www caaj org 農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào) 2021 11 6 73 77 JournalofAgriculture 0 引言 草 莓 又 稱 紅 莓 洋 莓 地 莓 等 1 有 水 果 皇 后 之 稱 草 莓 果 實(shí) 色 澤 鮮 紅 酸 甜 可 口 香 氣 濃 郁 軟 嫩 多 汁 2 富含花青素 維生素C 等多種營養(yǎng)物質(zhì) 深受廣大 消 費(fèi) 者 喜 愛 但 草 莓 貯 藏 期 短 在 貯 藏 和 運(yùn) 輸 期 間 草 莓 會 逐 漸 褪 色 花 青 素 含 量 也 相 應(yīng) 減 少 花 青 素 是 一 類 人 們 最 為 熟 悉 的 水 溶 性 色 素 3 存 在 于 絕 大 多 數(shù) 植 物之中 花青素是一種由苯丙氨酸途徑合成的黃酮類 基 金 項(xiàng) 目 天 津 市 科 技 支 撐 計(jì) 劃 重 點(diǎn) 項(xiàng) 目 凍 干 果 蔬 品 質(zhì) 提 升 與 安 全 控 制 技 術(shù) 應(yīng) 用 研 究 20YFZCSN00980 天 津 市 林 果 現(xiàn) 代 農(nóng) 業(yè) 產(chǎn) 業(yè) 技 術(shù) 體 系 項(xiàng) 目 ITTFPRS2018010 第 一 作 者 簡 介 呂 婉 瑩 女 1999 年 出 生 在 讀 碩 士 研 究 方 向 為 農(nóng) 產(chǎn) 品 物 流 保 鮮 與 加 工 通 信 地 址 300457 天 津 市 濱 海 新 區(qū) 第 十 三 大 街 天 津 科 技 大 學(xué) E mail 543677629 通 訊 作 者 胡 云 峰 女 1966 年 出 生 教 授 碩 士 研 究 方 向 為 農(nóng) 產(chǎn) 品 物 流 保 鮮 與 加 工 通 信 地 址 300457 天 津 市 濱 海 新 區(qū) 第 十 三 大 街 天 津 科 技 大 學(xué) E mail hu yf 收稿日期 2020 09 10 修回日期 2020 11 12 貯運(yùn)條件對草莓主要色素成分穩(wěn)定性的影響 呂婉瑩 賈冬梅 胡云峰 陳君然 天津科技大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品物流保鮮與加工實(shí)驗(yàn)室 天津300457 摘 要 草 莓 在 貯 藏 和 運(yùn) 輸 期 間 會 產(chǎn) 生 褪 色 現(xiàn) 象 花 青 素 含 量 逐 漸 減 少 為 研 究 光 照 時(shí) 間 溫 度 pH 金 屬 離 子 對 草 莓 花 青 素 的 影 響 探 索 合 適 的 加 工 與 貯 運(yùn) 條 件 在 花 青 素 含 量 保 持 一 致 的 情 況 下 設(shè) 置4 種 反 應(yīng)條 件 探討 光照 時(shí)間 溫度 pH 金屬 離子 對草 莓花 青素 的影 響 草莓 花青 素在 自然 光下 照射8h 吸光 度 值 下 降25 溫 度 高 于60 后 吸 光 度 值 下 降67 當(dāng)pH 7 時(shí) 吸 光 度 值 下 降85 添 加Na Mg 2 后 的 色 素 提 取 液 反 應(yīng)2h 后 所 測 吸 光 度 值 分 別 保 持 在0 070 和0 050 左 右 而 添 加Fe 3 后 測 得 的 吸 光 度 值 下 降87 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 草莓在貯運(yùn)過程中應(yīng)避光 低溫 保持酸性條件 且避免與鐵制品接觸 關(guān)鍵詞 草莓 花青素 光照 溫度 pH 金屬離子 中圖分類號 TS255 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 論文編號 cjas2020 0200 Effects of Storage and Transportation Condition on the Stability of Main Pigment Components in Strawberry Lv Wanying Jia Dongmei Hu Yunfeng Chen Junran State Key Laboratory of Food Nutrition and Safety Tianjin University of Science and Technology Tianjin 300457 China Abstract Strawberry fad es during storage and transportation and the anthocyanin content gradually decreas es To study the effects of light application time temperature pH and metal ions on anthocyanins of strawberry and explore suitable processing and storage conditions four reaction conditions were set under th e same a nthocyanin content and the effects of lig ht appli cation time temperature pH and metal ions on strawberry anthocyanins were discussed Wh en stra wberry anthocyanins were exposed to natural light for 8 hours the absorbance value was decreased by 25 When the temperature was higher than 60 the absorbance value was decreased by 67 When pH 7 the absorbance value was decreased by 85 The measured absorbance values of the pigment extract after adding Na and Mg 2 were kept at about 0 070 and 0 050 after reacting for 2 h while the absorbance value measured after adding Fe 3 was decreased by 87 Experimental results show that strawberries should be protected from light under low temperature and acidic condition and avoid con tacting with iron products during storage and transportation Keywords Strawberry Anthocyanin Light Temperature pH Metal Ions物 質(zhì) 4 主 要 成 分 為 矢 車 菊 素 3 葡 萄 糖 苷 天 竺 葵 素 3 葡 萄 糖 苷 5 具 有 抗 氧 化 特 性 6 其 抗 氧 化 能 力 是 維 生 素C 維 生 素E 的 數(shù) 倍 花 青 素 能 夠 增 強(qiáng) 血 管 彈 性 7 提高循環(huán)效率以及改善皮膚狀況 提高關(guān)節(jié)的柔韌性 改 善 骨 質(zhì) 疏 松 8 研 究 表 明 花 青 素 還 具 有 抗 癌 作 用 但 是 其 性 質(zhì) 極 不 穩(wěn) 定 容 易 受 到 各 種 因 素 的 影 響 9 11 為了解決草莓在貯存和運(yùn)輸過程中和草莓加工產(chǎn)品的 褪 色 問 題 筆 者 測 定 草 莓 花 青 素 在 不 同 的 貯 存 條 件 下 pH 溫 度 光 照 金 屬 離 子 的 穩(wěn) 定 性 旨 在 為 草 莓 的 加工和利用提供理論參考 1 材料與方法 1 1 試驗(yàn)時(shí)間 地點(diǎn) 試 驗(yàn) 于2020 年5 8 月 在 天 津 科 技 大 學(xué) 食 品 科 學(xué) 與工程學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品物流保鮮與加工實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行 1 2 材料與儀器 草 莓 品 種 為 蒙 特 瑞 四 季 草 莓 由 上 海 喜 果 佳 草 莓 種 植 基 地 提 供 挑 選 色 澤 均 勻 大 小 一 致 七 八 成 熟 無病蟲害 無擠壓破損的草莓 TU 1810 紫 外 可 見 分 光 光 度 計(jì) 北 京 普 析 通 用 儀 器 責(zé) 任 有 限 公 司 電 子 天 平 余 姚 市 紀(jì) 銘 稱 重 校 驗(yàn) 設(shè) 備 有 限 公 司 MP522 型 精 密pH 電 導(dǎo) 率 測 量 儀 上 海 三 信 儀 表 廠 電 熱 恒 溫 水 浴 鍋 天 津 市 泰 斯 特 儀 器 有 限 公 司 SYU 10 300DT 超 聲 波 清 洗 機(jī) 鄭 州 生 元 儀 器有限公司 色差計(jì) 柯盛行儀器有限公司 1 3 試驗(yàn)方法 1 3 1 草莓花青素提取液的制備與測定方法 花青素提 取 液 提 取 參 照 孫 倩 怡 12 的 方 法 采 用pH 示 差 法 測 定 花青素的吸光度值 按式 1 計(jì)算花青素的保存率 花 青素保存 率 A 1 A 0 10 0 1 式 中 A 1 為 保 存 后 花 青 素 吸 光 度 值 A 0 為 保 存 前 花 青 素 吸光度值 采 用CR 10 色 差 檢 測 器 分 別 測 定 果 實(shí) 亮 度 值 L 紅 綠 色 差 a 黃 藍(lán) 色 差 b 及 總 色 差 E L 值 越 大 色 澤 越 明 亮 a 值 越 大 紅 度 值 越 大 b 值 越 大 黃 度 越 大 按式 2 計(jì)算總色差 E E L 2 a 2 b 2 2 式 中 L 為 貯 藏 若 干 天 與 第0 天 L 值 之 差 a 為 貯 藏 若 干 天 與 第0 天 a 值 之 差 b 為 貯 藏 若 干 天 與 第0 天 b 值之差 花 色 苷 含 量 TAcy 采 用pH 示 差 法 測 定 具 體 參 照 盛小娜 13 的方法 計(jì)算如式 3 4 T A c y A 433 1 0 V 2240 0 m 10 0 3 A OD500nm OD700nm pH1 0 OD500nm OD700nm pH4 5 4 式 中 A 為 吸 光 度 V 為 提 取 液 的 總 體 積 m 為 取 樣 量 22400 為 天 竺 葵 色 素 3 葡 萄 糖 苷 的 摩 爾 消 光 系 數(shù) 433 為天竺葵色素 3 葡萄糖苷的摩爾分子質(zhì)量 1 3 2 貯藏期間新鮮草莓色澤和花色苷含量的變化 將 新 鮮 草 莓 在4 環(huán) 境 中 儲 藏 分 別 于0 3 6 9 12 天 測 定草莓的 L a b 值和花色苷含量 1 3 3 最大吸收波長的確定 使用紫外分光光度計(jì)對花 青 素 提 取 液 在400 700nm 進(jìn) 行 掃 描 確 定 最 大 吸 收 波 長 1 3 4 光 照 對 花 青 素 穩(wěn) 定 性 的 影 響 分 別 吸 取10mL 花 青 素 提 取 液 在 自 然 光 下 照 射0 2 4 6 8h 于516nm 處測定吸光度值并計(jì)算花青素保存率 1 3 5 溫 度 對 花 青 素 穩(wěn) 定 性 的 影 響 分 別 吸 取10mL 花 青 素 提 取 液 分 別 置 于20 30 40 50 60 70 80 條 件 下 恒 溫 保 存 每 隔1 h 于516 nm 處 測 定 吸 光 度 值 并 計(jì) 算花青素保存率 1 3 6 pH 對 花 青 素 穩(wěn) 定 性 的 影 響 分 別 吸 取10 mL 花 青 素 提 取 液 分 別 用1 mol L 鹽 酸 和1 mol L 的 氫 氧 化 鈉 將 其pH 調(diào) 節(jié) 至1 3 5 7 9 11 每 隔2 h 于516 nm 處測定吸光度值并計(jì)算花青素保存率 1 3 7 金 屬 離 子 對 花 青 素 穩(wěn) 定 性 的 影 響 分 別 吸 取 10 mL 花 青 素 提 取 液 分 別 加 入N a Fe 3 Mg 2 每 隔 2h 于516nm 處測定吸光度值并計(jì)算花青素保存率 1 4 數(shù)據(jù)處理與分析 采用Excel 整理數(shù)據(jù) 并作圖進(jìn)行分析 2 結(jié)果與分析 2 1 貯藏期間新鮮草莓色澤的變化 色 澤 是 評 價(jià) 果 蔬 感 官 品 質(zhì) 好 壞 的 一 個(gè) 重 要 體 現(xiàn) 新 鮮 草 莓 在 貯 藏 期 間 色 澤 的 變 化 如 圖1 2 所 示 從 圖 中 看 出 隨 著 貯 藏 時(shí) 間 的 延 長 L a b 值 整 體 呈 現(xiàn) 下 貯 藏 時(shí) 間 數(shù) 值 圖 1 新鮮草莓在貯藏期 L a b 值的變化 呂婉瑩等 貯運(yùn)條件對草莓主要色素成分穩(wěn)定性的影響 74降 趨 勢 表 示 明 暗 度 的 L 值 由 初 始 值26 1 下 降 到20 0 a 值 由34 8 降 到31 0 b 值 由25 4 降 為18 7 在 第9 天 降 到 最 低 b 值 為15 9 總 色 差 值 隨 著 時(shí) 間 延 長 先 上 升 后 下 降 在 第9 天 達(dá) 到 最 大 值11 82 說 明 褪 色 情 況 越 來越嚴(yán)重 2 2 貯藏期間新鮮草莓花色苷含量的變化 果實(shí)花色苷含量和組分是影響果實(shí)色澤品質(zhì)一個(gè) 重 要 因 素 14 由 圖3 可 知 隨 著 貯 藏 時(shí) 間 的 延 長 草 莓 花 色 苷 含 量 逐 漸 降 低 貯 藏 期 間 花 色 苷 含 量 由 234 46mg kg 降 到 了73 91mg kg 損 失68 可 能 是 在 貯藏過程中草莓果實(shí)中的過氧化物酶和多酚氧化酶使 花色苷降解 導(dǎo)致花色苷含量減少 2 3 最大吸收波長的確定 由 圖4 可 知 對 色 素 提 取 液 在400 700nm 進(jìn) 行 掃 描 后 其 中 在516 nm 處 有 最 大 吸 收 峰 對 應(yīng) 的 吸 光 度 值 為0 476 結(jié) 果 與 趙 春 燕 等 15 的 研 究 一 致 因 此 草 莓色素溶液的最大吸收波長為516nm 2 4 光照對花青素穩(wěn)定性的影響 從 圖5 中 可 以 看 出 隨 著 光 照 時(shí) 間 的 延 長 吸 光 度 值 逐 漸 減 小 整 體 呈 下 降 趨 勢 前4h 比 較 平 穩(wěn) 光 照 4h 之 后 吸 光 度 值 明 顯 降 低 到8h 時(shí) 吸 光 度 值 從 最 初 的0 170 降 到0 128 說 明 花 青 素 產(chǎn) 生 了 光 降 解 作 用 光 照 能 加 速 花 色 苷 的 降 解 16 光 線 會 誘 使 天 然 色 素 分 解或氧化而脫色 17 因此應(yīng)避光保存 2 5 溫度對花青素穩(wěn)定性的影響 由 圖6 可 知 吸 光 度 值 隨 溫 度 的 升 高 而 逐 漸 降 低 低 溫 情 況 下 下 降 不 明 顯 低 于60 時(shí) 對 穩(wěn) 定 性 影 響 相 對 較 小 18 而 高 于60 之 后 影 響 較 大 下 降 速 率 開 始 加 快 吸 光 度 值 由0 153 降 到0 050 溫 度 是 影 響 花 青 素 穩(wěn) 定 性 的 一 個(gè) 重 要 因 素 溫 度 對 花 色 苷 的 降 解 有 顯 著 影 響 一 般 情 況 下 天 然 色 素 在 低 溫 或 干 燥 狀 態(tài) 時(shí) 較穩(wěn)定 加熱可加快變色反應(yīng) 尤其在加熱至沸點(diǎn)時(shí)易 氧 化 褪 色 隨 著 加 熱 溫 度 的 升 高 或 時(shí) 間 的 延 長 花 色 時(shí) 間 圖 2 新鮮草莓在貯藏期總色差的變化 貯 藏 時(shí) 間 花 色 苷 含 量 圖 3 草莓花色苷含量 光 照 時(shí) 間 圖 5 光照時(shí)間對花青素穩(wěn)定性的影響 E 波 長 圖 4 為繪制出的草莓色素的吸收光譜圖 75苷 結(jié) 構(gòu) 向 查 爾 酮 結(jié) 構(gòu) 轉(zhuǎn) 化 19 導(dǎo) 致 草 莓 褪 色 高 溫 對 花 青 素 穩(wěn) 定 性 影 響 較 大 20 高 溫 條 件 下 花 色 苷 的 穩(wěn) 定 性 很 差 60 以 下 草 莓 花 青 素 的 穩(wěn) 定 性 較 好 因 此 在 貯藏和加工過程中應(yīng)盡量避免高溫 2 6 pH 對花青素穩(wěn)定性的影響 由 表1 可 知 花 青 素 的 顏 色 與pH 有 關(guān) 21 花 青 素 色 調(diào) 會 隨pH 的 變 化 而 發(fā) 生 明 顯 變 化 隨 著pH 的 增 加 顏 色 逐 漸 變 淡 結(jié) 構(gòu) 上 也 發(fā) 生 了 變 化 22 提 取 液 顏 色由橙紅色逐漸變?yōu)闇\粉色 最終變?yōu)辄S綠色 說明色 素 在 堿 性 環(huán) 境 下 易 受 到 破 壞 當(dāng) 溶 液pH 1 時(shí) 溶 液 顯 橙 紅 色 當(dāng)pH2 4 時(shí) 花 青 素 失 去C 環(huán) 氧 上 的 陽 離 子 變 成 藍(lán) 色 醌 型 堿 隨 著 溶 液 的pH 進(jìn) 一 步 升 高 到5 和6 時(shí) 只 能 檢 測 到2 種 物 種 存 在 分 別 是 假 堿 和 查 耳 酮 此 時(shí) 花 青 素 溶 液 呈 淡 粉 色 甚 至 無 色 當(dāng)pH 7 時(shí) 花青素被降解 不同的取代基降解后的產(chǎn)物也不同 與 董 愛 文 23 的 結(jié) 論 相 同 由 此 可 見 pH 對 花 青 素 的 影 響 較 大 24 從 表 中 可 得 知 草 莓 的 花 青 素 在pH 3 時(shí) 較 穩(wěn)定 因此花青素更適合在酸性條件下貯藏 2 7 金屬離子對花青素穩(wěn)定性的影響 由 圖7 可 知 加 入 金 屬 離 子 后 隨 著 反 應(yīng) 時(shí) 間 的 延 長 吸 光 度 值 均 呈 現(xiàn) 下 降 趨 勢 其 中N a Mg 2 對 其 穩(wěn) 溫 度 圖 6 溫度對花青素穩(wěn)定性的影響 項(xiàng)目 吸光度 溶液顏色 pH1 0 749 橙紅 pH3 0 751 橙紅 pH5 0 22 淡粉 pH7 0 079 幾乎無色 pH9 0 069 微黃綠 pH11 0 113 黃綠 表 1 pH 對吸光度值的影響 定 性 的 影 響 較 小 而Fe 3 影 響 較 大 在 前2h 吸 光 度 值 迅 速 下 降 反 應(yīng)2h 后 添 加N a Mg 2 之 后 的 色 素 提 取 液所測吸光度值下降較緩慢 基本處于較穩(wěn)定狀態(tài) 分 別 保 持 在0 070 和0 050 左 右 而 添 加Fe 3 后 測 得 的 吸 光 度 值 下 降 速 率 較 快 由0 128 降 低 到0 016 引 起 溶 液 顏 色 變 黑 這 說 明Fe 3 對 花 青 素 具 有 破 壞 作 用 使 花 青 素 穩(wěn) 定 性 下 降 25 所 以 草 莓 在 貯 藏 或 運(yùn) 輸 過 程 中 應(yīng) 避免與鐵制品接觸 3 結(jié)論 草 莓 在 貯 藏 和 運(yùn) 輸 期 間 容 易 發(fā) 生 褪 色 的 情 況 導(dǎo) 致 L a b 值 降 低 花 青 素 含 量 也 隨 之 降 低 由 234 46 mg kg 降 到 了73 91 mg kg 由 試 驗(yàn) 結(jié) 果 可 知 在 光 照 條 件 下 花 青 素 會 發(fā) 生 降 解 作 用 花 青 素 應(yīng) 在 避 光 條 件 下 保 存 草 莓 花 青 素60 以 下 的 穩(wěn) 定 性 較 好 在貯藏和運(yùn)輸過程中應(yīng)盡量避免高溫 草莓的花青素 在pH 3 時(shí) 較 穩(wěn) 定 更 適 合 在 酸 性 條 件 下 貯 藏 金 屬 離 子 中N a Mg 2 對 花 青 素 穩(wěn) 定 性 的 影 響 較 小 而Fe 3 的 影 響 較 大 會 破 壞 花 青 素 草 莓 在 貯 藏 或 運(yùn) 輸 過 程 中應(yīng)避免與鐵制品接觸 4 討論 草莓不耐貯運(yùn) 在貯運(yùn)期間極容易發(fā)生褪色情況 針 對 草 莓 褪 色 的 情 況 本 試 驗(yàn) 設(shè) 計(jì) 了4 種 反 應(yīng) 條 件 光 照 時(shí) 間 溫 度 pH 金 屬 離 子 探 索 草 莓 花 青 素 的 穩(wěn) 定 性 結(jié) 果 表 明 光 照 高 溫 會 破 壞 草 莓 花 青 素 穩(wěn) 定 性 pH 3 花 青 素 較 穩(wěn) 定 N a 可 以 維 持 花 青 素 的 穩(wěn) 定 性 Fe 3 會 破 壞 花 青 素 的 穩(wěn) 定 性 這 與 單 云 輝 22 的 研 究 結(jié) 果 一 致 孫 倩 怡 等 12 發(fā) 現(xiàn) 藍(lán) 莓 花 青 素 在 光 照 高 溫 和 堿 性 條 件 下 不 穩(wěn) 定 降 解 速 率 加 快 由 以 上 的 研 究 可 以 時(shí) 間 圖 7 Fe 3 N a Mg 2 對花青素穩(wěn)定性的影響 Fe 3 Na Mg 2 呂婉瑩等 貯運(yùn)條件對草莓主要色素成分穩(wěn)定性的影響 76得 出 草 莓 花 青 素 的 穩(wěn) 定 性 受 光 照 時(shí) 間 溫 度 pH 和 金 屬 離 子 的 影 響 這 為 以 后 草 莓 的 儲 存 和 加 工 提 供 了 合 理的依據(jù) 本實(shí)驗(yàn)對草莓花青素穩(wěn)定性的影響因素的 探究還不夠全面 希望在以后的研究中逐漸完善 參考文獻(xiàn) 1 趙保志 草莓栽培技術(shù) J 現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 2013 8 18 2 劉 偉 劉 倩 楠 張 良 等 草 莓 多 糖 樹 脂 法 脫 色 工 藝 優(yōu) 化 及 其 化 學(xué) 性 質(zhì)研究 J 食品工業(yè)科技 2020 41 10 38 46 51 3 劉 超 紫 甘 薯 花 青 素 的 提 取 及 其 穩(wěn) 定 性 和 抗 氧 化 性 的 研 究 D 長 沙 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 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