缬草精油对夏黑葡萄保鲜作用的研究

胡还甫，吴德智，柳 宁，阮 斌

（1.岳阳职业技术学院∕老年健康养护岳阳市重点实验室，湖南 岳阳 414000；2.贵州理工学院，贵阳 550003）

夏黑葡萄果皮厚而脆，果肉硬脆，无核，高糖低酸，香味浓郁，含有多种矿物质、果糖等［1］；在采收过程中易受伤，且贮藏过程易被病原菌侵染而腐烂。目前葡萄的贮藏保鲜方法以物理化学贮藏为主，化学杀菌剂长期和大量使用易对人体健康和环境造成不利的影响；低温贮藏能耗高，易产生果实冷害；气调贮藏投资较大，稳定性不高［2］。

植物精油为植物提取物，具有安全、天然、高效的优点，不仅能够矫正食品的异味，赋予香气，还有着色、抗氧化、抗菌、抗病毒等活性，作为天然防腐剂在食品保鲜中有较好的应用前景［3-6］。植物精油通过改变核酸分子、蛋白质与细胞的透性、破坏细胞壁和细胞膜、抑制酶的作用与核酸的合成发挥抑菌作用［7］。缬草作为天然资源，具有较强的抗菌、抗氧化作用［8］，被收入《欧洲药典》，为欧洲销售额最高的天然药物之一。中国已允许使用缬草油和颜草根提取物作为天然香料添加到食品，但目前国内尚无缬草精油用于果蔬保鲜。本试验以夏黑葡萄为研究对象，研究不同浓度的缬草精油对夏黑葡萄常温保鲜效果中风味品质（可滴定酸含量、可溶性固形物）、货架品质（好果率、呼吸强度、失重率）及质构品质（硬度）的影响，探索开发安全、高效的夏黑葡萄保鲜剂，以期为夏黑葡萄的常温保鲜提供参考借鉴。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂 夏黑葡萄，南京福朝葡萄合作社；缬草，采自贵州罗甸缬草种植基地；化学试剂均为分析纯。

1.1.2 仪器与设备 FA1004B 电子天平，TA.XT-plus 食品物性测试仪，HM-GH10 果蔬呼吸测定仪，Scientz-IIDM 微波光波超声波萃取仪，LH-B55 数显糖度计。

1.2 试验方法

1.2.1 缬草精油的提取 缬草精油的提取采用微波辅助提取挥发油的方法。取80 g 缬草，一定比例的正己烷，一起加入圆底烧瓶内，置改良的微波炉腔。设定微波功率330 W、提取时间25 min、料液比为1.0∶8.6（g∶mL），回流提取、收集冷却滤液浓缩、蒸干。称取缬草微波提取物20 g，加适量NaCl 溶液，摇匀、浸泡，连接挥发油测定器与回流冷凝管，保持微沸，蒸馏3 h 后静置，取挥发油，加无水Na2SO4过夜，过滤得缬草挥发油提取物。

1.2.2 材料处理 挑选色泽均匀、大小和成熟度均一、无损伤、无病虫害的夏黑葡萄，洗净，风干。200 g分5 组，喷洒缬草精油保鲜液（体积分数依次为0.10%、0.25%、0.50%、0.75%、1.00%），分别编号为A、B、C、D、E，共5 组，待成膜后置于（25±1）℃、相对湿度为85%～90%的环境中贮藏，每隔1 d 测定相关指标，平行3 次进行，以洗净且未经保鲜液处理为空白对照组。

1.2.3 指标测定 采用常压干燥法测定水分含量；呼吸强度仪测定呼吸强度；手持数显糖度仪测定可溶性固形物；酸碱滴定法测定可滴定酸含量；采用计数法和称重法计算好果率和失重率，计算公式分别为：

式中，A1为好的夏黑葡萄数；A2为总夏黑葡萄数。

式中，m1为夏黑葡萄贮藏前质量；m2为贮藏后质量。

用TA.Tx PLUS 质构仪检测果粒硬度，用SMS P∕6 标准压缩平板，触发力 5 g，速率为 1 mm∕s，停顿时间5 s，每次测10 粒，取平均值。

1.2.4 数据分析 对照组、处理组采用3个重复测定品质与好果率。数据用SPSS 16.0统计软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同体积分数缬草精油处理对夏黑葡萄好果率的影响

夏黑葡萄含水量高，贮藏中受微生物感染果实易腐烂。不同体积分数缬草精油对夏黑葡萄好果率的影响见图1。由图1 可知，夏黑葡萄的好果率随贮藏时间延长呈下降趋势。贮藏5 d 后，各精油处理组的好果率明显高于对照组。贮藏15 d 时，对照组的好果率最低为（29.18±2.81）%，各精油处理组好果率仍相对较高，其中以C 组处理的好果率最高，为（92.18±2.53）%。主要是因为当缬草精油体积分数不足时，病原菌不足以被杀死，而当浓度过大时，精油处理的果实易出现药害，也会腐烂，对贮藏不利。因此，当缬草精油体积分数为0.50%时，常温条件下贮藏15 d 夏黑葡萄仍可保持较高的好果率。

图1 不同体积分数缬草精油对夏黑葡萄好果率的影响

2.2 不同体积分数缬草精油处理对夏黑葡萄失重率的影响

图2 不同体积分数缬草精油对夏黑葡萄失重率的影响

果实在贮藏中由于自身的蒸腾作用与呼吸作用容易失去水分，而使细胞膨压下降，出现萎蔫形态，新鲜度降低，失去食用及市场价值［9］。不同体积分数缬草精油对夏黑葡萄失重率的影响见图2。由图2 可知，贮藏时间与各处理组的失重率呈正相关关系。当贮藏15 d 时，对照组夏黑葡萄的失重率为（11.32±0.28）%，精油 A、B、C、D、E 组的失重率分别为（9.01±0.31）% 、（8.25±0.26）% 、（7.82±0.32）% 、（8.31±0.19）%、（8.45±0.35）%，均显著低于对照组（P＜0.05），说明精油处理后减慢了果实自身的呼吸及蒸腾作用，水分得到保存。其中，C 组处理即缬草精油体积分数为0.50%时失重率最小，保鲜效果最好。

2.3 不同体积分数缬草精油处理对夏黑葡萄呼吸强度的影响

呼吸强度能较好地衡量果蔬的生理状态，呼吸强度越大，生理状态越活跃，内含物损失也越多，腐烂变质速度也越快［10］。不同体积分数缬草精油对夏黑葡萄呼吸强度的影响见图3。由图3 可知，夏黑葡萄的呼吸强度与贮藏时间呈正相关关系，随着贮藏时间的延长，夏黑葡萄的呼吸强度逐渐增加。缬草精油处理组明显抑制了夏黑葡萄的呼吸强度（P＜0.05），当贮藏15 d 时，对照组的呼吸强度最高为（18.33±0.33）mg CO2∕（kg·h），而0.50%缬草精油处理组为最低（15.21±0.29）mg CO2∕（kg·h）。主要因为夏黑葡萄经缬草精油处理后表面形成了一层致密均匀的膜［11］，促使呼吸作用降低，降低了葡萄内含物的消耗速度，从而提高了贮藏品质。

图3 不同体积分数缬草精油对夏黑葡萄呼吸强度的影响

2.4 不同体积分数缬草精油处理对夏黑葡萄可溶性固形物的影响

果实中酸、果胶、糖、可溶性色素等是夏黑葡萄主要的可溶性固形物，其含量高低是果实品质状况和成熟程度的衡量指标［12］。不同体积分数缬草精油对夏黑葡萄可溶性固形物含量的影响见图4。由图4 可知，各处理组中夏黑葡萄的可溶性固形物随贮藏时间的延长呈下降趋势，这与果蔬的呼吸强度和生理代谢功能相关。与“2.3”夏黑葡萄呼吸强度的结果一致。贮藏15 d 时，各精油处理组中夏黑葡萄的可溶性固形物明显高于对照组。其中，C 组的可溶性固形物含量最高，为（6.93±0.18）%。说明0.50%缬草精油组可有效保持可溶性固形物含量，有效延缓夏黑葡萄衰老，延长保鲜期。

图4 不同体积分数缬草精油对夏黑葡萄可溶性固形物含量的影响

2.5 不同体积分数缬草精油处理对夏黑葡萄可滴定酸含量的影响

果实中可滴定酸在贮藏过程中不断被消耗或转化成糖分供细胞代谢。不同体积分数缬草精油对夏黑葡萄可滴定酸含量的影响见图5。由图5 可知，可滴定酸含量随贮藏时间的延长呈下降趋势，缬草精油各处理组中可滴定酸含量明显高于对照组（P＜0.05）。贮藏15 d 时，对照组夏黑葡萄的可滴定酸含量最低，为（0.286±0.003）%；C 处理组的含量最高，为（0.357±0.002）%。因此缬草精油处理可有效延缓夏黑葡萄中可滴定酸含量的降低速度，其中0.50%的缬草精油保鲜效果最佳。

图5 不同体积分数缬草精油对夏黑葡萄可滴定酸含量的影响

2.6 不同体积分数缬草精油处理对夏黑葡萄果粒硬度的影响

果实硬度是评价衡量果实品质和其成熟衰老的重要指标，果实内淀粉的降解以及主要成分果胶质的转化导致果实硬度下降［13］。不同体积分数缬草精油对夏黑葡萄可滴定酸含量的影响见图6。由图6 可知，夏黑葡萄的果实硬度与贮藏时间呈负相关关系，其中对照组果实的硬度下降最为显著。贮藏15 d 时，对照组的果实硬度最低，为（1.21±0.019）N∕cm2，C 处理组的果实硬度最高，为（1.68±0.033）N∕cm2。提示喷洒缬草精油能有效延缓夏黑葡萄果实软化，保持葡萄硬度，有利于贮藏。

图6 不同体积分数缬草精油对夏黑葡萄果实硬度的影响

3 小结

植物精油是萃取植物所特有的芳香油状液体物质，现在广泛应用于医药、添加剂、化妆品等领域，研究发现植物精油能有效抑制果蔬表面微生物的生长，并能对果蔬的呼吸作用产生抑制作用。因此，其作为天然的保鲜防腐剂用于果蔬的贮藏保鲜具有较大的价值。夏黑葡萄贮藏期间经常由于机械损伤、微生物的侵染及呼吸作用等原因导致其品质降低。本试验采用具有抗氧化、抗菌作用且可作为食品添加剂的缬草精油作为保鲜剂喷洒成膜，考察其对夏黑葡萄常温保存效果的影响。结果表明，缬草精油处理能明显延缓夏黑葡萄可滴定酸含量的降低速度、延缓果实软化、保持可溶性固形物含量、抑制呼吸作用、减小失重率、提高好果率、延长果实保鲜期，其中以0.50%的缬草精油处理效果最好。