万寿菊中α-三连噻吩在葡萄保鲜中的应用研究

王宪青，刘春秀，张凯燕，徐灵珊，田俊青，孙文君

（1.哈尔滨商业大学食品工程学院，黑龙江哈尔滨150076；2.黑龙江八一农垦大学食品学院，黑龙江大庆163319）

万寿菊中α-三连噻吩在葡萄保鲜中的应用研究

王宪青1，2，刘春秀2，张凯燕2，徐灵珊2，田俊青2，孙文君2

（1.哈尔滨商业大学食品工程学院，黑龙江哈尔滨150076；2.黑龙江八一农垦大学食品学院，黑龙江大庆163319）

研究万寿菊花提取物α-三连噻吩对葡萄的保鲜效果，以万寿菊花为原料，用氯仿提取其中光活化杀虫物质α-三连噻吩，研究了α-三连噻吩对葡萄的保鲜试验中各项指标的变化。试验表明含有α-三连噻吩的保鲜剂可明显降低葡萄贮藏期间的失重率和呼吸强度，并且可延缓葡萄中VC和有机酸含量的下降，使葡萄果实在贮藏期间保持较高的好果率和超氧化物歧化酶（SOD）活性。含有α-三连噻吩的保鲜剂的保鲜效果好于传统的单一壳聚糖成分的保鲜剂。

α-三连噻吩；万寿菊；葡萄；保鲜

万寿菊（Tageteserecta）为一年生草本植物，别名臭芙蓉、万寿灯、蜂窝菊，原产墨西哥及中美洲，目前在我国及世界各地均有引种［1］，除作为一般观赏花卉外，它还含有丰富的营养成分和多种生物活性成分。万寿菊是著名的光活化杀虫植物，其光敏物主要为α-三连噻吩及其他衍生物。所说的α-三连噻吩（alphaterthienyl），2，2’：5’，2”-三连噻吩（C12H8S3），为非极性化合物，含量大约为1.0％～2.0％［1］。目前对α-三连噻吩的研究多集中在对其光化学活性和对植物病原菌如辣椒枯萎病菌［2］、西瓜枯萎病菌［3］等抑菌作用研究，对食品中常见腐败菌的抑菌作用研究鲜有报道。但课题组前期研究表明，万寿菊来源的α-三连噻吩对青霉、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌均具有抑菌作用［4］，同时对圣女果具有一定的保鲜作用［5］。

葡萄是我国六大水果之一，是人们日常生活中较常见的水果。近年来随着大庆地区棚室经济的迅速发展，仅设施葡萄种植面积已超过300 hm2［6］。由于含糖量高、果皮薄、水分多，易受病源菌的侵染，在贮藏及运输和销售的过程中不易保存，大大降低葡萄的品质和商品价值［7］，给生产者和消费者都带来了很大的经济损失。目前较为新型的保鲜方式为冰温结合气调贮藏法［8］，虽然保鲜效果较好，但会消耗大量的机械能，保鲜成本较高，因此，迫切需要开发一种安全且有效的新型葡萄保鲜剂。以万寿菊来源的α-三连噻吩与壳聚糖制成复合果蔬保鲜剂，研究对大庆地产葡萄的保鲜效果，对于延长葡萄贮藏期、提高经济效益具有一定的指导意义。

1　材料及仪器设备

1.1材料与试剂

葡萄：大庆市售；万寿菊粉碎颗粒：绥化市金晟万寿菊加工厂；α-三连噻吩：Sigma标准品；氯仿（分析纯）：上海默悉生物科技有限公司；壳聚糖（脱乙酰度≥90.0％）：南通兴成生物制品厂；柠檬酸（纯度为99％）：江阴联盛化工有限公司；草酸溶液（2％）：潍坊兴泰化工有限公司；标准抗坏血酸溶液（1mg/mL）：上海哈灵生物科技有限公司；2，6-二氯靛酚溶液（0.1％）：上海劲马实验设备有限公司。

1.2主要仪器与设备

索氏提取器：金坛恒丰仪器厂；GC9900气相色谱仪、氢火焰离子检测器（FPD）、SE-30不锈钢柱：上海科创公司；TEL7001型二氧化碳检测仪：上海双旭电子有限公司。

2　方法

2.1万寿菊中α-三连噻吩的提取

根据前期研究结果，以万寿菊花为原料，用氯仿提取α-三连噻吩，并利用气相色谱测定所提取液中α-三连噻吩的含量。

2.2保鲜剂的制备

保鲜剂A：5 g壳聚糖（脱乙酰度≥90.0％）+20 g柠檬酸（纯度为99％）+500mL蒸馏水，壳聚糖浓度为1％。由于壳聚糖不溶于水，只溶于有机酸，故先制得有机酸溶液，即在装有20g柠檬酸的洁净干燥的500mL烧杯中加入100mL蒸馏水来溶解柠檬酸，之后将此烧杯至于60℃恒温水浴箱中，在加热的状态下，边加入5 g壳聚糖（脱乙酰度≥90.0％）边逐渐加入蒸馏水，并不断搅拌，直至壳聚糖完全溶解，将此溶液稀释至500mL，保证壳聚糖浓度为1％左右，所制溶液为黄色澄清透明黏稠状溶液。

保鲜剂B：保鲜剂A 10mL+内含α-三连噻吩389.630 5mg的万寿菊氯仿提取物（溶剂已被蒸干）。用旋转蒸发器（蒸发温度为80℃，旋转速度适当）连续蒸发5次料液比为1∶20（g/mL），温度80℃、时间6 h的万寿菊氯仿提取液，保证溶剂已完全蒸发掉，取下旋转蒸发器的旋转瓶，待瓶温冷却到60℃时加入上述保鲜剂A溶液10mL于此瓶中，不断搅拌，直至提取物不沾瓶壁，溶于溶液中，制成棕黄色黏稠状悬浊液，由于一次上述提取液中含α-三连噻吩77.926 1mg，则5次提取液一共含有389.630 5mgα-三连噻吩，则保鲜剂B中α-三连噻吩质量分数约为3.9％。

2.3保鲜试验

取4串果实新鲜、数量均匀的葡萄分成4组，2组分别在表面涂上上述2种保鲜剂，涂膜时保鲜剂温度控制在50℃。涂附后立即放于阴凉环境下晾干表面，使保鲜剂溶液在果蔬表面形成一层透明的半透气性保鲜薄膜，置于室温（20℃左右）环境下保存。另取一组不涂保鲜剂的葡萄于室温（20℃左右）下存放作为常温对照组，其余一组不涂保鲜剂的放于0℃～4℃冰箱中低温存放作为低温对照组，贮藏18 d～21 d，并在贮藏期间定期检测果蔬的各生理生化指标：失水率、腐烂率、维生素C（VC）含量、呼吸强度、有机酸含量、丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD），记录并对比试验结果。

2.4保鲜试验指标测定方法

2.4.1失重率的测定

采用重量法［9］。

2.4.2好果率的测定

通过观察法测定各组葡萄的好果率。每隔3天观察一次，记录腐烂情况，并记算其好果率。

2.4.3VC含量的测定

采用GB/T 6195-1986《水果、蔬菜维生素C含量测定法（2，6-二氯靛酚滴定法）》测定。

2.4.4呼吸强度的测定

采用采用TEL7001型二氧化碳检测仪测定。

2.4.5有机酸含量的测定

采用酸碱中和法测定各组葡萄的有机酸含量。

2.4.6超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定

采用GB/T 5009.171-2003《保健食品中超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定》。

3　结果与分析

3.1失重率的变化

果实葡萄的失重包含水分和干物质两个方面的失重，其中蒸腾消耗水分占总共失重的80％，所以失重率主要反映的是储存期间果实葡萄水分的变化情况。试验结果如图1所示。

由图1可以看出失重率是随着时间的推移而递增的。但通过保鲜膜或低温储藏可大大减少失重的发生，经保鲜剂处理的葡萄要比没用处理的失重较轻。在第4天的时候有明显差异常温储藏的果实失重为8.9％，而使用保鲜剂B的失重仅为5.3％。第10天常温储存的额果实失重率为22.3％，使用保鲜剂B为11.9％，相差了近2倍，由此可见将α-三连噻吩添加于普通保鲜剂中确实可以提高保鲜剂的保鲜效果。

图1　葡萄贮藏期间失重率的变化Fig.1 Theweight loss rateof grape in storage

3.2好果率的变化

好果率/％=（好果的个数/总个数）×100，是葡萄作为商品进行外在品质评价的重要指标，一定程度上是影响葡萄是否能被出售的因素。所以能保持较高的好果率是水果保鲜追求的最佳效果。试验结果如图2所示。

图2　葡萄贮藏期间好果率的变化Fig.2 Theexcellent fresh fruit rateof grape in storage

由图2可以看出好果率是随着时间增加而递减的。第4天常温下好果率为76％，而使用保鲜剂B为86％，第10天常温下好果率39％，而使用保鲜剂B为63％。由此可见使用保鲜剂B的葡萄可以提高好果率。终上所述，在保鲜剂中添加α-三连噻吩的确可以起到阻止外来微生物入侵的作用，有效的提高了保鲜剂的保鲜效果。

3.3VC含量的变化

葡萄贮藏期间VC含量的变化见图3。

从图3可以看出，葡萄在整个贮藏过程中的VC含量是呈下降趋势的，用保鲜剂处理后有效的缓解了这种下降的趋势，降低了下降的幅度。其中常温对照组VC含量下降最大，其次为低温对照组，两组保鲜剂对照组下降较低且保鲜剂B组中VC含量值高于保鲜剂A，所以保鲜剂B的保鲜效果强于保鲜剂A。即加入了α-三连噻吩的保鲜剂对减少果蔬中VC含量下降变化也有帮助，它相当于在果蔬表面涂上了一层比普通保鲜剂更致密的防护层，有效的防止了空气中的氧气对果蔬内VC的氧化作用。

3.4呼吸强度的变化

葡萄贮藏期间呼吸强度的变化见图4。

图3　葡萄贮藏期间VC含量的变化Fig.3 Thedecreasing of VCin grape in storage

图4　葡萄贮藏期间呼吸强度的变化Fig.4 The respiration intensity ofgrape in storage

呼吸强度是植物体新陈代谢强弱的一个重要指标，它是指单位面积或单位重量的植物体，在单位时间内所吸收的氧或释放的二氧化碳量或损失的干重。由于葡萄作为商品需要抑制呼吸作用以减少消耗糖分的数量，使口感更甜，是反映衰老程度的一个重要指标。由图可知呼吸强度是随着时间的推移而降低，保鲜剂B在保鲜前期（0 d～4 d）对葡萄的呼吸作用抑制比较明显。

3.5有机酸含量的变化

葡萄贮藏期间有机酸含量的变化情况见图5。

图5　葡萄贮藏期间有机酸含量的变化情况Fig.5 Thedecreasing of organic acids in grape in storage

有机酸是果实呼吸最易利用的底物，是合成能量ATP的主要来源，在果实的风味品质上起着重要的作用。如图可知，葡萄的有机酸含量均有不同程度的降低，第10天时使用保鲜剂B的有机酸含量0.47％，而常温保持为0.32％。常温条件下的葡萄的有机酸含量仅是使用保鲜剂B保存葡萄的有机酸含量的68.09％，说明保鲜剂B能够维持葡萄果实中较高的有机酸含量，在一定程度上延缓了有机酸的转化与降解过程，所以使用保鲜剂的效果会更好。

3.6SOD活性的变化

葡萄贮藏期间SOD活性的变化情况见图6。

图6　葡萄贮藏期间SOD活性的变化情况Fig.6 Thephysiologicalactivity of superoxide dismutase（SOD）in grape in storage

SOD是一种源于生命体的活性物质，能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质，有着抗老化的作用。由图可知，SOD活性随着时间而呈下降趋势，保鲜剂B对SOD活性有着显著的抑制作用。在第10天时使用保鲜剂B的葡萄SOD活性是常温下储存的葡萄的SOD活性的1.28倍。故保鲜剂B作用明显。

4　结论

在普通可食性壳聚糖涂膜保鲜剂中可加入万寿菊花来源的抑菌成分α-三连噻吩（在最佳试验条件下，提取率为1.504 2％）制成新型复合保鲜剂，使原有保鲜剂增加了抑菌功能，弥补原有保鲜剂的不足，贮藏10 d后，葡萄的失重率仅为11.9％、好果率达到63％、有机酸含量为0.47％、SOD活性为常温下储存的1.28倍。对葡萄的保鲜效果好于传统的单一壳聚糖成分的保鲜剂。

［1］王新国，徐汉虹，赵善欢.杀虫植物万寿菊的研究进展［J］.西安联合大学学报，2002，5（2）：5-10

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［3］范志宏，郭春绒，王金胜.万寿菊根提取物对西瓜枯萎病菌的抑菌活性成分及作用机理研究［J］.植物病理学报，2010，40（2）：195-201

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［5］刘妍妍，王宪青，岳茹冰.万寿菊花中α-三连噻吩的提取及保鲜作用［J］.食品研究与开发，2012，33（4）：189-193

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［7］李桂芬，刘廷松.葡萄贮藏生理研究进展［J］.果树学报，2000，17（1）：63-69.

［8］张昆明，朱志强，农绍庄，等.冰温结合气调包装对葡萄贮藏保鲜效果的影响［J］.食品研究与开发，2011，32（1）：126-130

［9］水茂兴，马国瑞，陈美慈，等.壳聚糖处理番茄、青椒的保鲜效果［J］.浙江农业科学，2001（4）：164-167

Study on the Fresh-keeping Effect ofα-Terthienyl from M arigold

WANG Xian-qing1，2，LIU Chun-xiu2，ZHANG Kai-yan2，XU Ling-shan2，TIAN Jun-qing2，SUN Wen-jun2
（1.College of Food Engineering，Harbin University of Commerce，Harbin 150076，Heilongjiang，China；2.Food College，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319，Heilongjiang，China）

In oder to research the application ofα-terthienyl from marigold in fresh-keeping of grape，the marigold flowerwasused toextractphotoactivited pesticideα-terthienylwith chloroform.Index ofgrape in storage withα-terthienyl from marigold was researched.The fresh-keeping experiments showed that theαterthienylextractcan reduce theweight loss rate and respiration intensity ofgrape in storage，which can also delay the decreasing of VCand organic acids in grape，keep excellent fresh fruit rate and physiologicalactivity of superoxide dismutase（SOD）in grape，so the fresh-keepingeffectofα-terthienylextract isbetter than classical single chitsan composition preservative.

α-terthienyl；marigold；grape；fresh-keeping

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.18.045

大庆市指导性科技计划项目“万寿菊中α-三连噻吩的提取及在大庆地产提子保鲜中的应用”（szdfy-2015-34）

王宪青（1977—），男（汉），副教授，硕士，研究方向：农产品加工。

2015-05-24