油茶饼粕提取条件优化及其在火龙果贮藏保鲜中的应用

谢国芳 陈欢欢 杨飞艳 谢玲 赵治兵 刘永玲

摘  要  为了充分利用油茶资源，以油茶饼粕为试材，通过提取剂筛选和均匀试验设计等优化提取条件，采前1 d喷施粗提液，观察其对火龙果采后贮藏品质的影响。研究表明：油茶饼粕最佳提取条件为是1 g饼粕15 mL 85%甲醇料液比在75 ℃下超声波辅助提取2 h，提取2次。采前喷施粗提液可显著提高火龙果采收时果皮色泽b*和果实抗坏血酸含量（P<0.05），显著降低果皮硬度、果肉黏度、TSS（总可溶性固形物）及还原糖含量（P<0.05）;采前喷施粗提液显著延缓贮藏期间火龙果果肉黏度的急剧增加（P<0.05），维持果皮亮度L*、b*、果肉硬度、TSS及抗坏血酸含量，从而延缓霉烂指数的升高，维持火龙果的品质。

关键词  油茶饼粕;提取;火龙果;保鲜

中图分类号  TSS255.5      文献标识码  A

Abstract  In order to reduce the use of chemical bacteriostatic agents and make full use of camellia resources， the extraction conditions of Camellia oleifera cake were optimized by extraction agent screening and an uniform experimental design. The effect of pre-harvest spraying crude extract of camellia cake on the storage quality of pitaya was investigated. The optimum extraction conditions of C. oleifera cake were obtained as follows： 85% methanol， the ratio of material to liquid is 1 g： 15 mL， each time ultrasonic assisted extraction for 2 h at 75 ℃， and extraction twice. The application of preharvest spraying crude extract could significantly improve the b* in peel and ascorbic acid content in pulp of pitaya （P<0.05）， significantly reduce the firmness in pericarp， viscosity in pulp， TSS， and reducing sugar content （P<0.05） at harvest. Preharvest spraying crude extract significantly delayed the rapid increase of viscosity in pulp （P<0.05）， and maintained the color （L* and b*）， firmness in pulp， TSS， and ascorbic acid content， thus delayed the increase of the rot index of pitaya， and thus had a good preservation effect on pitaya during storage.

Keywords  Camellia oleifera cake; extraction; pitaya; preservation

DOI  10.3969/j.issn.1000-2561.2019.07.022

火龍果（pitaya）为仙人掌科（Cactaceae）三角柱属（Hylocereus）多年生植物，尤其是红肉火龙果富含多种营养素，在预防便秘和尿酸、清除重金属、抗衰老、养颜减肥、降血脂、降血糖、降血压、抗肿瘤等方面功效显著[1]。然而，采后贮藏期间镰刀菌果腐病、炭疽病、黑腐病、病毒等严重制约其产业发展[2-5]，虽然吡唑醚菌酯和咪鲜胺等化学杀菌剂对炭疽病和镰刀菌果腐病具有较好的毒力效果[5-7]，但存在食品安全隐患。

油茶是山茶科山茶属植物，我国特有的木本食用油料经济作物，与油棕、橄榄和椰子共同称为世界四大木本食用油源[8]。按照国务院批准并印发的《全国油茶产业发展规划（2009—2020年）》，到2020年油茶产量达到250万t，如果全部用于榨油，每年将产生180余万t油茶饼粕，是产品茶油的3倍[9]。近年来，随着油茶饼粕有效成分的明确，油茶饼粕有效成分的提取及其利用成为关注的热点[10-16]，油茶饼粕中含有较多的皂素、多糖和多酚类等抗菌成分，对食源性病原菌（如枯草杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等）和植物病害病原菌（稻瘟病菌、柑橘青霉病菌、炭疽病菌、黄瓜炭疽病菌、番茄小核病菌、玉米小斑病菌、茶白星病、香蕉枯萎病菌等）具有较好的抑制效果[17-20]，对番茄根结线虫病具有良好的防治效果[21]，对圣女果和荔枝具有较好的保鲜效果[22-23]。

本文以油茶饼粕为原料，以皂素、总酚和多糖为评价指标开展提取溶剂筛选和提取条件研究，并将油茶饼粕粗提液用于火龙果贮藏保鲜研究中，为其在果蔬贮藏保鲜中应用、油茶饼粕开发利用提供理论依据。

1  材料与方法

1.1  材料

油茶果采于贵州省思南县野生油茶树，以液压榨油后得到油茶饼粕为原料。

1.2  方法

1.2.1  油茶饼粕提取溶剂选择  以水、70%的甲醇、乙醇、丙酮为拟考查的提取剂，称取油茶饼粕2～5 g按1∶10 g/mL分别加入不同提取剂中，于60 ℃下超声波辅助提取1 h，提取2次。

1.2.2  油茶饼粕提取条件优化  以1.2.1确定的提取剂，对影响油茶饼粕提取的因素提取剂浓度（A）、提取温度（B）、料液比（C）和提取时间（D）等进行均匀试验设计，以皂素、总酚和多糖为考核指标，得出油茶籽饼粕最佳提取条件。各因素的水平范围见表1[24-25]。

1.2.3  处理方法  在最优条件下进行提取得到油茶饼粕粗提液，在40 ℃下真空浓缩4 h，得到提取浓缩液。以‘紫红龙火龙果为试材，在同一果园，每处理选择80株火龙果进行试验。采前1 d

对火龙果喷施稀释1600倍的油茶饼粕粗提浓缩液（记为粗提液），以果面滴水为止，记为T;以相邻植株喷施水为对照，记为CK。八成熟时采摘于望谟县火龙果种植基地，采后立即运回实验室，剔除机械伤、病虫害及果实成熟度差异较大的果实，挑选大小均匀一致的果实进行试验，置于通风阴凉处散去田间热，常温愈伤24 h，按10 kg/袋分装于周转箱中，转入（5.0±0.5） ℃、RH 90%冷库，每个处理设3个平行，每平行1袋，每7 d出库1次，统计霉烂指数，并开展硬度、色泽、TSS测定，每平行取5～8个代表性果实，液氮打浆，80 ℃保存，待测。

1.2.4  油茶饼粕提取测定指标及方法  茶皂素含量测定陈莹等[23]的方法;总酚含量测定参照Nuncio-Jauregui等[26]的方法;多糖含量测定参照王金华等[27]的方法;为更好的评价提取效果，皂素、总酚和多糖含量标准化分别按0.5、0.3和0.2权重因子计算综合值。

1.2.5  火龙果贮藏测定指标及方法  霉烂指数参照Xie等[28]方法测定;火龙果果皮和果肉色泽采用色差仪测定，L*代表亮度，范围在0～10之间，L*值越高表明样品表面越白。a*代表红（+）或绿（），b*代表黄（+）或蓝（）;硬度和黏度参照杨玲等[29]方法测定;总可溶性固形物（TSS）采用手持糖度仪测定;可滴定酸参照GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定方法》方法测定;还原糖含量：采用3，5-二硝基水杨酸（DNS）进行测定[30];甜菜色苷参照Fathordoobady等[31]方法测定;抗坏血酸含量参照Xie等[30]的方法测定。

1.3  数据处理

各指标均重复测3次，以平均值±标准偏差表示，采用IBM SPSS 22软件对数据进行差异显著性统计分析（P<0.05），采用Graphpad Prism 7.00软件绘图。

2  结果与分析

2.1  油茶籽饼粕提取条件

2.1.1  提取剂选择  由图1可知，与水相比，有机溶剂可显著提高粗提液中皂素、总酚和多糖的含量，其中，70%甲醇对油茶籽饼粕中皂素和总酚的提取显著（P<0.05）高于70%乙醇和70%丙酮，然而70%乙醇粗提液中多糖含量显著（P<0.05）高于水、70%甲醇和70%丙酮，所得综合值依次为70%甲醇（0.94）、70%乙醇（0.93）、70%丙酮（0.89）和水（0.76），因此甲醇是油茶籽饼粕综合提取的最佳提取剂。

2.1.2  油茶籽饼粕提取条件优化  均匀设计试验方案及观测值见表2。

选取提取综合值Y、提取剂浓度（A）、提取温度（B）、料液比（C）和提取时间（D），采用Uniform Design Version 3.0软件对均匀设计试验结果进行逐步回归分析，其回归方差分析结果见表3，所得的综合值随各因素变化的四元二次回归方程如下：

2.2  采前喷施粗提液对‘紫红龙贮藏品质的影响

2.2.1  采前喷施粗提液对果实霉烂指数的影响  由图2可知，火龙果低温贮藏7 d时未发现明显腐烂，贮藏14 d时霉烂指数显著增加，采前喷施粗提液可显著降低果实的霉烂指数（P<0.05），可能主要是抑制引起果实腐烂的微生物生长。

不同小写字母表示处理间差异显著（P<0.05）。

Different lowercase letters represent significant difference

between different treatment P<0.05）.

图2  采前喷施粗提液对‘紫红龙贮藏期霉烂

指数的影响

Fig. 2  Effect of preharvest spraying crude extract on rot index of pitaya during storage

2.2.2  采前喷施粗提液对果皮品質的影响  由图3可知，处理对果实采摘时果皮硬度的影响不显著（P>0.05）;贮藏期间处理和对照果皮硬度均呈现先增后降的趋势;贮藏期间对照果皮厚度呈现先增后降的趋势，处理则呈现先降后增趋势，贮藏21 d时略高于对照;贮藏前14 d时处理与对照间果皮果胶含量差异不显著（P>0.05），贮藏21 d时处理果皮果胶含量显著高于对照（P<0.05）。