韓林，胡廷章，肖國生，汪開拓，黃乾方，詹媛媛

(重慶三峽學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院，重慶萬州，404100)

砂仁是熱帶和亞熱帶姜科植物的果實(shí)，是中醫(yī)常用的一味芳香性藥材，味辛，性溫，主要分布于福建、廣東、廣西和云南等省區(qū)［1］。砂仁中含有豐富的揮發(fā)油，并且產(chǎn)地和品種不同，其揮發(fā)油的主要成分也存在差異［2－3］。植物精油具有很強(qiáng)的抑菌活性，廣泛用于化妝品、食品行業(yè)，而近年來，將植物精油用于果蔬保鮮的研究也逐漸增多，并且在對葡萄、梨、胡蘿卜和鮮切水果等的保鮮顯示了較好的效果［4－8］。

本實(shí)驗(yàn)分析了重慶產(chǎn)砂仁精油的化學(xué)成分，對其在草莓貯藏保鮮方面的作用進(jìn)行了研究，考查不同精油濃度處理對草莓低溫貯藏的保鮮作用，以驗(yàn)證砂仁精油的保鮮效果。

1 材料與方法

1.1 材料、藥品與設(shè)備

供試草莓，采摘于重慶市萬州區(qū)九池草莓種植基地，品種為“紅實(shí)美”。果實(shí)采摘后立刻運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，挑選無腐爛、無損傷、大小、色澤和成熟度一致的果實(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

砂仁，購買于重慶市萬州區(qū)宏遠(yuǎn)市場;2，6-二氯靛酚，購于上海工碩生物技術(shù)有限公司;氫氧化鈉、鹽酸、蒽酮、碳酸氫鈉等均為分析純，購于廣州化學(xué)試劑廠。

HP5890氣相色譜儀(美國Agilent Technologies公司);HP6890GC/5973MS氣質(zhì)聯(lián)用儀(美國Agilent Technologies公司);UEC0905005紫外可見分光光度計(jì)(上海博普達(dá)儀器制造有限公司);AL104電子分析天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司);HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋(江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 砂仁精油的提取

稱取一定量砂仁，以正己烷為提取溶劑，利用索氏提取器在溫度為80℃條件下提取6 h，樣品經(jīng)過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮后，置于烘箱中低溫干燥至恒重得到砂仁精油，放于4℃低溫箱中備用。

1.2.2 GC和GC-MS分析

氣相色譜條件:30QC3/AC5石英毛細(xì)管柱(30 mm ×0.32 mm ×0.25 μm);柱溫 80 ～280℃，程序升溫5℃/min;柱流量為 1.5 mL/min;進(jìn)樣口溫度250℃;氫火焰檢測器溫度250℃;進(jìn)樣量1.0 μL;分流比50∶1;載氣為高純氮?dú)狻?/p>

氣相色譜-質(zhì)譜條件:GC條件:HP-5MS石英毛細(xì)管柱(30 mm×0.25 mm ×0.25μm);柱溫 80～280℃，程序升溫3℃/min;柱流量為1.0 mL/min;進(jìn)樣口溫度250℃;柱前壓100 kPa;進(jìn)樣量0.3 μL;分流比10∶1;載氣為高純氦氣。MS條件:電離方式EI;電子能量70 eV;傳輸線溫度250℃;離子源溫度230℃;四極桿溫度 150℃;質(zhì)量范圍 35 ～500［9］。采用wiley7n.l標(biāo)準(zhǔn)譜庫計(jì)算機(jī)檢索定性。

1.2.3 低溫保鮮試驗(yàn)

將1.2.1中所述砂仁精油樣品溶于無水乙醇中，制得不同濃度(20、40、80、160 和 320 μg/mL)的精油溶液。將篩選出的草莓果實(shí)分別在每種濃度中浸泡后立即取出，置于4℃條件下貯藏，每隔2d取樣測定草莓果實(shí)的腐爛指數(shù)及主要品質(zhì)指標(biāo)，分別做乙醇對照和空白對照，每次試驗(yàn)做3個(gè)平行［10］。

1.2.4 腐爛指數(shù)和可溶性固形物含量

按草莓果實(shí)腐爛面積大小劃分腐爛程度為4個(gè)等級:0級，無腐爛;1級，果面有1～3個(gè)小腐爛斑點(diǎn);2級，腐爛面積占果實(shí)面積的25% ～50%;3級，大于果實(shí)面積的 50%［11］。

草莓果實(shí)中可溶性固形物含用利用手持阿貝折光儀測定［12］。

1.2.5 可滴定酸、總糖和VC含量

可滴定酸含量用NaOH滴定法測量，結(jié)果以檸檬酸百分?jǐn)?shù)表示［13］;總糖含量采用蒽酮比色法測定［13］;VC含量采用 2，6-二氯靛酚滴定法［14］。

2 結(jié)果與分析

2.1 砂仁精油成分分析

由表1可知，利用GC-MS從砂仁精油中鑒定出56種組分，主要成分為杜松醇(11.41%)、十八碳烯酸甲酯(8.99%)、十氫-2-亞甲基-5，5，8a-三甲基-1-萘乙醛(5.06%)和十六烷酸甲酯(4.73%)等。與其他參考文獻(xiàn)比較發(fā)現(xiàn)，不同產(chǎn)地的砂仁，其精油主要成分并不相同，本試驗(yàn)提取的砂仁精油中主要成分為烯烴類和酯類化合物［15］。研究表明，酚類、醛類及酯類化合物對果實(shí)的保鮮具有一定的效果［16］。

表1 砂仁精油成分分析

續(xù)表1

2.2 不同處理草莓在貯藏期間腐爛指數(shù)的變化

圖1 砂仁精油對草莓腐爛指數(shù)的影響

由圖1可以看出，和空白對照及乙醇對照相比，不同濃度的砂仁精油對草莓果實(shí)的腐爛均有一定的抑制作用，但并不是線性關(guān)系，當(dāng)精油濃度過低(20 μg/mL)或過高(320 μg/mL)時(shí)，其抑制效果并不理想，只有當(dāng)精油濃度為80 μg/mL時(shí)，效果最好，12 d后，草莓果實(shí)腐爛指數(shù)為60.0%，遠(yuǎn)小于最高的86.67%。果實(shí)的腐爛與微生物的活動有著密切的聯(lián)系，砂仁精油具有一定的抑菌活性，可以抑制草莓果實(shí)表面微生物的生長，從而起到抑制果實(shí)腐爛的作用，但當(dāng)精油濃度過高時(shí)，在抑菌的同時(shí)，也會對草莓產(chǎn)生藥害作用，因而腐爛指數(shù)偏高［11］。

2.3 不同處理草莓在貯藏期間可溶性固形物含量的變化

圖2 砂仁精油對草莓可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物含量是衡量水果品質(zhì)和成熟情況的重要指標(biāo)。圖2表明，用濃度為80 μg/mL的砂仁精油處理草莓后，在12 d的低溫貯藏時(shí)間內(nèi)，草莓中的可溶性固形物含量由8.12%下降到7.50%，下降速度顯著低于其他處理組，而在貯藏后期(第10天和第12天)可溶性固形物含量偏高主要與草莓果實(shí)的腐爛指數(shù)及果實(shí)之間的差異密切相關(guān)。

2.4 不同處理草莓在貯藏期間可滴定酸的變化

砂仁精油對草莓中可滴定酸的影響并不顯著(如圖3所示)。隨著貯藏時(shí)間的延長，草莓中的可滴定酸逐步減少，在10 d的貯藏時(shí)間里，可滴定酸平均減少0.32%，但各濃度處理組與空白對照和乙醇對照相比，差異并不明顯，有時(shí)還出現(xiàn)可滴定酸時(shí)高時(shí)低的現(xiàn)象，這主要與草莓果實(shí)的成熟度或不同部位的成熟度差異有關(guān)。

圖3 砂仁精油對草莓可滴定酸含量的影響

2.5 不同處理草莓在貯藏期間總糖和VC的變化

圖4 砂仁精油對草莓總糖含量的影響

圖5 砂仁精油對草莓VC含量的影響

由圖4可知，砂仁精油對草莓果實(shí)中總糖含量的減少具有顯著的抑制作用，特別是當(dāng)精油濃度為160 μg/mL時(shí)，作用效果最明顯，在貯藏結(jié)束后(12 d)，總糖含量為16.84 mg/g，遠(yuǎn)高于空白對照(7.26 μg/mL)和乙醇對照(9.83 μg/mL)。VC是草莓品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，其含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他水果。由圖5可知，草莓中VC的含量隨著貯藏時(shí)間的增加而降低。貯藏10 d后，80 μg/mL 和160 μg/mL 處理組 VC含量分別為29.8 mg/100 g和28.8 mg/100 g，顯著高于其他處理組和對照組。

3 結(jié)論

植物精油是重要的植物次生代謝產(chǎn)物，大量研究表明，植物精油具有很好的抑菌活性，而且其抑菌效果與精油組成成分有關(guān)，特別是與萜類化合物、黃酮類化合物及酯類等含量呈正相關(guān)［17］。近年來，將植物精油運(yùn)用于果蔬的保鮮已成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)，植物精油可有效抑制果蔬表面微生物的生長，從而起到延長果蔬貯藏時(shí)間的作用［4，18］。然而，精油的濃度對果蔬的保鮮效果并非成正比，當(dāng)濃度較低時(shí)，起不到保鮮的作用，而濃度過高時(shí)，則會對果蔬產(chǎn)生藥害，因此，精油用于果蔬的保鮮時(shí)，必須采用適宜的濃度進(jìn)行處理［11］。

本論文對砂仁精油的成分進(jìn)行了分析，并研究了砂仁精油對草莓的保鮮效果。利用GC-MS從砂仁精油中鑒定出56種組分，其主要成分為杜松醇(11.41%)、十八碳烯酸甲酯(8.99%)、十氫-2-亞甲基-5，5，8a-三甲基-1-萘乙醛(5.06%)和十六烷酸甲酯(4.73%)等。將砂仁精油運(yùn)用于草莓的保鮮表明，使用一定濃度的精油處理可有效降低草莓的腐爛指數(shù)，減緩草莓中可溶性固形物、總糖和VC的損失速度，其中以精油濃度為80～160 μg/mL處理組效果最佳，而各濃度處理對草莓中可滴定酸的作用效果并不明顯。因此，砂仁精油具有開發(fā)為新一代生物源保鮮劑的潛質(zhì)，在草莓果實(shí)保鮮上具有較好的應(yīng)用前景。由于砂仁精油成分比較復(fù)雜，其抑菌和保鮮作用機(jī)理目前尚不明確，下一步工作將開展抑菌活性的研究，逐步揭示其抑菌機(jī)理。

［1］張繼，陳德昌，林惠蓉，等.中國中藥材真?zhèn)舞b別圖典［M］.廣州:廣東科技出版社，1995:52－56.

［2］劉燦坤，李麗，劉凱.砂仁及土砂仁揮發(fā)油含量的比較［J］.時(shí)珍國藥研究，1997，8(1):50－51.

［3］施法，佟曉波，張滿來.砂仁、草豆蔻及長序砂仁中揮發(fā)油化學(xué)成分的研究［J］.中國藥事，2009，23(3):272－274.

［4］李殿鑫，江琳琳，朱娜，等.植物精油在食品保鮮中的研究進(jìn)展［J］.食品工業(yè)科技，2009，33(12):396－400.

［5］Martinez Romerod，Guillenf，Valverde J M.Influence of carvacrol on survival of Botrytis cinerea inoculated in table grapes［J］.International Journal of Food Microbiology，2007，115(2):144－148.

［6］茍亞峰，馮俊濤，張興，等.肉桂精油及其復(fù)配物對碭山酥梨保鮮效果［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2008，24(8):298－301.

［7］Jorge G，Paula B，Julien L，et al.Impact of plant essen-tial oils on microbiological，organoleptic and quality markets of minimally processed vegetables［J］.Innovative Food Science and Emerging Technologies，2009，10(2):195－202.

［8］梁曉璐，陳義倫.抗壞血酸鈣處理對鮮切鴨梨品質(zhì)的影響［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2012，38(1):190－194.

［9］Wu Qiao-feng，Wang Wei，Dai Xiao-yan，et al.Chemical compositions and anti-influenza activities of essential oils from Mosla dianthera［J］.Journal of Ethnopharmacology，2012，139:668－671.

［10］吳新，金鵬，孔繁淵，等.植物精油對草莓果實(shí)腐爛和品質(zhì)的影響［J］.食品科學(xué)，2011，32(14):323－327.

［11］李鵬霞，張興，劉亞敏，等.36種精油對采后番茄防腐保鮮活性的影響［J］.西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，23(3):156－159.

［12］馮雙慶，趙玉梅.果蔬保鮮技術(shù)及常規(guī)測試方法［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2001:139－142.

［13］吳謀成.食品分析與感官評定(第三版)［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2011:45－46，75－76.

［14］凌育趙，劉經(jīng)亮.獼猴桃果醬中維生素C測定方法的比較研究［J］.中國調(diào)味品，2009，34(2):101－102.

［15］張生潭，王兆玉，汪鐵山.中藥砂仁揮發(fā)油化學(xué)成分及其抗菌活性［J］.天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2011(3):464－472.

［16］周曉薇，王靜，顧鎳，等.植物精油對果蔬防腐保鮮作用研究進(jìn)展［J］.食品科學(xué)，2010，31(21):427－430.

［17］Abdenour Ait-ouazzou，Susana Lorán，Abdelhay Arakrak，et al.Evaluation of the chemical composition and antimicrobial activity of Mentha pulegium，Juniperus phoenicea，and Cyperus longus essential oils from Morocco［J］.Food Research International，2012，45:313－319.

［18］Tai-ti Liu，Tsung-shi Yang.Antimicrobial impact of the components of essential oil of Litsea cubeba from Taiwan and antimicrobial activity of the oil in food systems［J］.International Journal of Food Microbiology，2012，156:68－75.