不同生长时期茶枝柑果实品质分析

陈玉婷1,2,傅曼琴2,吴继军2,余元善2,温靖2,徐玉娟2*

1(广东海洋大学 食品科技学院,广东 湛江,524000)2(广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所/ 农业部功能食品重点实验室/广东省农产品加工重点实验室,广东 广州,510610)

摘 要 为了解茶枝柑果实在不同生长期的理化性状及其活性成分的动态变化规律,以不同生长时期(2021.7.20—2021.12.20)茶枝柑为研究对象,采用高效液相色谱法分析茶枝柑果皮、果渣、果汁中主要黄酮化合物、果汁中有机酸和可溶性糖含量。结果表明,从7月份到12月份,茶枝柑果实的单果重、果汁pH值、果皮率、糖酸比以及可溶性固形物均逐步增加,可滴定酸含量显著降低;果汁柠檬酸含量显著下降,从46.53 mg/mL下降至9.84 mg/mL;果糖、葡萄糖含量无显著变化,而蔗糖含量则增加了97.15 mg/mL;不同部位的总酚含量、总黄酮含量依次为果皮>果渣>果汁,果皮总酚的含量从0.33 mg GAE/g DW下降至0.14 mg GAE/g DW,橙皮苷、橘皮素、甜橙黄酮、川陈皮素4种黄酮类化合物含量均显著下降;果皮的DPPH自由基清除能力和ABTS阳离子自由基清除能力值均显著下降,下降率分别为31.13%、49.27%。该研究明确了茶枝柑果实不同生长时期的果实品质特性,为茶枝柑果实的综合加工利用奠定基础。

关键词 茶枝柑;黄酮;高效液相色谱法;有机酸;抗氧化活性

茶枝柑(Citrus reticulata ‘chachi’),别名大红柑、新会柑,是中国药典规定的传统中药材广陈皮的正宗原料,亦是“国家地理标志”保护产品,已有700多年的种植历史。茶枝柑果实营养丰富,富含有机酸、多糖等营养成分和黄酮、多酚等功能性化合物,具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、降血脂、促消化等生物活性[1-2]。茶枝柑每年3月开花,4月~5月柑胎仔,7月~10月采摘小青柑,11月二红柑采摘,12月大红柑采摘,果实的口感风味、营养成分以及生物活性皆因采收期不同而不同。近年来,除了制作广陈皮,不同生长期的茶枝柑果实还被用来加工成小青柑和柑普茶等。

茶枝柑果皮——广陈皮具有重要的食药用价值,主要用于消化系统和呼吸系统疾病的防治,有消食开胃、止咳化痰等功效。广陈皮因特有的种植条件,其食药用价值均优于其他陈皮[3]。根据采收时间分为柑青皮、微红皮和大红皮,采收时间不同,黄酮类化合物含量、药理作用亦不同[4],柑青皮黄酮类化合物尤其是橙皮苷含量较高,有消积化滞,缓解疲劳的功效,微红皮具有减脂减重、止咳化痰等作用,大红皮的黄酮类化合物含量较低,主要功效是理气健脾、燥湿化痰[4]。有研究证明大红皮中的黄酮苷类成分含量较青皮多,而多甲氧基黄酮类的成分则是青皮中含量较高[5]

茶枝柑果肉中富含糖类、维生素、有机酸、抗氧化活性物质等,具有很高的食用和药用价值,但是茶枝柑果肉多渣,水分含量低,果核比较多,口感较差,味带酸涩而难以食用,因此长期以来只取果皮制作陈皮,果肉被直接丢弃,造成资源浪费和环境污染等问题。随着茶枝柑种植面积和产量的逐年增加,这一问题日益凸显,引起广泛关注。有研究报道了茶枝柑果酒[6]、果醋、果脯、果酱等[7]产品的加工工艺,为茶枝柑果肉的加工利用提供了新的契机;加工副产物果渣目前主要用于果胶、精油等成分的提取[8]。但是目前主要集中于产品工艺研究,对于不同生长时期的茶枝柑果肉成分分析鲜有报道。本研究以广东新会地区的不同生长时期的茶枝柑果实为对象,系统分析了茶枝柑果实不同部位果皮、果渣、果汁的品质特性、理化性质,对扩大茶枝柑的应用范围、茶枝柑果实的综合开发利用具有参考价值和指导意义,为茶枝柑的科学采收提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 原料

材料采摘于江门市新会区双水镇鸿丰柑桔专业合作社鸿丰果园(北纬22.05度,东经112.46度附近),在生产基地的东、南、西、北、中5个采样点各选取5株果树,从2021年7月到2021年12月每月20日选取果形均匀、大小适中、表面光滑无虫蛀的鲜果采样,共25 kg,平均每棵树1 kg。取不同生长时期新鲜的茶枝柑果实剥皮榨汁,过滤,得果皮、果渣、果汁,将茶枝柑果皮和果渣烘干至恒重,烘干后的果皮和果渣用磨粉机打成细粉,过100目筛网,重复3次,置4 ℃备用。

1.1.2 主要试剂

乙醇(分析纯),中粮生化能源有限公司;乙腈,上海昊化化工有限公司;偏磷酸,南通天昊化工有限公司;氢氧化钠、无水碳酸钠、亚硝酸钠、氢氧化钠,天津市褔晨化学试剂厂;甲醇(色谱纯),天津市富宇精细化工有限公司;硝酸铝,天津市科密欧化学试剂有限公司;没食子酸、甲醇(分析纯),天津市大茂化学试剂厂;DPPH、二硫代苏糖醇、ABTS,日本东京化成工业;6-羟基-2,5,7,8-四甲基色烷-2-羧酸(Trolox),美国Sigma公司;果糖、葡萄糖、蔗糖、酒石酸、抗坏血酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、橙皮苷、柚皮苷、香蜂草苷、甜橙黄酮、川陈皮素、橘皮素、没食子酸,上海源叶生物科技公司;芦丁,湖南奥驰生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

RFM340+全自动台式折光仪,桂宁(上海)实验器材有限公司;pH计,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;G&GJJ1000 型电子天平,常熟市双杰测试仪器厂;UV1800型紫外分光光度计、LC-20AT高效液相色谱仪,日本岛津公司;HWS-24型电热恒温水浴锅,上海一恒科学仪器公司;DL-800B超声波清洗器,上海之信仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 果实理化性质比较分析

茶枝柑单果重用电子分析天平进行测定;果汁的pH值用pH计测定;可溶性固形物含量采用折光仪测定;总酸含量采用氢氧化钠中和滴定法测定。

1.3.2 果汁中主要有机酸含量的测定

有机酸含量采用高效液相色谱法进行测定[9],包括苹果酸、柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸。取不同生长时期茶枝柑果汁,用0.3%(体积分数)的偏磷酸溶液将玫瑰柑果汁稀释10倍,稀释液过0.22 μm的水相滤膜,色谱条件如下:C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),柱温为30 ℃;二极管阵列检测器,检测波长210 nm;流动相:0.1%(质量分数)的(NH4)2HPO4,调节pH值2.7;流速:1 mL/min;进样量:10 μL。

表1 四种有机酸类化合物的标准曲线
Table 1 The standard curves for four organic acids

化合物标准曲线相关系数R2苹果酸 y=454 821x+1 5160.991 0柠檬酸 y=619 376x+11 1630.999 5酒石酸 y=1 068 533x-32 2840.997 3抗坏血酸y=26 889x-61 2280.998 4

1.3.3 果汁中主要糖分含量的测定

糖分含量采用高效液相色谱法进行测定,包括果糖、葡萄糖、蔗糖,具体方法见参考文献[9]。用蒸馏水将茶枝柑果汁稀释10倍,稀释液通过0.22 μm的水相滤膜,色谱条件如下:Shodex Asahipak NH2P-50 4E(4.6 mm×250 mm),检测器为蒸发光散射检测器,柱温为40 ℃,漂移管温度为50 ℃,流动相为70%(体积分数)乙腈,流速1 mL/min,进样量为10 μL。

表2 三种糖类化合物的标准曲线
Table 2 The standard curves for three carbohydrate compounds

化合物标准曲线相关系数R2果糖y=791 724x-56 9670.999 2 葡萄糖y=520 381x-123 3870.999 1蔗糖y=573 278x-77 1210.999 7

1.3.4 果皮、果渣、果汁中总黄酮含量的测定

样品处理:取果皮粉、果渣粉和果汁各0.6 g加入50 mL离心管中,加入30 mL无水甲醇,放置超声波清洗器中超声20 min,超声波清洗器功率400 W,温度35 ℃。超声结束后过滤,重复3次,合并滤液,再用无水甲醇定容100 mL得到样液。

分别取果皮、果渣、果汁样液2 mL,加入0.3 mL 5%(质量分数)的亚硝酸钠溶液,反应6 min,加入0.3 mL 10%(质量分数)的硝酸铝溶液,反应6 min,加入2 mL 4%(质量分数)的氢氧化钠溶液,静置15 min。以无水甲醇为空白对照,取上清液在510 nm测吸光值[10]。以芦丁为标准品绘制标准曲线方程为y=5.801 5x-0.019 3,R2=0.990 1。结果以芦丁毫克当量mg RE/g表示。

1.3.5 果皮、果渣、果汁中主要黄酮类化合物含量的测定

通过HPLC法对茶枝柑果实中的主要黄酮类化合物含量进行分析,包括橘皮素、橙皮苷、香蜂草苷、甜橙黄酮、柚皮苷和川陈皮素6种黄酮类化合物[11]。将各提取液用无水甲醇稀释5倍,稀释液通过0.22 μm的有机相滤膜,色谱条件如下:C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),柱温为30 ℃;二极管阵列检测器,流动相:超纯水(A),甲醇(D);0~10 min,10% A,90% D;10~14 min,30% A,70% D;14~15 min,50% A,50% D;15~20 min,90% A,10% D;检测波长280 nm;流速:1.0 m L/min;进样量:10 μL。

表3 六种黄酮类化合物的标准曲线
Table 3 The standard curves for six flavonoids

化合物标准曲线相关系数R2橘皮素y=20 826x-1 317.90.992 8橙皮苷y=19 061x-17 6100.990 9 香蜂草苷y=14 597x+8 096.60.995 2 甜橙黄酮y=8 923.7x+2 268.20.997 8柚皮苷y=457 701x-65 5950.997 2 川陈皮素y=22 518x-25 0500.999 9

1.3.6 果皮、果渣、果汁中总酚含量的测定

采用Folin-Ciocalten法对茶枝柑果皮、果渣、果汁总酚含量进行测定,分别取果皮、果渣、果汁样液0.4 mL,加入2.0 mL福林酚试剂,混合均匀,加入3.0 mL 10%(质量分数)的碳酸钠溶液,混合避光反应2 h,以无水甲醇作为空白对照,在765 nm测吸光度[12]。以没食子酸为标准品绘制标准曲线方程为y=28.97x+0.091 6,R2=0.999 1。结果以没食子酸毫克当量mg GAE/g表示。

1.3.7 果皮、果渣、果汁中抗氧化能力的分析

采用ABTS法和DPPH法测定茶枝柑果皮、果渣、果汁的Trolox等效抗氧化力。

DPPH法:取1 mL茶枝柑果皮、果渣、果汁待测样液加入5 mL 130 μmol/L的DPPH甲醇溶液,避光反应30 min。采用分光光度计在517 nm处测定其吸光度[13]。以Trolox为标准品,测定不同浓度的Trolox对DPPH自由基的清除率,绘制标准曲线,结果用Trolox当量表示(mg TE/g)。

ABTS法:将7 mmol/L的ABTS溶液和2.45 mmol/L过硫酸钾溶液按体积比1∶1混合,在室温、避光静置12 h,形成ABTS储备液。取茶枝柑果皮、果渣、果汁待测样液0.4 mL加入3.6 mL ABTS溶液,在室温条件下避光反应1 h,在734 nm处测定其吸光度[14]。以Trolox为标准品,通过其浓度与清除率绘制标准曲线,结果用Trolox当量表示(mg TE/g)。

1.4 数据分析

每个试验进行3次测定,实验结果以平均值±标准差表示,用Origin 9.0软件绘图,采用SPSS分析软件进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同生长时期茶枝柑果实理化性质分析

如图1所示,从7月份到12月份,果皮从青绿逐渐变成橙黄,果皮从硬变软,从薄变厚;不同生长时期茶枝柑果实理化性质结果如图2所示,单果重逐渐增加;果皮率亦呈上升趋势;果汁的pH从2.74显著增加至3.89;可滴定酸含量呈下降趋势;可溶性固形物含量显著上升(P<0.05),变化范围为8.37~10.95 °Brix,可能是果实中可溶性糖类的进一步累积所致。糖、酸含量变化及其比例是影响果实口感的主要因素,生长时期不同,糖酸比亦有差异,茶枝柑果汁中的糖酸比显著增大(P<0.05),在成熟期为13.18,表明茶枝柑果肉较酸,有涩味,口感不好,这也是茶枝柑果肉被大量丢弃的原因。研究表明,糖酸比越高果实则越甜,越低果实越酸,小于14.9时果实较酸并且有涩味,高于14.9时,果实较甜,并且口感较好[15]

图1 不同生长时期茶枝柑果实性状
Fig.1 The fruit of Citrus reticulata‘chachi’ during different growth periods

2.2 不同生长期茶枝柑果汁中主要有机酸含量的比较

通过HPLC法对茶枝柑果汁中的有机酸进行分析,经标准品对照并结合文献报道,鉴定茶枝柑果汁中主要含柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸和酒石酸[9]。由表4可知,从7月份到12月份,酒石酸含量从2.45 mg/mL下降到1.36 mg/mL;抗坏血酸含量呈先上升后下降又上升的趋势,9月份茶枝柑果汁抗坏血酸含量最高为111.75 μg/mL;苹果酸含量总体呈下降趋势,7月份茶枝柑果汁苹果酸含量最高为4.01 mg/mL。柠檬酸是含量最高的有机酸,随着果实的成熟,柠檬酸的含量从46.53 mg/mL显著下降至9.84 mg/mL,这与刘灵智[16]研究冰糖橙和大红橙糖酸含量变化相一致,茶枝柑果实口味酸甜的变化可能主要与柠檬酸和苹果酸等有机酸的代谢有关,包括线粒体中TCA循环和液泡中苹果酸、柠檬酸和异柠檬酸的运输,同时也作为代谢底物形成酯类、醇类等物质,因此,有机酸在果实成熟过程中发挥重要作用,茶枝柑果实成熟期柠檬酸、苹果酸的含量逐渐下降[17],这也是口感变化的主要原因。

A-单果重;B-果皮率;C-pH值;D-可溶性固形物;E-糖酸比;F-可滴定酸含量
图2 不同生长时期茶枝柑果实理化性质的比较
Fig.2 The fruit physicochemical properties of Citrus reticulata‘chachi’ during different growth periods
注:同一系列不同小写字母表示不同采收时间有显著性差异(P<0.05)(下同)

表4 不同生长时期茶枝柑果汁中有机酸含量变化
Table 4 The changes of main organic acid content of Citrus reticulata ‘chachi’ juice during different growth periods

采收时间酒石酸/(mg·mL-1)柠檬酸/(mg·mL-1)苹果酸/(mg·mL-1)抗坏血酸/(μg·mL-1)7月2.45±0.04a46.53±0.57a4.01±0.05a74.49±1.18e8月1.71±0.11c35.83±0.60b2.36±0.30c104.93±14.22b9月2.36±0.44b15.89±0.78c3.14±0.75b111.75±10.63a10月1.36±0.02e12.17±0.46d1.80±0.09e85.83±2.61c11月1.36±0.08e5.01±0.25f1.89±0.19e79.47±5.22d12月1.57±0.05d9.84±0.70e2.28±0.14d103.29±5.94b

注:同一行不同小写字母表示不同采收时间有显著性差异(P<0.05)(下同)

2.3 不同生长期茶枝柑果汁中可溶性糖含量的比较

通过HPLC法对茶枝柑果汁中的可溶性糖含量进行分析,经标准品对照并结合文献报道,检测到3种主要可溶性糖,包括蔗糖、葡萄糖和果糖[9],混合标准品和9月份茶枝柑果汁的HPLC图谱如图3所示。用外标法对糖组分进行定量分析,由图4可知,7~12月期间,果糖含量呈先上升后下降的趋势,葡萄糖含量处于13.67~23.64 mg/mL,蔗糖含量增加了97.15 mg/mL。随着果实成熟度的增加茶枝柑果糖和葡萄糖的含量变化较小,而蔗糖含量显著增加,多数柑橘品种果实在发育早期糖积累很少,进入成熟期后,伴随着有机酸含量的减少,糖含量迅速增加,果实成熟时期糖含量为10%左右[18]。本研究结果表明茶枝柑为蔗糖积累型果实,蔗糖也是柑橘类果实积累的主要可溶性糖,是影响果实品质的一个重要因子[19]。赵智中[20]研究结果表明,温州蜜柑果实发育前期,蔗糖分解酶类的活性大于蔗糖合成酶类,糖的积累较慢。随着果实生长时间的延长,糖代谢合成酶类活性增加且高于分解酶类,糖迅速积累。

A-混合标准品;B-九月份茶枝柑果汁
图3 混合标准品和九月份茶枝柑果汁的HPLC图谱
Fig.3 HPLC chromatograms of a standard mixture and Citrus reticulata‘chachi’ juice in September

图4 不同生长时期茶枝柑果汁中糖分含量的变化
Fig.4 The changes of main sugar content of Citrus reticulata‘chachi’ juice during different growth periods

2.4 不同生长时期茶枝柑果皮、果渣和果汁总黄酮及主要黄酮类化合物含量变化

茶枝柑果皮、果渣和果汁中总黄酮的含量结果如图5所示,从7月份到12月份,果皮中总黄酮的含量有显著性差异,从6.99 mg RE/g DW下降到3.03 mg RE/g DW;果渣中总黄酮含量呈先下降后上升的趋势,为1.41~0.62 mg RE/g DW;而果汁总黄酮含量亦显著下降。在同一生长时期,总黄酮含量果皮>果渣>果汁,7月份果皮总黄酮的含量是果渣的4.95倍,果汁的18.89倍。

图5 不同生长时期茶枝柑果实总黄酮含量的变化
Fig.5 The changes of flavonoids content in Citrus reticulata ‘chachi’ fruit during different growth periods

通过高效液相色谱法在茶枝柑果皮、果渣、果汁中检测出了主要6种黄酮类化合物,经标准品对照并结合文献报道,分别为柚皮苷、橙皮苷、香蜂草苷、甜橙黄酮、川陈皮素和橘皮素[21],且在茶枝柑果实不同部位的含量也有显著差异(表5)。混合标准品和9月份果皮、果渣的HPLC图谱如图6所示。结果表明,同一生长时期橙皮苷含量依次为果皮>果渣>果汁,香蜂草苷、柚皮苷含量依次为果渣>果皮。在果皮中,这6种化合物都有检测到,从7月份到12月份,果皮中6个化合物含量均显著下降(P<0.05),橙皮苷含量从8 742.31 μg/g DW下降至3 703.93 μg/g DW,川陈皮素含量为773.88~1 569.29 μg/g DW,橘皮素含量显著下降,下降率为55.74%;在果渣中仅检测到橙皮苷、柚皮苷、香蜂草苷,果渣中橙皮苷含量从8 260.18 μg/g DW下降至3 772.97 μg/g DW,下降幅度54.32%,香蜂草苷、柚皮苷均呈先上升后下降的变化趋势;果汁中橙皮苷的含量较低,为183.93~47.39 μg/g,未检测到其他5种化合物。总体上,茶枝柑果实生长期间总黄酮含量下降,乐巍等[22]报道茶枝柑果皮中总黄酮含量随生长时间的延迟而逐渐下降,其中青皮含量最高,12月份采收的大红皮含量最低,与本文结果一致。李俊等[23]也报道金桔果实生长期间黄酮含量下降,这可能是因为单体黄酮化合物在果实成熟过程中发生转化,含量下降,但其中的转化机制有待研究。在柑橘类果实生长过程中,总黄酮含量下降,但是其中有些化合物如橙皮苷、柚皮苷等含量上升,新橙皮苷等含量下降[24]。本研究中,随着成熟度的增加,总黄酮的含量逐渐下降,6种黄酮类化合物均呈下降趋势,说明果实成熟期间,黄酮类化合物发生积累或者转化,但其中的转化机制、代谢途径还有待研究。

A-混合标准品;B-9月份果皮、果渣
图6 混合标准品和9月份果皮、果渣的HPLC图谱
Fig.6 HPLC chromatograms of a standard mixture and peel and pomace in September

表5 茶枝柑不同生长期间果实黄酮含量变化 单位:μg/g

Table 5 The changes of flavonoids content in Citrus reticulata ‘chachi’ fruit during different growth periods

化合物部位7月8月9月10月11月12月橙皮苷 果皮8 742.31±55.96a7 476.08±24.49b5 610.49±29.44c5 600.66±18.42c4 412.50±19.49d3 773.93±5.06e果渣8 260.18±36.73a5 080.19±24.03b2 996.96±32.27f3 447.34±1.45e3 531.41±5.46d3 772.97±35.70c果汁63.24±0.45e77.75±0.97d47.39±0.13f98.09±0.59b87.84±0.12c184.93±0.39a柚皮苷 果皮22.69±0.22a20.59±0.07b19.18±0.04c19.24±0.04d18.25±0.19e17.53±0.07f果渣45.52±0.12a29.68±0.10b24.87±0.36c23.70±0.33d24.95±0.08c30.65±0.30b果汁------香蜂草苷果皮81.58±3.48a47.33±0.46b38.67±0.74c27.13±0.92d17.53±2.95e6.50±0.98f果渣472.87±2.25a233.10±1.21b104.57±0.86e55.88±2.12f154.89±1.55d215.13±5.81c果汁------甜橙黄酮果皮158.40±0.74a147.03±9.56b71.25±3.45d53.10±1.45f85.35±7.80c56.79±2.67e果渣------果汁------川陈皮素果皮1 569.29±7.07a1 464.36±3.97b893.83±1.98d773.88±4.47e942.90±37.76c718.02±1.89f果渣------果汁------橘皮素果皮1 064.66±5.06a1 046.92±2.85b756.78±4.26c620.40±3.39d601.12±25.13e471.14±2.67f果渣------果汁------

2.5 不同生长时期茶枝柑总酚含量和总抗氧化能力分析

采用Folin-Ciocalteu法检测茶枝柑果皮、果渣和果汁总酚的含量,结果如图7所示。从7月份到12月份,果皮中总酚含量有显著性差异,为1.53~2.32 mg GAE/g DW;果渣总酚含量变化呈先下降后上升的趋势;果汁中总酚含量较低并呈下降趋势,从0.33 mg GAE/g DW下降至0.14 mg GAE/g DW。在同一生长时期,果皮总酚的含量始终显著高于果渣和果汁(P<0.05),8月份果皮总酚含量为果渣的1.11倍,果汁的14.46倍。

图7 不同生长时期茶枝柑果实总酚含量变化
Fig.7 The changes of total phenol content of Citrus reticulata ‘chachi’ fruit during different growth periods

抗氧化是不同机制作用的结果,如抑制过氧化物的分解,阻止清除自由基等[25],本研究采用DPPH、ABTS两种方法评估茶枝柑果皮、果渣以及果汁的抗氧化能力,结果如图8所示,从7月份到12月份,果皮的DPPH自由基清除能力和ABTS阳离子自由基清除能力值均呈下降趋势且有显著差异(P<0.05),下降率分别为31.13%和49.27%;果渣的DPPH自由基清除能力随着生长期的延长显著下降,从2.11 mg TE/g DW 下降至1.32 mg TE/g DW,ABTS阳离子自由基清除能力呈先下降后上升的变化趋势,为1.70~4.13 mg TE/g DW;同一生长时期,果皮的DPPH自由基清除能力和ABTS阳离子自由基清除能力显著高于果渣和果汁,说明茶枝柑果皮的抗氧化能力更强,这主要与果皮中黄酮类和酚类化合物有关。研究报道随着果实成熟度的增加,抗氧化活性显著降低,与本文结果一致[26],抗氧化活性下降可能是由于组织中酚类化合物的不规则沉积,或抗氧化酶减少。据RACCHI[27]报道,甜橙果实的抗氧化系统下降的同时,由于氧化应激随着成熟而增加,抗氧化活性也随之下降。在这些情况下,成熟和衰老过程,导致活性氧的积累,可能影响抗氧化活性。

A-DPPH;B-ABTS
图8 不同生长时期茶枝柑果实抗氧化能力的变化
Fig.8 The changes of antioxidant activity of Citrus reticulata ‘chachi’ fruit during different growth periods

3 结论

本研究结果表明,从7月到12月,茶枝柑的单果重、pH值、可溶性固形物、果皮率、糖酸比等理化指标上升,可滴定酸含量下降;果糖和葡萄糖的含量变化较小,而蔗糖含量则增加了97.15 mg/mL;柠檬酸的含量显著下降(P<0.05);茶枝柑果皮、果汁中总黄酮含量呈下降趋势,果渣中总黄酮呈先下降后上升的趋势;橙皮苷含量最高,远远高于其他5个化合物,果渣中总酚含量呈先上升后下降的变化趋势,果汁中总酚含量无明显变化;同一生长时期,果皮的DPPH自由基清除能力和ABTS阳离子自由基清除能力高于果渣和果汁,说明茶枝柑果皮的抗氧化能力更强,这主要与果皮中黄酮类和酚类化合物有关。综上所述,本研究明确了7月到12月茶枝柑果实的理化性状以及活性成分的动态变化规律,探明了不同生长期茶枝柑果皮、果渣和果汁的品质特性,为茶枝柑的科学采收、品质调控和进一步精深加工提供了理论依据。

参考文献

[1] 李思琦, 李华.陈皮主要化学成分及质量控制研究进展[J].今日药学, 2020, 30(12):861-864.

LI S Q, LI H.Advance of main chemical components and quality control of tangerine peel[J].China Industrial Economics, 2020, 30(12):861-864.

[2] ZHOU T, JIANG Y M, WEN L R, et al.Characterization of polysaccharide structure in Citrus reticulate ‘Chachi’ peel during storage and their bioactivity[J].Carbohydrate Research, 2021, 508:108398.

[3] 解兆龙. 陈皮与广陈皮之比较[J].山西职工医学院学报, 2019, 29(6):80-81.

XIE Z L.A comparison between tangerine peel and cantonese tangerine peel[J].Journal of Shanxi Health Vocational College, 2019, 29(6):80-81.

[4] 姚育楠, 钟焰, 何淑欣, 等.新会柑果不同部位有效成分及其创新发展[J].广东化工, 2022, 49(2):36-37;58.

YAO Y N, ZHONG Y, HE S X, et al.In studies on active components and innovative development in different parts of Xinhui Citrus[J].Guangdong Chemical Industry, 2022, 49(2):36-37;58.

[5] 盛钊君, 葛思媛, 张焜, 等.新会柑胎仔与青皮、陈皮的黄酮含量分析与比较[J].食品研究与开发, 2017, 38(20):135-139.

SHENG Z J, GE S Y, ZHANG K, et al.Quantitative determination and comparison of flavonoids of Xinhui tangerine buds, mandarin orange peel and Chenpi[J].Food Research and Development, 2017, 38(20):135-139.

[6] 邓莎莎, 吴继军, 刘忠义, 等.二甲基二碳酸盐发酵前处理对茶枝柑果酒发酵特性的影响[J].食品科学, 2016, 37(21):7-13.

DENG S S, WU J J, LIU Z Y, et al.Effect of dimethyl dicarbonate pretreatment on fermentation characteristics of Citrus reticulata cv.Chachiensis fruit wine[J].Food Science, 2016, 37(21):7-13.

[7] WANG X, CHEN Q R, LYU X.Pectin extracted from apple pomace and citrus peel by subcritical water[J].Food Hydrocolloids, 2014, 38:129-137.

[8] SU D L, LI P J, QUEK S Y, et al.Efficient extraction and characterization of pectin from orange peel by a combined surfactant and microwave assisted process[J].Food Chemistry, 2019, 286:1-7.

[9] YU Y S, XIAO G S, XU Y J, et al.Slight fermentation with Lactobacillus fermentium improves the taste (sugar:acid ratio) of citrus (Citrus reticulata cv.chachiensis) juice[J].Journal of Food Science, 2015, 80(11):M2 543-M2 547.

[10] FU M Q, XU Y J, CHEN Y L, et al.Evaluation of bioactive flavonoids and antioxidant activity in Pericarpium Citri Reticulatae (Citrus reticulata ‘chachi’) during storage[J].Food Chemistry, 2017, 230:649-656.

[11] FU M Q, AN K J, XU Y J, et al.Effects of different temperature and humidity on bioactive flavonoids and antioxidant activity in Pericarpium Citri Reticulata (Citrus reticulata ‘chachi’)[J].LWT, 2018, 93:167-173.

[12] KWAW E, MA Y K, TCHABO W, et al.Effect of lactobacillus strains on phenolic profile, color attributes and antioxidant activities of lactic acid fermented mulberry juice[J].Food Chemistry, 2018, 250:148-154.

[13] BARRECA D, BISIGNANO C, GINESTRA G, et al.Polymethoxylated, C- and O-glycosyl flavonoids in tangelo (Citrus reticulata×Citrus pardisi) juice and their influence on antioxidant properties[J].Food Chemistry, 2013, 141(2):1 481-1 488.

[14] JIMÉNEZ-ZAMORA A, DELGADO-ANDRADE C, RUFIN-HENARES J A.Antioxidant capacity, total phenols and color profile during the storage of selected plants used for infusion[J].Food Chemistry, 2016, 199:339-346.

[15] 郑丽静, 聂继云, 闫震.糖酸组分及其对水果风味的影响研究进展[J].果树学报, 2015, 32(2):304-312.

ZHENG L J, NIE J Y, YAN Z.Advances in research on sugars, organic acids and their effects on taste of fruits[J].Journal of Fruit Science, 2015, 32(2):304-312.

[16] 刘灵智. 冰糖橙和大红甜橙果实成熟过程中糖酸含量变化研究[D].长沙:湖南农业大学, 2011.

LIU L Z. Changes of sugar and acid content during fruit ripening of Bingtang orange and Dahong sweet orange[D]. Changsha: Hunan Agricultural University, 2011.

[17] QIAO L, CAO M H, ZHENG J, et al.Gene coexpression network analysis of fruit transcriptomes uncovers a possible mechanistically distinct class of sugar/acid ratio-associated genes in sweet orange[J].BMC Plant Biology, 2017, 17(1):1-13.

[18] 梁芳菲, 王小容, 邓丽莉, 等.采后柑橘果实糖酸代谢研究进展[J].食品与发酵工业, 2018, 44(10):268-274.

LIANG F F, WANG X R, DENG L L, et al.Research advances in sugar and acid metabolism of postharvest Citrus fruit[J].Food and Fermentation Industries, 2018, 44(10):268-274.

[19] SADKA A, SHLIZERMAN L, KAMARA I, et al.Primary metabolism in Citrus fruit as affected by its unique structure[J].Frontiers in Plant Science, 2019, 10:1167.

[20] 赵智中. 柑橘果实糖积累的生理基础研究[D].杭州:浙江大学, 2001.

ZHAO Z Z.Studie on physiological basis of sugar accumulationin in Citrus fruit[D].Hangzhou:Zhejiang University, 2001.

[21] 李勋兰, 洪林, 杨蕾, 等.11个柑橘品种果实营养成分分析与品质综合评价[J].食品科学, 2020, 41(8):228-233.

LI X L, HONG L, YANG L, et al.Analysis of nutritional components and comprehensive quality evaluation of Citrus fruit from eleven varieties[J].Food Science, 2020, 41(8):228-233.

[22] 乐巍, 邱蓉丽, 季龙.不同采收期茶枝柑果皮中总挥发油、黄酮、生物碱及多糖含量分析[C].广州:全国第9届天然药物资源学术研讨会, 2010.

LE W, QIU R L, JI L.Content analysis of total volatile oils, flavonoids, alkaloids and polysaccharides in the peels of Citrus mandarin oranges at different harvest periods[C].Guangzhou: proceedings of the 9th National Symposium on Natural Medicine Resources, 2010.

[23] 李俊, 傅曼琴, 徐玉娟, 等.融安金桔不同生长期果实品质特性比较[J].现代食品科技, 2021, 37(2):138-146.

LI J, FU M Q, XU Y J, et al.Comparison of fruit quality and characteristics at different growth stages of kumquat from Rongan[J].Modern Food Science and Technology, 2021, 37(2):138-146.

[24] LEDESMA-ESCOBAR C A, PRIEGO-CAPOTE F, ROBLES-OLVERA V J, et al.Changes in the composition of the polar fraction of Persian lime (Citrus latifolia) during fruit growth by LC-QTOF MS/MS analysis[J].Food Chemistry, 2017, 234:262-268.

[25] SHU B, WU G X, WANG Z N, et al.The effect of microwave vacuum drying process on citrus:Drying kinetics, physicochemical composition and antioxidant activity of dried citrus (Citrus reticulata Blanco) peel[J].Journal of Food Measurement and Characterization, 2020, 14(5):2 443-2 452.

[26] BHANDARI S R, LEE J G.Ripening-dependent changes in antioxidants, color attributes, and antioxidant activity of seven tomato (Solanum lycopersicum L.) cultivars[J].Journal of Analytical Methods in Chemistry, 2016, 2016:5498618.

[27] RACCHI M.Antioxidant defenses in plants with attention to Prunus and Citrus spp[J].Antioxidants, 2013, 2(4):340-369.

Analysis of Citrus reticulata ‘chachi’ quality during different growth periods

CHEN Yuting1,2,FU Manqin2,WU Jijun2,YU Yuanshan2,WEN Jing2,XU Yujuan2*

1(College of Food Science and Technology, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524000, China)2(Sericultural & Agri-Food Research Institute Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Key Laboratory of Functional Foods, Ministry of Agriculture, Guangdong Key Laboratory of Agricultural Products Processing, Guangzhou 510610, China)

ABSTRACT This study aimed to understand the dynamic changes of the physicochemical properties and active components of Citrus reticulata ‘chachi’ fruits in different growth stages, taking Citrus reticulata ‘chachi’ in different growth periods (2021.7.20—2021.12.20) as the object. The contents of main flavonoids, organic acids, and soluble sugars in fruit peel, fruit residue, and fruit juice were analyzed by HPLC. Results showed that from July to December, the weight of single fruit, pH value, peel rate, sugar-acid ratio, and soluble solids of Citrus reticulata ‘chachi’ increased gradually, and titratable acid content was significantly reduced. The content of citric acid decreased significantly from 46.54 mg/mL to 9.84 mg/mL. The content of sucrose increased by 97.15 mg/mL. The total phenolic and the total flavonoid content of Citrus reticulata ‘chachi’ fruit was in the order of peel >pomace >juice. The content of total phenols in the peel decreased from 0.33 mg GAE/g DW to 0.14 mg GAE/g DW. The contents of hesperidin, tangeretin, sinensetin, and nobiletin were significantly decreased. The DPPH free radical scavenging capacity and ABTS cationic radical scavenging capacity of peel showed a downward trend and the differences were significant, the decline rates were 31.13% and 49.27%, respectively. This change rule lay a foundation for comprehensive processing and utilization of Citrus reticulata ‘chachi’ fruit and had reference value for quality control of Citrus reticulata ‘chachi’.

Key words Citrus reticulata ‘chachi’; flavonoids; high-performance liquid chromatography; organic acid; antioxidant activity

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031844

引用格式:陈玉婷,傅曼琴,吴继军,等.不同生长时期茶枝柑果实品质分析[J].食品与发酵工业,2023,49(10):251-258.CHEN Yuting,FU Manqin,WU Jijun, et al.Analysis of Citrus reticulata ‘chachi’ quality during different growth periods[J].Food and Fermentation Industries,2023,49(10):251-258.

第一作者:硕士研究生(徐玉娟研究员为通信作者,E-mail:xyj6510@126.com)

基金项目:国家重点研发计划项目(2021YFD1600100);国家自然科学基金项目(31901713);广东省自然科学基金项目(2021A1515011049);广东省现代农业产业技术体系创新团队建设项目(2020KJ110);广东省农业科学院人才项目(R2020PY-JX011);广州市科技计划项目(201904020012);广东省重点领域研发计划项目(2020B020226010);广东省扬帆计划引进创新创业团队项目(2017YT05H045);江门市科技计划项目

收稿日期:2022-04-12,改回日期:2022-05-07