有限公司；DGX-9143B電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海雷磁儀器生產(chǎn)廠；BS-210型電子天平，德國(guó)Sartorius Instruments有限公司；GL-25MS高速冷凍離心機(jī)，上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 植物精油緩釋劑的制備

分別取1 mL丁香酚/香芹酚/芳樟醇至4 mL吐溫-20溶液中，充分乳化，用無(wú)菌水稀釋，定容至100 mL。

稱取硅藻土100 g于250 mL燒杯中，用保鮮膜密封以防吸水，在電熱恒溫水槽中60 ℃加熱5 min。將丁香酚/香芹酚/芳樟醇溶液倒入裝有硅藻土的燒杯中，并用玻璃棒充分?jǐn)嚢瑁敝翛]有粘壁現(xiàn)象為止。

1.3.2 保鮮試驗(yàn)

將新鮮無(wú)機(jī)械損傷、霉?fàn)€的樹莓果實(shí)，在4 ℃冷庫(kù)預(yù)冷1 h以后分盒，200 g左右一盒，分別放入制備好的三種精油緩釋保鮮劑，以不添加精油緩釋保鮮劑的處理作為空白對(duì)照組，然后用厚度0.02 mm聚乙烯保鮮膜將塑料盒密封，置于4 ℃冰箱中貯藏，每隔3 d取三盒測(cè)定樹莓的各品質(zhì)指標(biāo)。

1.4 指標(biāo)測(cè)定方法

1.4.1 腐爛指數(shù)測(cè)定

參照鄭永華等[19]的方法測(cè)定。按果實(shí)腐爛面積大小將果實(shí)劃分為4級(jí)：0級(jí)，無(wú)腐爛；1級(jí)，腐爛面積小于果實(shí)面積的10%；2級(jí)，腐爛面積占果實(shí)面積的10%～30%；3級(jí)，腐爛面積大于果實(shí)面積的30%。按下式計(jì)算腐爛率：

1.4.2 質(zhì)量損失率測(cè)定

采用稱量法測(cè)定[20]，按下式計(jì)算質(zhì)量損失率：

1.4.3 可溶性固形物、可滴定酸、還原糖和Vc含量測(cè)定

可溶性固形物含量采用手持折光儀測(cè)定可溶性固形物含量[21]；可滴定酸含量采用酸堿滴定法[22]測(cè)定，以檸檬酸(%)含量表示；還原糖含量按照GB/T 5009.7-2008中直接滴定法[23]測(cè)定還原糖含量；Vc含量測(cè)定采用鄰菲啰啉法[24]測(cè)定Vc含量，結(jié)果均以g/kg表示。

1.4.4 丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）活性、過(guò)氧化物酶（POD）測(cè)定

分別采用丙二醛、超氧化物歧化酶和過(guò)氧化物酶試劑盒（南京建成生物工程研究所）測(cè)定。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)為3次重復(fù)試驗(yàn)的平均值，用SPSS.19軟件進(jìn)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＞0.05表示差異不顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物精油緩釋對(duì)樹莓貯藏期間腐爛率的影響

圖1 植物精油緩釋對(duì)樹莓腐爛率的影響Fig.1 Effect of slow release of plant essential oil on decay rate of raspberry

樹莓果實(shí)的果皮較薄，極易受機(jī)械損傷而致腐爛，其腐爛程度直接影響其貯藏品質(zhì)。由圖1可知，在4 ℃下貯藏期間，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，樹莓腐爛率逐漸上升。貯藏初期（0～6 d），樹莓還未出現(xiàn)明顯的腐爛，但6 d后，樹莓開始出現(xiàn)腐爛，且腐爛率上升較快。與空白組相比，丁香酚、香芹酚、芳樟醇附載硅藻土緩釋對(duì)樹莓的腐爛均有一定的抑制作用。這可能是由于在貯藏期間植物精油附載于硅藻土中逐漸釋放出來(lái)，抑制了微生物TCA呼吸途徑中酶的活性，使糖代謝途徑受阻，微生物無(wú)法正常生長(zhǎng)繁殖，保護(hù)細(xì)胞壁與細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性，從而起到保持樹莓的正常代謝和貯藏品質(zhì)的效果[25]?？瞻捉M樹莓貯藏15 d后，腐爛率達(dá)到31.39%，而芳樟醇和丁香酚附載硅藻土緩釋處理的樹莓貯藏21 d后，其腐爛率分別為32.48%和28.71%，香芹酚附載硅藻土緩釋處理的樹莓貯藏30 d后，腐爛率才達(dá)到34.43%。這與黃嬋嬋等的[26]研究結(jié)果相似，經(jīng)過(guò)25 μL/L的香芹酚處理的火龍果貯藏8 d后其腐爛率僅為12.50%，而對(duì)照組腐爛率已達(dá)到76.04%。由此可見，香芹酚附載硅藻土緩釋處理可以有效抑制微生物生長(zhǎng)，減緩腐敗，延長(zhǎng)貯藏期。

2.2 植物精油緩釋對(duì)樹莓貯藏期間質(zhì)量損失率的影響

圖2 植物精油緩釋對(duì)樹莓質(zhì)量損失率的影響Fig.2 Effect of slow release of plant essential oil on quality loss rate of raspberry

失重是影響樹莓貯藏的主要因素之一，主要表現(xiàn)為果實(shí)由于蒸騰作用造成失水、皺縮[27]。由圖2可知，在4 ℃下貯藏期間，與空白相比，丁香酚、香芹酚、芳樟醇能降低樹莓貯藏期間的質(zhì)量損失，且隨著貯藏時(shí)間的增加，樹莓的質(zhì)量損失率均呈上升趨勢(shì)。經(jīng)過(guò)27 d貯藏后，丁香酚、香芹酚、芳樟醇附載硅藻土緩釋處理的樹莓的質(zhì)量損失率顯著低于空白組（p＜0.05），空白、丁香酚、香芹酚和芳樟醇附載硅藻土緩釋處理樹莓的質(zhì)量損失率分別為3.25%、2.75%、2.45%、3.03%。有研究表明，植物精油能在果實(shí)表面形成半透性薄膜，在一定程度上抑制果實(shí)蒸騰作用，有效地減少水分損失[28]。楊波等[29]采用香芹酚包合物對(duì)蓮霧采后保鮮效果的研究中表明，香芹酚精油環(huán)糊精包合物處理的霧蓮貯藏12 d后失重率僅為對(duì)照組的一半。其中，香芹酚附載硅藻土緩釋處理能顯著抑制樹莓的質(zhì)量損失，其效果最好。

2.3 植物精油緩釋對(duì)樹莓貯藏期間可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物含量是評(píng)價(jià)樹莓果實(shí)成熟的重要指標(biāo)，由圖3可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，樹莓可溶性固形物含量在貯藏第6 d時(shí)達(dá)到最大值，之后呼吸加快，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗進(jìn)一步加劇，可溶性固形物的含量又急劇下降。這與呂恩利對(duì)荔枝的研究結(jié)果一致[30]。經(jīng)過(guò)27 d貯藏后，經(jīng)丁香酚、香芹酚和芳樟醇附載硅藻土緩釋處理樹莓的可溶性固形物含量分別為3.06%、3.28%和2.84%，顯著高于空白組（2.72%）（p＜0.05）。植物精油中含有的多酚物質(zhì)能引起果實(shí)細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)變性，并與細(xì)胞膜中的磷脂反應(yīng)，破壞細(xì)胞膜的透性，從而減少果實(shí)的失水，同時(shí)降低了細(xì)胞膜對(duì)氧氣的通透性，從而減少果實(shí)的呼吸消耗[31]。陳東迅來(lái)等[32]研究表明，合適濃度的香芹酚處理可以有效的抑制貯藏環(huán)境中的微生物生長(zhǎng)，同時(shí)降低石斛的呼吸作用，從而延緩石斛可溶性糖損失，提高石斛貯藏品質(zhì)。

圖3 植物精油緩釋對(duì)樹莓可溶性固形物含量的影響Fig.3 Effect of slow release of plant essential oil on soluble solids content of raspberry

2.4 植物精油緩釋對(duì)樹莓貯藏期間可滴定酸含量的影響

圖4 植物精油緩釋對(duì)樹莓可滴定酸含量的影響Fig.4 Effect of slow release of plant essential oil on titratable acid content of raspberry

果實(shí)中可滴定酸的含量對(duì)果實(shí)的口味、風(fēng)味、貯藏性、加工性質(zhì)具有重要的影響[33]。貯藏過(guò)程中，樹莓可滴定酸含量變化結(jié)果如圖4。貯藏期間，樹莓中可滴定酸含量由于呼吸作用消耗，還有一部分被轉(zhuǎn)化為糖類[34]。樹莓中可滴定酸含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)逐漸下降趨勢(shì)。由于植物精油附載硅藻土緩釋處理對(duì)樹莓果實(shí)呼吸作用的抑制使得樹莓中可滴定酸含量緩慢下降。經(jīng)過(guò)27 d貯藏后，經(jīng)丁香酚、香芹酚和芳樟醇附載硅藻土緩釋處理樹莓的可滴定酸含量分別為0.27%、0.35%和0.30%，顯著高于空白組（0.21%）（p＜0.05）。由此可以看出，香芹酚附載硅藻土緩釋可以一定程度上抑制可滴定酸的分解。在丁香提取液可食性復(fù)合涂膜對(duì)新余蜜橘常溫保鮮研究中表明，對(duì)照組可滴定酸含量已降低至貯藏前的28.83%，而丁香提取液復(fù)合涂膜處理降至貯藏前的36.28%[35]，這也表明，植物精油能抑制可滴定酸的下降，有利于果實(shí)風(fēng)味的保持。

2.5 植物精油緩釋對(duì)樹莓貯藏期間還原糖含量的影響

圖5 植物精油緩釋對(duì)樹莓還原糖含量的影響Fig.5 Effect of slow release of plant essential oil on reducing sugar content of raspberry

還原糖含量是果實(shí)品質(zhì)重要指標(biāo)，其含量的多少會(huì)直接影響果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)[36]。在貯藏過(guò)程中，不同植物精油附載硅藻土緩釋處理對(duì)樹莓果實(shí)還原糖含量變化的影響如圖5。由圖可知，在4 ℃下貯藏期間，空白、丁香酚、香芹酚和芳樟醇附載硅藻土緩釋處理樹莓的還原糖含量均呈下降趨勢(shì)。經(jīng)過(guò)27 d貯藏后，丁香酚、香芹酚和芳樟醇附載硅藻土緩釋處理樹莓的還原糖含量分別為0.72%、0.78%、0.66%，而空白組樹莓還原糖含量?jī)H0.60%。有研究表明，與對(duì)照組相比，5 μL/L、10 μL/L香芹酚處理的石斛糖含量下降相對(duì)變緩，說(shuō)明合適濃度的香芹酚處理石斛能有效的抑制貯藏期石斛糖含量下降[32]。由此可見，香芹酚附載硅藻土緩釋處理能有效的緩解樹莓果實(shí)中營(yíng)養(yǎng)成分的下降。

2.6 植物精油緩釋對(duì)樹莓貯藏期間Vc含量的影響

由圖6可知，各處理組樹莓中Vc含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降的趨勢(shì)。且空白組的樹莓Vc含量下降趨勢(shì)最明顯，從貯藏開始時(shí)的0.63 g/kg下降到第27 d的0.21 g/kg，各處理組的果肉可滴定酸含量下降平緩且差異顯著（p＜0.05），其中香芹酚附載硅藻土緩釋處理的樹莓Vc含量下降速率最為緩慢，到貯藏第27 d時(shí)，其Vc含量從貯藏開始時(shí)的0.63 g/kg下降到0.37 g/kg。由此可以看出，植物精油附載硅藻土緩釋處理可以明顯抑制樹莓Vc含量的下降，并且香芹酚附載硅藻土緩釋處理可以更好的維持樹莓較高的Vc含量。曾少雯等[37]研究表明，香芹酚的應(yīng)用能通過(guò)抑制草莓的呼吸速率，從而延緩Vc含量的下降，這與本研究結(jié)果相似。

圖6 植物精油緩釋對(duì)樹莓Vc含量的影響Fig.6 Effect of slow release of plant essential oil on Vc content of raspberry

2.7 植物精油緩釋對(duì)樹莓貯藏期間SOD活性的影響

圖7 植物精油緩釋對(duì)樹莓貯藏期間SOD活性的影響Fig.7 Effect of slow release of plant essential oil on SOD activity of raspberry during storage

超氧化物氣化酶（SOD）能有效地阻止自由基的積累，防止膜脂的過(guò)氧化作用，延緩植物的衰老，使植物維持正常的生長(zhǎng)和發(fā)育[38]。從圖7中可以看到，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，樹莓中SOD活性第12 d時(shí)達(dá)到最大值，12 d后其SOD活性急劇下降。貯藏至27 d時(shí)，樹莓中SOD活性從高到低依次為：香芹酚（143.32 U/g）＞丁香酚（82.39 U/g）＞芳樟醇（67.45 U/g）＞空白（42.28 U/g）。說(shuō)明植物精油附載硅藻土緩釋處理有利于維持樹莓果實(shí)內(nèi)自由基代謝的穩(wěn)定性。這與張靈芝[39]的研究結(jié)果相似，植物精油具備一定的抗氧化能力，產(chǎn)生較少自由基，能夠減緩對(duì)細(xì)胞膜和生物大分子等的破壞程度，維持了較好的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

2.8 植物精油緩釋對(duì)樹莓貯藏期間POD活性的影響

圖8 植物精油緩釋對(duì)樹莓貯藏期間POD活性的影響Fig.8 Effect of slow release of plant essential oil on POD activity of raspberry during storage

過(guò)氧化物酶（POD）主要清除植物體內(nèi)的過(guò)氧化氫 ，并能催化更多的木質(zhì)素單體形成木質(zhì)素，從而提高果實(shí)硬度，減少果實(shí)腐爛。如圖8所示，樹莓中POD活性隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，呈先上升后下降的趨勢(shì)。空白組樹莓POD活性在第3 d時(shí)達(dá)到最大值，而植物精油處理組在第6 d時(shí)達(dá)到最大值，之后POD活性急劇下降。這是由于貯藏過(guò)程中樹莓活性氧代謝失調(diào)，過(guò)氧化氫逐漸積累，從而誘導(dǎo)了POD活性的上升，但隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，細(xì)胞大量衰老，過(guò)量的自由基抑制了POD活性[40]。貯藏第27 d，空白組、丁香酚、香芹酚和芳樟醇附載硅藻土緩釋處理的樹莓POD活性分別為0.36、0.59、0.89、0.48 U/g。這與許晴晴[41]的研究結(jié)果一致，香芹酚處理的藍(lán)莓果實(shí)POD活性較高。綜上所述，植物精油附載硅藻土緩釋處理能夠有效地維持樹莓貯藏期間POD活性。

2.9 植物精油緩釋對(duì)樹莓貯藏期間MDA活性的影響

丙二醛（MDA）是生命代謝過(guò)程中膜脂過(guò)氧化的最終產(chǎn)物之一，其含量的高低可以反映膜脂過(guò)氧化程度[42]。如圖9所示，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，樹莓中MDA含量呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，貯藏初期（0～6 d），各處理組樹莓MDA含量上升較緩慢，貯藏后期，其含量上升較快。貯藏27 d后，空白組樹莓中MDA含量由初始的1.91 nmol/g上升至7.03 nmol/g，增加了5.12 nmol/g，而丁香酚、香芹酚和芳樟醇附載硅藻土緩釋處理的樹莓中MDA含量分別增加了3.71 nmol/g、2.79 nmol/g和3.91 nmol/g。在桑葚保鮮研究中，經(jīng)香芹酚處理的桑葚貯藏末期MDA含量比對(duì)照組桑葚中MDA含量低15.60 μmol/L[15]。因此，植物精油附載硅藻土緩釋處理能抑制樹莓中MDA的積累，有效延緩其衰老。

圖9 植物精油緩釋對(duì)樹莓貯藏期間MDA活性的影響Fig.9 Effect of slow release of plant essential oil on MDA activity of raspberry during storage

3 結(jié)論

本研究比較了丁香酚附載硅藻土緩釋處理、香芹酚附載硅藻土緩釋處理、芳樟醇附載硅藻土緩釋處理和未處理4組樹莓果實(shí)低溫貯藏下品質(zhì)與抗氧化酶的變化。貯藏期間，樹莓腐爛率和質(zhì)量損失率顯著升高，可溶性固形物含量下降，可滴定酸、還原糖和Vc含量降低，SOD和POD活性下降、細(xì)胞膜脂過(guò)氧化程度增大，果實(shí)逐漸衰老。而植物精油附載硅藻土緩釋可減輕樹莓腐爛率和質(zhì)量損失率，較好地保持桑葚中可溶性固形物、可滴定酸、還原糖和Vc含量，抑制SOD和POD活性下降，但香芹酚附載硅藻土緩釋處理在延緩樹莓果實(shí)衰老和維持高的SOD和POD抗氧化酶活性方面要顯著優(yōu)于其他處理組（p＜0.05）。貯藏至27 d時(shí)，經(jīng)香芹酚附載硅藻土緩釋處理樹莓的腐爛率和質(zhì)量損失率分別僅為34.43%和2.45%，此時(shí)樹莓中可溶性固形物、可滴定酸含量、還原糖含量、Vc含量分別為3.28%、0.35%、0.78%和0.37 g/kg，SOD和POD活性分別為143.32 U/g和0.89 U/g。與空白組相比，有效的延長(zhǎng)了12 d貯藏期。