李 玲 閆旭宇 - 陳鐵壁 - 何福林,2 -,2
(1. 湖南科技學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院,湖南 永州 425199;2. 湖南省銀杏工程技術(shù)研究中心, 湖南 永州 425199;3. 延安大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,陜西 延安 716000)
銀杏葉為銀杏科銀杏屬(GinkgobilobaL.)植物的干葉,其活性成分主要是黃酮類化合物、萜內(nèi)酯類化合物和銀杏酸等[1]。研究[2-3]表明,銀杏黃酮類化合物具有極強(qiáng)的抗氧化性,效果優(yōu)于VC和人工合成抗氧化劑BHT。銀杏葉提取物中的銀杏酸是起抑菌作用的主要成分,對(duì)柑橘青霉病菌[4]、細(xì)菌(金黃色葡萄球菌、大腸桿菌)以及引起農(nóng)業(yè)中常見病害的真菌(禾谷鐮刀菌、煙草赤星病菌)[5]有明顯的抑菌作用,對(duì)G+菌的抑菌效果尤為顯著[6-7]。另外,銀杏葉聚戊烯醇是從銀杏葉中新發(fā)現(xiàn)的一類重要天然活性物質(zhì)[8],對(duì)枯草芽孢菌和沙門氏菌有抑制作用[9]??梢?,銀杏葉粗提物具有良好的抗氧化性和抑菌作用。
低溫處理是保存荔枝等易變質(zhì)水果最普遍最有效的方法。為了進(jìn)一步延長(zhǎng)其貯藏期,采用保鮮劑是常用的手段。化學(xué)保鮮劑雖有較好的保鮮防腐效果,但對(duì)人體健康有毒副作用。天然食品防腐保鮮劑具有安全無(wú)毒、抗菌性強(qiáng)、熱穩(wěn)定性好和來(lái)源廣泛等優(yōu)勢(shì),因此,從植物中尋找提取天然防腐保鮮劑成為當(dāng)前食品添加劑研究開發(fā)的熱點(diǎn)[10-12]。銀杏葉粗提物富含黃酮類化合物,是天然的抗氧化劑和防腐劑。目前,銀杏提取物的藥理活性研究較多,但關(guān)于銀杏提取物在食品防腐保鮮方面的研究報(bào)道比較少,僅有將其應(yīng)用于蘋果保鮮方面的報(bào)道[13-14]。本試驗(yàn)擬采用銀杏葉粗提物對(duì)荔枝進(jìn)行防腐保鮮處理,研究銀杏葉粗提物對(duì)荔枝品質(zhì)及貨架期的影響,以期為提高荔枝等水果的商品價(jià)值提供理論依據(jù),并為從銀杏葉提取物開發(fā)天然防腐保鮮劑的研究提供參考。
1.1.1 材料與試劑
銀杏葉:采自湖南永州桐子坳,樣品陰干備用;
荔枝:廣東東莞的妃子笑,選用新鮮、無(wú)腐爛、無(wú)病蟲害的成熟荔枝為材料;
無(wú)水乙醇、氫氧化鈉:分析純,杭州邦易化工有限公司;
無(wú)水硫酸鈉、硫酸亞鐵、碳酸氫鈉、雙氧水:分析純,廊坊天科生物科技有限公司;
草酸、2,6-二氯酚靛酚、鄰苯二酚:分析純,鵬彩精細(xì)化工有限公司;
抗壞血酸、牛肉膏、瓊脂、蛋白胨:分析純,蘇州亞科科技股份有限公司。
1.1.2 儀器與設(shè)備
循環(huán)水真空泵:SHZ-Ⅲ型,上海皖寧精密科學(xué)儀器有限公司;
超凈工作臺(tái):SW-CJ-2F型,蘇凈集團(tuán)安泰公司;
電子分析天平:JA3003型,上海舜宇恒平科技儀器有限公司;
色差計(jì):CR-400型,深圳市銀飛電子科技有限公司;
中草藥粉碎機(jī):FW177型,天津市泰斯特儀器有限公司;
數(shù)顯式果實(shí)硬度計(jì):GY-4型,浙江托普儀器有限公司;
超聲波清洗器:BL3-120型,昆山市超聲儀器有限公司;
紫外可見分光光度計(jì):UV2800型,上海舜宇恒平科技儀器有限公司;
不銹鋼手提式高壓蒸氣滅菌鍋:YXQ-LS-18SI型,上海博迅實(shí)業(yè)有限公司;
三用恒溫水箱:HH型,江蘇國(guó)勝實(shí)驗(yàn)儀器廠;
旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:YRE-2010-Ⅱ型,鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司;
電熱鼓風(fēng)干燥箱:WG-71型,天津市泰斯特儀器有限公司;
恒溫培養(yǎng)箱:HZQ-Q型,中國(guó)哈爾濱東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司。
1.2.1 銀杏葉粗提物的制備 新鮮銀杏葉洗凈晾干,80 ℃干燥至恒重,粉碎后過(guò)60目篩,得銀杏葉粉。在70%乙醇濃度、料液比1∶20 (g/mL)、超聲功率400 W、60 ℃條件下提取50 min,獲得銀杏葉粗提液。將銀杏葉粗提液真空抽濾,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)減壓濃縮(60 ℃、80 r/min)得膏狀物。將膏狀物在60 ℃下烘干成粉,即得銀杏葉粗提取物,備用。
1.2.2 銀杏葉粗提物的防腐保鮮試驗(yàn) 用無(wú)菌蒸餾水將銀杏葉粗提物分別稀釋至0.2%,0.4%,0.6%,無(wú)菌蒸餾水作為對(duì)照(CK)。選取大小均勻,成熟度一致的荔枝,用自來(lái)水沖洗干凈,瀝干,備用。稱取1 kg荔枝,在0.2%,0.4%,0.6%銀杏葉粗提液和無(wú)菌蒸餾水中分別浸泡3 min,取出自然風(fēng)干,用保鮮膜包裝,置于4 ℃貯藏10 d,期間每隔2 d測(cè)定相關(guān)指標(biāo)并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。所有指標(biāo)重復(fù)3次,取平均值。
1.2.3 測(cè)定指標(biāo)及方法
(1) 失重率:采用稱重法,按式(1)計(jì)算失重率。
(1)
式中:
L——失重率,%;
W0——龍眼處理前的重量,g;
W1——龍眼處理后的重量,g。
(2) 色澤:采用色差計(jì)測(cè)定色澤的變換,根據(jù)色差計(jì)測(cè)色后顯示的數(shù)據(jù)結(jié)果,按式(2)計(jì)算總色差。
(2)
式中:
△E——總色差;
△L——明度差異(L樣品-L標(biāo)準(zhǔn));
△a——紅/綠差異(a樣品-a標(biāo)準(zhǔn));
△b——黃/藍(lán)差異(b樣品-b標(biāo)準(zhǔn))。
△L+表示偏白,△L-表示偏黑;△a+表示偏紅,△a-表示偏綠;△b+表示偏黃,△b-表示偏藍(lán)。
(3) 腐敗率:觀察處理后荔枝外觀上的變化,腐爛指數(shù)分為4級(jí):無(wú)褐變、無(wú)腐爛記為0級(jí);腐爛面積<10%,輕微腐爛,記為1級(jí);10%<腐爛面積<30%,記為2級(jí);30%<腐爛面積,記為3級(jí)。以荔枝的腐爛面積為基準(zhǔn),統(tǒng)計(jì)腐爛個(gè)數(shù),按式(3)計(jì)算腐爛率。
(3)
式中:
D——腐爛率,%;
r——腐爛級(jí)別;
n——所在腐爛級(jí)別的果數(shù);
R——腐爛最高級(jí);
N——總果數(shù)。
(4) VC含量的測(cè)定:采用2,6-二氯酚靛酚滴定法[15]。VC含量按式(4)計(jì)算。
(4)
式中:
m——VC含量,mg/100 g;
V——滴定時(shí)所用的染料體積,mL;
V0——染料總體積,mL;
m0——10 mL樣液中含樣品的質(zhì)量數(shù),g;
T——每毫升染料能氧化VC質(zhì)量數(shù),mg/mL。
(5) 菌落總數(shù)的測(cè)定:按GB 4789.2—2008的平板稀釋法執(zhí)行。
(6) 感官評(píng)價(jià):按照感官評(píng)定的要求,組成7人的荔枝感官評(píng)定小組,分別對(duì)4組樣品的色澤、風(fēng)味和質(zhì)地進(jìn)行感官評(píng)定,評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)分優(yōu)、中、劣3個(gè)等級(jí)。評(píng)價(jià)結(jié)束后,組織人員依各分值采用多層次綜合評(píng)判法對(duì)荔枝的感官質(zhì)量進(jìn)行算分,并統(tǒng)計(jì)各等級(jí)人數(shù)。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。
由圖1可知,隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),4個(gè)處理荔枝的失重率逐漸增加。荔枝失重率的上升趨勢(shì)為:CK>0.2%銀杏葉粗提物>0.4%銀杏葉粗提物>0.6%銀杏葉粗提物。其中,0.4%與0.6%濃度的銀杏葉粗提物對(duì)荔枝的作用效果較接近,均高于0.2%的。說(shuō)明銀杏葉粗提物在一定程度上能減緩荔枝水分的損失,從而延緩荔枝腐爛的速度。
表1 荔枝的感官質(zhì)量鑒評(píng)標(biāo)準(zhǔn)
圖1 各試驗(yàn)組失重率的變化情況Figure 1 The change of the weight loss rate in each treatment
由圖2可知,處理后2 d,4個(gè)處理荔枝的L值迅速下降,表明荔枝顏色的變化很快;隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),4個(gè)處理荔枝的L值逐漸降低,表明荔枝的亮度越來(lái)越低,即褐變?cè)絹?lái)越嚴(yán)重。荔枝色澤變化的趨勢(shì)為:CK>0.2%銀杏葉粗提物>0.4%銀杏葉粗提物>0.6%銀杏葉粗提物。其中,0.4% 與0.6%濃度的銀杏葉粗提物對(duì)荔枝色澤保護(hù)的作用效果較接近,且均高于0.2%的。說(shuō)明銀杏葉粗提物對(duì)荔枝褐變有一定的抑制作用,有利于荔枝的保鮮。這可能與銀杏黃酮類化合物具有較強(qiáng)的抗氧化性[16-17]和廣譜抗菌特性[4-5,18]有關(guān)。
圖2 各試驗(yàn)組色澤的變化情況Figure 2 The color changein each treatment
由圖3可知,隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),4個(gè)處理荔枝的腐敗率逐漸增加。常溫下,對(duì)照組荔枝在第2天左右出現(xiàn)水浸狀斑塊,在第6天腐敗變質(zhì)明顯,腐爛率達(dá)到90%,而此時(shí)銀杏葉粗提取物處理組荔枝的腐爛率<30%;第8~10天時(shí),對(duì)照組完全腐敗變質(zhì),而銀杏葉粗提取物處理組荔枝的腐爛率仍在50%以下。防腐能力大小為:0.6%銀杏葉粗提物>0.4%銀杏葉粗提物>0.2%銀杏葉粗提物>CK。其中,銀杏葉粗提物對(duì)荔枝的防腐效果明顯好于對(duì)照處理,但不同濃度的銀杏葉粗提取物間差異不明顯。說(shuō)明銀杏葉粗提物能阻礙細(xì)菌呼吸作用,抑制外來(lái)微生物的入侵[12,19-20],降低荔枝的腐爛率,具有一定的防腐效果。
圖3 各試驗(yàn)組腐敗率的變化情況Figure 3 The change of the corruption ratein each treatment
由圖4可知,隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),4個(gè)處理荔枝的VC含量逐漸降低。處理2 d時(shí)對(duì)照組VC含量下降速度明顯快于銀杏葉粗提取物組,而處理4 d后處理組VC含量下降速度相似。抑制VC含量降低能力為:0.6%銀杏葉粗提物>0.4%銀杏葉粗提物>0.2%銀杏葉粗提物>CK。在貯藏期間,荔枝硬度下降,果實(shí)軟化,導(dǎo)致滲入荔枝的空氣更多,VC逐漸被氧化,荔枝中VC含量越來(lái)越少,適當(dāng)保持其含量尤為必要。銀杏葉粗提物中黃酮類化合物、內(nèi)酯和多糖等具有較好的抗氧化作用,能抑制膜脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng),保護(hù)膜的正常結(jié)構(gòu)[21-23],有利于荔枝VC的保存。
由表2可知, 3個(gè)濃度銀杏葉粗提取物處理組荔枝果肉的菌落總數(shù)均顯著低于對(duì)照組的,且0.2%銀杏葉粗提物處理組荔枝果肉的菌落總數(shù)明顯多于0.4%和0.6%銀杏葉粗提物處理組的??梢姡y杏葉粗提物濃度越高,抑菌效果越好。當(dāng)荔枝果肉微生物繁殖達(dá)到一定數(shù)目(1×106CFU/g)后,荔枝失去商品價(jià)值,對(duì)照組在第4天時(shí),菌落總數(shù)已失去食用價(jià)值,而0.6%銀杏葉粗提物處理組在第8天時(shí)的菌落總數(shù)才超過(guò)106CFU/g,表明銀杏葉粗提取物對(duì)于荔枝的腐敗菌有很強(qiáng)的抑制作用。這可能與銀杏黃酮類化合物對(duì)許多病原微生物都具有廣譜抗菌特性[4-5,18]有關(guān)。
圖4 各試驗(yàn)組VC含量的變化情況Figure 4 The change of VC content in each treatment表2 貯藏期間各試驗(yàn)組細(xì)菌總數(shù)的變化Table 2 The total number of bacteria in each treatment during storage
處理時(shí)間/d細(xì)菌總數(shù)/(×106CFU·g-1)CK0.2%銀杏葉粗提物0.4%銀杏葉粗提物0.6%銀杏葉粗提物00.20±0.010.20±0.010.20±0.010.20±0.0121.12±0.020.94±0.010.41±0.010.33±0.01461.35±2.701.82±0.320.90±0.110.44±0.0361627.20±36.0012.40±1.212.53±0.201.01±0.0381847.40±42.0053.70±1.626.63±0.504.11±0.30105237.00±108.0083.60±3.4111.32±1.408.62±0.73
由圖5可知,隨著處理時(shí)間延長(zhǎng),荔枝的感官評(píng)分逐漸降低。在前4 d,荔枝果肉質(zhì)彈性好,有鮮荔枝氣味,各組的感官評(píng)分差異較?。坏?天之后,對(duì)照組的果肉顏色逐漸變暗,肉質(zhì)開始失去彈性,與銀杏葉粗提物處理組的差異逐漸增大;第10天時(shí),對(duì)照組荔枝果肉顏色完全變色,果肉質(zhì)地變得松軟,有明顯的水果腐敗臭味,而銀杏葉粗提物處理組荔枝的果肉顏色僅輕微泛黃,果肉質(zhì)地變軟且出現(xiàn)異味。銀杏葉粗提物處理組在保藏前期評(píng)分值較接近,在貯藏后期,0.4%和0.6%銀杏葉粗提物處理組荔枝的感官評(píng)分明顯高于0.2%銀杏葉粗提物處理組的。結(jié)果表明,銀杏葉粗提物表現(xiàn)出明顯的抑制腐敗變質(zhì)的特性。
圖5 各處理組感官品質(zhì)的變化情況Figure 5 Results of sensory evaluation on litchi chinensis Sonn
本試驗(yàn)采用超聲輔助乙醇浸提法獲得銀杏葉粗提物,防腐保鮮相關(guān)指標(biāo)表明銀杏葉粗提物能減少荔枝水分損失,抑制褐變發(fā)生,延緩VC含量的下降,減少微生物對(duì)荔枝果肉的侵染以及降低腐爛率,較好地保持了荔枝的感官品質(zhì),對(duì)荔枝具有較好的防腐保鮮效果。銀杏葉粗提物的活性成分主要是黃酮類化合物、內(nèi)酯類物質(zhì)以及多糖等,具有獨(dú)特的生理作用和調(diào)節(jié)功能,可以作為天然的抗氧化劑和防腐保鮮劑。而且在試驗(yàn)范圍內(nèi),銀杏葉粗提物濃度與防腐保鮮效果呈正相關(guān)。
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