芥末辛辣风味物质对草莓品质的影响

杜喜玲

（鹤壁职业技术学院，河南 鹤壁 458030）

果蔬采摘后由于自身的呼吸作用和微生物的生产繁殖，果蔬很容易腐烂变质，因此果蔬采后如果不能及时采取有效的贮藏方式，很容易腐烂变质，从而失去食用价值与经济价值，造成巨大的损失。在发达国家，新鲜果品因采后病害导致腐烂损失为10%～20%，而在缺乏贮藏冷藏设备的发展中国家，腐烂损失率更高，可达40%～50%。中国易腐烂特色水果采后损失为25%～30%[1]。草莓（Fragaia ananassaDuch） 属蔷薇科多年生草本植物，富含维生素、矿物质、纤维素等多种有效成分，颇受大众喜爱[2-3]。常温下，由于草莓没有果皮对其果肉的保护，极易受到机械损伤和微生物感染而导致腐烂变质，一般采后1～2 d 即失去光泽，变色变味甚至软化腐烂，失去商品价值[4-5]。因此，草莓的品质保鲜是现在科学研究的热点和难点。目前，草莓保鲜的主要方式是低温冷藏、化学保鲜剂、紫外照射等方法，这些方法操作成本高，特别是化学保鲜剂存在化学剂残留问题，对人体的健康具有一定的影响。近年来，随着人们对天然绿色食品的重视，植物精油作为天然抑菌物质和保鲜剂越来越多地应用于食品保鲜和防腐，使用植物精油保鲜市场前景广阔[6-7]。

芥末辛辣风味物质（芥末精油） 是从芥末十字花科植物种子中提取出来的一类风味辛辣物质，这类物质具有杀菌、抗氧化等功效，对水果中的微生物的具有抗菌效果[8]。芥末辛辣风味物质在果蔬防腐保鲜方面有很好的效果，但还是存在很多问题，如芥末精油挥发性强、辛辣刺鼻味比较大、贮藏与利用不方便，在中性溶液中易被降解分解，而且降解速度与温度有一定的关系[9]。β - 环糊精（β-cyclodex trin，简称β-CD） 是一类环状低聚糖，具有外亲水、内疏水的空腔结构，在体内能降解无蓄积，生产成本低、安全无毒，在有些国家已经批准应用于食品工业和药品中[10-11]。文献资料显示，各种精油经β -环糊精包埋后，精油中的易挥发有效成分稳定性增强、抗微生物活性增强、抗氧化能力等都有大幅度提高[12-13]。试验采用β - 环糊精包埋芥末辛辣风味物质制成微胶囊对草莓好果率、细胞膜透性、可滴定酸、还原糖保鲜品质影响进行研究。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

芥末粉，购自市场；β - 环糊精（β-CD），上海源叶生物有限公司提供；草莓，草莓种植基地购买后立即运送至实验室进行初步筛选后进行试验；氢氧化钠、葡萄糖等试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

HAD2513 型同时蒸馏萃取装置，北京恒奥德科技有限公司产品；DHG-9245A 型电热恒温鼓风干燥箱、DHg-9070A 型真空干燥箱，上海一恒科技有限公司产品；A-88 型组织捣碎匀浆机，江苏省金坛市医疗仪器厂产品；BT124S 型电子分析天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司产品；RE-52AA 型真空旋转蒸发仪上海亚荣生化仪器厂产品；2WAJ 型阿贝折射仪，上海精密仪器有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 芥末辛辣风味物质的提取

同时蒸馏萃取法（Simultaneous distillation extraction，简称SDE） 是将样品水蒸气蒸馏和馏分的溶剂萃取两步过程合二为一，与传统的水蒸气蒸馏方法相比，减少试验步骤，节约了大量溶剂，同时也降低样品在转移过程中的损失。芥末辛辣风味物质采用同时蒸馏萃取法[14]提取后备用。

1.3.2 芥末精油微胶囊的制备

芥末辛辣风味物质作为芯材，β - 环糊精作为壁材，用去离子水饱和溶解β - 环糊精后，按照壁材:芯材（6∶1） 在50 ℃下包埋4 h 冷却后在冰箱冷藏静止1 d 后，在真空干燥箱50 ℃干燥后得到芥末微胶囊[15-16]。

1.3.3 样品处理

采摘后的草莓进行以下处理：

（1） 对照组（CK）。每盒随机装入10 颗果实在常温下进行贮藏7 d，每天取样进行测试。

（2） 芥末精油微胶囊处理组。每盒随机装入10 颗果实，用双层纱布包裹0.01 g 芥末微胶囊后放入盒中在室温下贮藏7 d，每天取样进行测试。

1.3.4 草莓各项品质保鲜指标测定方法

好果率参考Zhang Z 等人[17]的研究方法；还原糖、可滴定酸参考宋煌旺等人[18]的研究方法；细胞膜透性参考Chen J 等人[19]的研究方法。

1.3.5 数据处理

所有测定指标均平行测量3 次，采用Origin8.5绘图软件做图处理，使用ANOVA 程序中的Duncan法进行显著性检验，p＜0.05 为显著性差异。

2 结果与分析

2.1 不同处理对草莓好果率的影响

不同处理对草莓好果率的影响见图1。

图1 不同处理对草莓好果率的影响

由于草莓本身的呼吸作用和微生物的生长繁殖会导致腐烂变质，而腐烂程度影响草莓的营养价值、食用价值及商业价值等，所以草莓在贮存过程中好果率的大小对其品质好坏至关重要。由图1 可知，贮存第3 天时2 组的好果率都下降，但差异不显著（p＞0.05），但随着贮存时间的延长，草莓的好果率逐渐减少。贮存第4 天时，对照组草莓的好果率48.6%，而芥末精油微胶囊处理组是79.9%，显著高于对照组（p＜0.05），差异显著。随着贮存时间的延长，对照组的草莓好果率下降迅速，第7 天时，几乎没有好果，而芥末精油微胶囊处理后的草莓好果率达到12.3%，明显高于对照组，可能是芥末精油对微生物的生长繁殖有一定的抑菌作用，可以起到防腐保鲜的作用，这与李奕星等人[20]研究山葵精油有杀虫抑菌作用一致。

2.2 不同处理对草莓细胞膜通透性（相对渗透率）的影响

不同处理对草莓相对渗透率的影响见图2。

图2 不同处理对草莓相对渗透率的影响

草莓果皮比较薄，果肉组织容易破损而导致组织变软、汁液流失，细胞膜通透性比较强，所以细胞膜相对渗透率高低影响草莓品质，是草莓品质好坏的重要指标。由图2 可知，2 组不同的处理对草莓的相对渗透率影响不同。对照组草莓随着贮存时间的延长，相对渗透率呈不断上升趋势，贮存第7 天时由开始的62.5%上升到72.5%，而芥末精油微胶囊处理后的草莓相对渗透率由开始的53.5%上升到61.8%，上升幅度与趋势明显低于对照组。芥末精油微胶囊处理后的草莓保鲜效果远远高于对照组。

2.3 不同处理对草莓可滴定酸含量的影响

不同处理对草莓可滴定酸含量的影响见图3。

图3 不同处理对草莓可滴定酸含量的影响

草莓果实中的可滴定酸主要是柠檬酸和苹果酸等有机酸，其含量对草莓的贮藏性、加工性质等都具有重要的作用。由图3 可知，随着贮存时间的延长，2 组处理中草莓的可滴定酸含量都在下降。储存第7 天时，对照组中可滴定酸含由0.85%下降到0.12%，而芥末精油微胶囊处理后的草莓可滴定酸含量下降到0.38%，2 组差异显著（p＜0.05）。可能原因是在贮藏过程中，随着时间的延长，草莓自呼吸会使有机酸分解代谢，但是经过芥末精油微胶囊处理后，草莓的呼吸作用和微生物繁殖代谢受到抑制，有机酸的消耗降低，草莓的可滴定酸含量下降延缓。

2.4 不同处理对草莓还原糖含量的影响

不同处理对草莓还原糖含量的影响见图4。

图4 不同处理对草莓还原糖含量的影响

葡萄糖、果糖、麦芽糖等还原糖对草莓的品质具有重要的作用，其含量直接影响着草莓的甜度，是草莓保鲜品质中重要的指标。由图4 可知，随着贮藏时间的延长，2 组草莓中的还原糖都有下降，但是对照组中还原糖含量的下降速度远远高于芥末精油微胶囊处理后的草莓。贮藏第7 天，对照组中草莓还原糖含量由8.6%下降0.95%，而芥末精油微胶囊处理后的草莓还原糖含量是4.85%，2 组存在显著性差异（p＜0.05）。由于草莓的呼吸作用和微生物繁殖代谢作用会消耗掉一部分还原糖，随着贮藏时间的延长，草莓中的还原糖含量消耗较大，而芥末精油微胶囊处理后的草莓可以有效延缓草莓的呼吸作用和微生物的分解代谢作用，减缓草莓中还原糖的分解与消耗，提高草莓中还原糖含量。

3 结论

经过芥末辛辣风味物质处理后的草莓品质保鲜效果远远高于不经任何处理的草莓（对照组）。对照组草莓随着储存时间的延长，其细胞膜通透性（相对渗透率） 上升趋势高于芥末辛辣风味物质处理草莓，而对照组草莓的好果率、可滴定酸、还原糖含量随着储存时间的延长，其下降趋势高于芥末辛辣风味物质处理后的草莓，主要是芥末辛辣风味物质延缓了草莓的呼吸作用和微生物繁殖代谢，从而极大地提高了草莓的防腐保鲜效果，有利于草莓的营养价值和商业价值的提升，拓宽草莓销售区域和发展渠道。