（果树学专业论文）橙汁加工品种综合品质分析与评价.pdf

橙汁加工品种综合品质分析与评价 橙汁加工品种综合品质分析与评价 摘要 橙汁是世界上消费量最大的果汁饮料，我国的橙汁加工业远远落后于巴西和美 国等橙汁加工强国。我国橙汁产业的市场发展潜力巨大，但橙汁加工品种栽培面积 较小，适于橙汁加工品种的综合评价还未系统展开，这些在一定程度上限制了我国 橙汁业的发展。本研究系统性分析了不同甜橙品种的品质特征，筛选出适宜橙汁加 工的品种，针对不同品种成熟期的差异确定了几个适宜橙汁加工的品种组合。 本研究主要利用高效液相色谱、气相色谱以及气相色谱质谱联用技术等分别对 秭归产区的多个夏橙品种( c i t r u ss i n e n s i s ( l ) o s b e e kc v v a l e n c i ao r a n g e ) 以及不同 地区的几个主栽甜橙品种( c i t r u ss i n e n s i s ( l ) o s b e c k ) 果实中的维生素c 、“延迟苦 味 物质、可溶性糖、有机酸和香气物质等进行定性定量分析，主要研究结果如下： 1 秭归夏橙品种橙汁加工特性的综合分析与评价 通过对6 个夏橙品种果实品质及农艺性状方面的综合分析与评价得出；d e l t a 和c u t t e r 品种出汁率高、糖酸比例适宜、柠檬苦素含量低且香气浓郁，是最适宜的 橙汁加工用品种；r h o d er e d 和o l i n d a 品种同样具备优良的加工品质，但二者的丰 产性较d e l t a 和c u t t e r 品种差； c a m p b e l l 和f r o s t 品种的丰产性更差。另外，通过 本研究也实现了不同熟期夏橙品种的搭配筛选，如c a m p b e l l 的适宜采收期为4 月下 旬至5 月中旬，d e l t a 和f r o s t 为5 月中旬，c u t t e r 为5 月中下旬，o l i n d a 为6 月中 下旬，r h o d er e d 为6 月下旬。 2 不同地区甜橙品种橙汁加工特性的综合分析与评价 通过对不同地区甜橙品种果实品质的综合分析与评价得出：桃叶橙、早金、冰 糖橙和浦市甜橙的出汁率太低，不适合作为橙汁加工的主要品种，但可以作为辅助 加工材料，来弥补主要橙汁加工品种的不足；桂橙一号和晚熟锦橙的“后苦味”物 质含量较高；兴山产区的红夏橙和德尔塔品种基本符合橙汁加工品种要求，但二者 的香气物质含量不高，同桃叶橙、早金等香气浓郁品种搭配使用可以提高橙汁质量； 广西的蜜奈和奥林达都属于品质优良的加工品种。另外，根据以上结果也确定了不 同加工品种的供应时期，如5 月下旬的蜜奈和奥林达、1 月初采收的桂橙一号、4 月初的晚熟锦橙、6 月中旬的兴山红夏橙和德尔塔品种等。 关键词：橙汁；加工品种：品质分析；g c m s 联用仪 华中农业大学2 0 0 9 届硕士学位论文 c o m o r e h e n s i v ea n a l a n d e v a l u a t i o no f01ualit)ofomr ee n s l v ea n a l y s t sa na t i o no iq u a l i t y0 o r a n g ej u i c ep r o c e s s i n gc u l t i v a r s a b s t r a c t o r a n g ej u i c eh a st a k e nu pt h el a r g e s tm a r k e to ff r u i td r i n kc o n s u m p t i o n ，a n di n c h i n a , t h ei n d u s t r yo fo r a n g ej u i c ep r o c e s s i n gd r o p sf a rb e h i n da m e r i c aa n db r a z i l c h i n ai si nt h ef a c eo fae n o r m o u sp o t e n t i a lm a r k e t ，b u tl i m i t e dp r o d u c i n go r c h a r d sf o r o r a n g ej u i c ep r o c e s s i n ga n dl i t t l ek n o wa b o u tt h ev a r i e t i e sw h i c ha r eo p t i m a lf o rj u i c e p r o c e s s i n g ，a r et h em a i nb l o c k st h a td i s t u r bt h ei n d u s t r yo fo r a n g ej u i c ep r o c e s s i n gi n c h i n a i nt h i sr e s e a r c h , as y s t e m a t i c a l a n a l y s i so nq u a l i t yw a sd e a l e dw i t l ls e v e r a l v a r i e t i e so fs w e e to r a n g e ，o w i n gt ot h a t ，w es e l e c t e dt h eo p t i m a ls w e e to r a n g ec u l t i v a r s f o rj u i c ep r o c e s s i n g i nr e l a t i o nt od i f f e r e n tm a t u r ep e r i o d s ，s u i t a b l ec o m b i n a t i o n sw e r e s e l e c t e d t h es t u d yw a sp e r f o r m e db yq u a l i t a t i v ea n dq u a n t i t a t i v ea n a l y s e so fv c ，“d e l a y e d b i t t e r n e s s ”c o m p o n e n t s ，s u g a r s ，o r g a n i ca c i d sa n da r o m ac o m p o n e n t si nt h es w e e t o r a n g e ( c i t r u ss i n e n s i s ( l ) o s b e c k ) c u l f i v a r sf r u i t sb yh i 曲p e r f o r m a n c el i q u i d c h r o m a t o g r a p h y ( h p l c ) ，g a sc h r o m a t o g r a p h y ( g c ) a n dg a sc h r o m a t o g r a p h y - m a s s s p e c t r o m e t r y ( g c - m s ) 砀em a i nr e s u l t sw e r ea sf o l l o w ： 1 c o m p r e h e n s i v ea n a l y s i sa n de v a l u a t i o no fp r o c e s s i n gq u a l i t yi nz i g u i sv a l e n c i a s w e e to r a n g ef r u i t s s i xv a l e n c i as w e e to r a n g ec u l t i v a r sw e r es e l e c t e d ，c o m p r e h e n s i v ea n a l y s i sa n d e v a l u a t i o no fp r o c e s s i n gq u a l i t ys h o w e d ：d e l t aa n dc u t t e rp o s s e s s e do fh i g h l e v e lj u i c e r a t i o ，s u i t a b l er a t i oo fs u g a r a c i d ，l o w - l e v e lb i t t e r n e s sa n dr i c h - a r o m aw e r et h eb e s t c u l t i v a r sf o rt h eo r a n g ej u i c ep r o c e s s i n g ；r h o d er e da n do l i n d ah a dt h ep e r f e c tq u a l i t i e s a sw e l l ，b u tt h e yh a dt h el o w e rp r o d u c t i o np e r6 6 7 m 2t h a nd e l t aa n dc u t t e r , a n d ， c a m p b e l la n df r o s tw e r et h el o w e s t i na d d i t i o n , w ef o u n dt h es u i t a b l ed a t ef o rh a r v e s t ： l a t ea p r i lt om i d m a yw a st h e s u i t a b l ed a t ef o rc a m p b e l l ，d e l t aa n df r o s tw e r ei n m i d m a y , c u t t e rw a si nm i d m a yt ol a t em a y , o l i n d aw a si nm i d - j u n et ol a t ej u n e ， r h o d er e dw a si nl a t ej u n e 2 橙汁加工品种综合品质分析与评价 2 c o m p r e h e n s i v ea n a l y s i sa n de v a l u a t i o no fp r o c e s s i n gq u a f i t yi ns w e e to r a n g e f r u i t so fd i f f e r e n tr e # o n s a c c o r d i n gt ot h er e s u l to fa n a l y s i sa n de v a l u a t i o nw eo b t a i n e d ：s o m ec u l t i v a r sc o u l d n o tb eu s e df o ro r a n g ej u i c ep r o c e s s i n gb e c a u s eo ft h e i rl o wj u i c er a t i o ，s u c h 硒 t a o y e c h e n gs w e e to r a n g e ，e a r l yg o l ds w e e to r a n g e ，b i n g t a n g c h e n gs w e e to r a n g ea n d p u s h is w e e to r a n g e ，b u tt l l e yc o u l db eu t i l i z e da sa u x i l i a r yp r o c e s s i n gm a t e r i a l s ； g u i c h e n g n o 1s w e e to r a n g ea n dj i n c h e n gs w e e to r a n g eh a dh i 曲- l e v e l “d e l a y e d b i t t e r n e s s ”；x i n g s h a n sr h o d er e da n dd e l t av a l e n c i ao r a n g eh a dm e e tt h er e q u i r e m e n t s f o rp r o c e s s i n gq u a l i t i e s ，b u tt h e ys h o u l db ep r o c e s s e dt o g e t h e r 晰t hr i c h a r o m ac u l t i v a r s e g t a o y e c h e n gs w e e to r a n g e ；g u a n g x i sm i d k n i g h ta n do l i n d av a l e n c i as w e e to r a n g e w e r eo p t i m mo r a n g ej u i c ep r o c e s s i n gc u l t i v a r s i na d d i t i o n ，t h r o u g ht h er e s e a r c hw e f o u n dt h es u i t a b l ed a t ef o rh a r v e s t ：m i c u ! ( i a i # ta n do l i n d av a l e n c i as w e e to r a n g ew e r ei n l a t em a y , g u i c h e n g n o 1s w e e to r a n g ew a si ne a r l yj a n u a r y , j i n c h e n gs w e e to r a n g e w a si ne a r l ya p r i l ，x i n g s h a n sr h o d er e da n dd e l t av a l e n c i as w e e to r a n g ew e r ei n m i d j u n e k e y w o r d s ： o r a n g ej u i c e ；p r o c e s s i n g c u l t i v a r s ；q u a l i t y a n a l y s i s ； g a s c h r o m a t o g r a p h y - m a s ss p e c t r o m e t r y 3 华中农业大学2 0 0 9 届硕士学位论文 缩略词表 4 华中农业大学学位论文独创性声明及使用授权书 学位论文 套 如需保密，解密时间年 月日 是否保密 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华中农业大学或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材料，指导教师对此进行了审定与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中做了明确的说明，并表示了谢意。 研究生签名： 粑易 时间：矽罗年厂月廖日 撇槲橼橼 锄张1 呻 摊嗍嘞件妇 摊嘲：却年月f 日 注：请将本表直接装订在学位论文的扉页和目录之间 橙汁加工品种综合品质分析与评价 1 引言 1 1 课题的提出 柑橘是世界上最重要的商品水果之一，其产量为所有水果之首，柑橘国际年贸 易额为8 0 亿美元，仅次于小麦和玉米，为第三大国际贸易农产品。柑橘营养价值、 药用价值及保健价值都很高，被世界公认为保健食品。目前，柑橘的生产遍及亚热 带和热带的9 2 个国家和地区，成为世界水果业中一颗璀璨的明珠。 我国是世界上柑橘栽培最早的国家，有4 0 0 0 多年的栽培历史，同时我国也是世 界柑橘主要原产地之一，云贵高原是柑橘的原产中心之一。我国柑橘种植面积居世 界第一，产量居世界第二，在我国农业生产中占有重要地位，已经成为我国南方地 区群众脱贫致富的主要产业。目前我国共有1 9 个省( 市、自治区) 生产柑橘，其中 福建、浙江、四川、湖南、广西、广东、湖北、江西和重庆等9 个省( 市) 为主产 区，产量占全国总产量的9 5 左右。据统计，2 0 0 4 年我国柑橘面积为1 2 6 7 万公顷， 比2 0 0 3 年增长8 左右，产量1 4 9 6 万吨，比2 0 0 3 年增长n ；2 0 0 5 年，我国生产 柑橘1 5 9 2 万吨，比2 0 0 4 年增加了9 6 万吨，到2 0 0 6 年产量已高达1 9 0 0 万吨( 邓秀 新，2 0 0 47 邓烈，2 0 0 57 张玉，2 0 0 7 ) 。随着人们生活水平的提高，柑橘的消费量会 保持上升的势头，柑橘产业也会有光明的前景。 我国柑橘资源充足，适栽地域辽阔，其中长江中上游地区是我国主要的优势柑 橘带，该带大部分地区是我国加工甜橙的生态最适宜区，具有发展橙汁加工业的良 好自然条件、品种资源和产业基础，可建成我国理想的橙汁加工基地。 橙汁一直是全球最重要的果汁，其销量占全球果汁的一半以上，目前世界橙汁 年产量为1 6 0 0 万吨( 以原汁计、下同) ，年贸易量为8 3 0 万吨( 相当于1 3 8 万吨6 5 0 b r i x 浓缩汁) 。最主要的橙汁出口国是巴西，近5 年年均出口量达1 2 1 4 万吨；其次是美 国，近5 年年均出口量达l o 3 万吨。这两个国家的橙汁出口量占世界橙汁出口总量 的8 7 。巴西柑橘年出口额l l 亿美元。其中，橙汁出口额高达1 0 亿美元，还有加 工橙汁的副产品：果皮3 8 3 0 万美元、香精油1 7 4 0 万美元。巴西柑橘浓缩汁出口量 几乎占领一半的国际橙汁市场。 柑橘是世界第一大水果，产量达1 1 亿吨以上，2 0 0 5 年世界柑橘产量居前三名 的是巴西( 1 9 2 1 万吨) 、中国( 1 5 0 0 万吨) 和美国( 1 3 7 7 万吨) 。我国柑橘产量排 名世界第二，但柑橘出口量只占总产量的2 ，美国、巴西则达到7 0 以上，其主 要原因是国际上的柑橘贸易是以甜橙汁贸易为主。 5 华中农业大学2 0 0 9 届硕士学位论文 世界柑橘主栽品种是加工类的甜橙品种，其产量占柑橘总产量的6 0 左右。在 柑橘加工业发达的巴西甜橙类占9 4 ，美国占7 9 ；柑橘加工的比例分别达到柑橘 总产量的8 5 和6 9 7 。在柑橘的生产与加工方面，巴西和美国都趋向规模化，从 而，既节约了大量的劳动力，同时还使生产及加工效率得到了成倍的提高( 余亚白 等，2 0 0 6 ) 。 随着我国经济的持续发展和人民生活水平的不断提高，橙汁的市场需求已进入 高速增长阶段，而且市场缺口逐渐增大，因此我国的橙汁消费市场潜力巨大。根据 2 0 0 1 年北京国际柑橘研讨会国内外专家预测，2 0 1 0 年，我国橙汁市场需求量将达到 1 8 0 万吨，需求缺口1 3 5 万吨；2 0 1 5 年需求量将达到2 6 0 万吨，需求缺口进一步加 大为1 7 0 万吨( 中国食品产业网，2 0 0 8 ) 。除了国内市场，我国橙汁还具有出口优势， 相邻的周边国家和地区( 如日本、韩国等东亚国家以及香港、澳门等地区) 具有很 大的市场潜力，因此我国的橙汁产业具有就近占领国内和东南亚市场的“地利 优 势。因此，我国要抓住机遇，尽快与世界橙汁加工业同步发展。 当前，全球两大加工甜橙生产地区巴西和美国正遭受病虫害重创，国际市场上 橙汁出现巨大供应缺口，价格暴涨。柑橘产业发展国际论坛的国内外专家指出，中 国应该抓住机遇成为橙汁出口国。国内专家认为，中国柑橘产业要抓住这一机遇， 需要突破四大瓶颈：甜橙比例小、成熟期集中；单产量、优质果率不高；橙汁加工、 出口比例偏小；销售组织化程度低、品牌打造力度不够。针对此问题，有专家提出， 在今后，我国应大力发展早中晚熟合理搭配的甜橙，通过规模化经营提高单产水平 和优质果品率，推广无公害栽培技术，解决与柑橘相关的疫病防治，走产品深加工 的产业发展之路，提高我国橙汁加工量，使中国从橙汁进口国转型为出口国( 果农 之友，2 0 0 8 ) 。 目前，我国正在长江中上游建设亚洲最大的橙汁加工基地，其中以三峡库区作 为重要加工基地之一。三峡库区十分适宜柑橘生长，是世界三大柑橘种植带之一。 为此农业部将柑橘产业列为重点支持库区经济发展的优势产业，目前已经初步形成 了以秭归、兴山等为中心的优质柑橘产业带。三峡库区是我国甜橙最适栽培区之一， 也是我国柑橘优势区域发展规划中最主要的橙汁加工原料生产基地。但由于三峡库 区8 0 以上的甜橙品种成熟期集中在1 2 月前后，且存在果实可溶性固形物含量偏 低和酸度偏高等问题，在一定程度上限制了橙汁加工厂生产期限和橙汁产品质量的 提高，最终影响到三峡库区橙汁加工产品的竞争力。因此，农业部根据甜橙成熟期， 积极发展一批橙汁加工专用品种，作为提升优势农产品竞争力科技行动的一部分( 吴 厚玖，2 0 0 6 ) 。 6 橙汁加工品种综合品质分析与评价 我国柑橘品种资源丰富，加之近几年引进国外一些橙汁加工品种，有关一些品 种的加工适应性已有初步评价，但对三峡库区橙汁加工品种评价筛选的报道尚不多， 为适应三峡库区橙汁加工基地品种结构调整的需要，实现周年配套生产，弥补空白 期，本文通过研究国内外引进的不同甜橙品种果实的综合品质表现，筛选出不同时 期最适宜加工的甜橙品种( 何绍兰等，2 0 0 7 ) 。 此外，由于巴西圣保罗和美国佛罗里达州是在气温较高的地方生产橙汁加工原 料，虽然可溶性固形物和固酸比较高，但是其果汁色泽较浅。然而，把冬季气温较 低的三峡库区生产的色泽优良、香气浓郁但是可溶性固形物和固酸比较低的橙汁， 与我国南方生产的色泽较差但可溶性固形物和固酸比较高的橙汁相搭配，可以取长 补短，可生产出更优质的橙汁。 1 2 国内外研究进展 橙汁，作为国际上最重要的果汁饮料，其消费市场潜力巨大，因此，近几年国 内外学者对橙汁方面的研究日趋增多。 1 2 1 甜橙果实品质研究现状 在国内外，甜橙已作为柑橘产业中的重点发展对象，只有通过对其进行品质方 面的研究，才能确定其自身的价值及占领消费市场的潜在力。李庆等( 2 0 0 7 ) 对四 川地区四种不同锦橙品种的品质进行分析，结果表明甜橙果实无论鲜食或加工均要 求原料汁液含量丰富、糖酸比例适宜、香味浓、色泽鲜艳，加工品种还要求易出汁、 皮薄籽少、营养成分含量稳定、整齐度高等。a t o p u z 等( 2 0 0 3 ) 在对四个不同甜 橙品种的生理及营养品质进行分析时发现，无论果实生理品质如果实大小、体积、 重量、果实密度及孔性等方面，还是果实营养品质如干物质含量、v c 含量、糖酸含 量及矿物质含量等方面，它们之间的差异主要是由品种特性及生长发育的环境条件 造成的。 近几年，长江中上游地区的甜橙品种被纳入了加工品种的行列。何绍兰等( 2 0 0 6 ) 对三峡库区的橙汁加工品种进行了筛选及配套研究，结果表明1 2 月前后成熟的锦 橙、5 月成熟的伏令夏橙和1 1 月成熟的哈姆林甜橙均为加工性能良好的品种，但是 它们受成熟期的限制，且数量有限，因此仍不能满足橙汁加工厂全年生产的需求。 鲍江峰等( 2 0 0 4 ) 对生长在赣南、湘南、桂北、鄂东、川南、浙南、闽南和三峡库 区等地区的脐橙进行了品质分析，结果发现赣南、湘南等地的脐橙味道佳，应适时 采收，而三峡库区的脐橙应采用留树保鲜，以弥补市场上的空白期。 7 华中农业大学2 0 0 9 届硕士学位论文 1 2 2 橙汁j am 品质研究现状 对于优质橙汁，一般要求色、香、味俱全，即色泽鲜亮、香气怡人、酸甜可口、 营养物质含量丰富。 1 2 2 1 糖、酸品质研究 糖酸不仅仅是决定果实风味和品质的重要因子，对多数柑橘果实如甜橙而言， 可溶性糖分增加和酸含量下降是果实成熟的重要特征，而可溶性固形物酸的比值还 是判断果实成熟的一个重要指标( 何天富，1 9 9 9 ；p a n g b o m 等1 9 6 3 ) 。近年来研究 表明糖分不仅作为代谢基质参与呼吸作用，为生命代谢提供能量和碳源，而且还在 同化物的分配、促进坐果( i g l e s i a s 等，2 0 0 3 ) 、提高果实着色( i g l e s i a s 等，2 0 0 1 ) 、 促进果实生长和提高产量等方面起重要作用。果实糖分积累水平及成分构成是多因 子共同调节的结果，若通过单因子的改变来调控果实糖积累往往会削弱其它因子的 作用：如果通过糖代谢关键酶多基因协同表达，则可以有效地调控糖含量及构成， 但是这也不可避免地会对植物生长发育造成影响，另一种方法是通过果实专一表达 来调控果实糖分组成，这样对植物其他组织的代谢影响不会太大，如果能将这两种 方法结合运用，相信可以发现实现调控果实糖含量及构成的有效途径( 秦巧平等， 2 0 0 5 ) 。 刘永忠等( 2 0 0 6 ) 利用气液色谱( g l c ) 对晚熟芽变脐橙糖酸含量代谢差异做 了研究，结果发现，果实晚熟性状的形成导致色素代谢、糖酸代谢方面发生明显变 化，但这并不是因为某一相关指标因子发生突变，而是发育过程或成熟过程整体延 迟所致，并且还受到环境调控的修正。文涛等( 2 0 0 1 ) 通过研究表明，成熟柑橘果 实中的有机酸含量不仅取决于前期有机酸合成积累的量，还与后期酸代谢及其它生 理过程紧密相关。 1 2 2 2 维生素c 方面研究 维生素c 是维持人体正常生理代谢不可缺少的有机化合物之一，它的主要来源 是水果和蔬菜，其中柑橘类果实中含量较高。在果实贮存及加工中v e 的变化直接 关系到产品的食用品质和人民健康，因此其定量分析在水果营养分析中占重要位置。 k a t h e r i n ez e r d i n 等( 2 0 0 2 ) 采用高效液相色谱( h p l c ) 方法分析了使用氧清除膜 包装材料和氧阻隔膜包装材料时橙汁中v c 的含量，结果表明，使用氧清除膜时v c 的损失相对较少，同时还发现v c 损失多少与果汁褐变密切相关。研究还表明，在 不同的温度条件下，温度越高，v e 越容易被氧化，因此一般橙汁贮存温度选择4 8 橙汁加工品种综合品质分析与评价 ( s o l o m o n 等，1 9 9 5 ) 。申烨华等( 2 0 0 5 ) 、雍丽等( 2 0 0 5 ) 建立了反相高效液相色 谱法同时测定v c 、b l 、b 2 等9 种水溶性维生素的分析方法。 1 2 2 3 柠檬苦素类化合物研究 柠檬苦素类化合物( l i m o n o i d s ) 为一类三萜类物质，是植物次生代谢产物，广 泛分布于芸香科柑橘属植物中。至今已从柑橘属植物中分离出柠檬苦素类化合物的 3 7 种苷元和1 7 种配糖体，苷元主要分为中性和酸性( 柠檬苦素a 环内酯和d 环内 酯) ，其中一类苷元柠檬苦素a 环内酯( l 灿u ) 在酸性条件下会很快转变成柠檬苦 素；配糖体( l g ) 是一类无苦味的柠檬苦素类化合物( o h t a 等，1 9 9 2 ；s a w a k e 等， 1 9 9 9 ) 。常见的柑橘柠檬苦素类化合物主要有：柠檬苦素( l i m o n i n ) 、诺米林( n o m i l i n ) 、 宜昌根辛( i c h a n g e n s i n ) 、脱乙酞诺米林( d e a l c e t r y l n o m i l i n ) 、诺米林酸( n o m i l i na c i d ) 、 脱乙酞诺米林酸( d e a c e t r y l n o m i l i na c i d ) 等。柠檬苦素类化合物以苷元等形式存在， 随着果实不断发育，苷元逐步转化为橙配糖体，作为一种贮存形式存在于成熟果实。 柠檬苦素类化合物总含量( l 6 吡+ l g ) 随着果实发育而积累，达到一定水平后趋 于稳定( h a s e g a w a 等，1 9 9 1 ) 。 柠檬苦素类化合物在种子中含量最高，其次是果皮和汁胞( m c i n t o s h 等，1 9 8 2 ； m c i n t o s h 和m a n s e l l ，1 9 9 7 ) 。孙崇德( 2 0 0 6 ) 采用薄板层析( t l c ) 和高效液相色 谱( h p l c ) 法对柚果实中的柠檬苦素和诺米林进行了定性和定量分析，并找到柠 檬苦素和诺米林最佳提取条件和检测方法。1 8 4 1 年b e m a y 从柑橘组织中分离出一 种非苦味、水溶性物质，其能转变成柑橘汁中的柠檬苦素，后来经分析，这种现象 被成为“后苦味或延迟苦味( d e l a y e db i t t e r n e s s ) ，即许多柑橘鲜食或鲜榨时并不苦， 然而在室温放置几小时或在冰箱里过夜后的柑橘汁就会变苦( 张菊华等，2 0 0 5 ) 。陈 静等( 2 0 0 6 ) 在前人的基础上，以柑橘汁作材料，将柠檬苦素的提取及检测方法进 一步优化( 孙崇德，2 0 0 4 ；o z a k i 等，1 9 9 1 ；朱勇，2 0 0 3 ) 。f a r i b o r zz a a r e n a h a n d i 等( 2 0 0 8 ) 通过对六类柑橘“延迟苦味 发生情况的研究表明，柠檬苦素类似物葡 糖基转移酶的延迟表达是造成“延迟苦味 产生的主要原因之一。 1 2 2 4 香气物质研究 良好的香气是构成食品品质的重要因素之一。香气物质虽然是非营养性的，但 由于对食欲有推动作用，从而间接地对营养产生了正面作用。由于微量分析技术的 进步，香气及香气成分的研究在近4 0 年来有了迅速发展，研究果蔬食品的香气已成 为一门新兴科学。 9 华中农业大学2 0 0 9 届硕士学位论文 1 2 2 4 1 国内外对于柑橘果汁香气的研究现状 国内外对于柑橘果汁的研究有很多报道。柑橘汁中的香气成分是其加工制品风 味的主要构成成分，是评价其品质的重要指标之一。柑橘果汁的挥发性香气成分包 括酯类、醇类、醛类、酮类、酸类等等。p h i l i pe s h a w 等在9 7 年通过顶空进样气 相色谱分析法从3 2 种柑橘果汁饮料中鉴定了4 6 种风味化合物成分，2 0 0 0 年时采用 顶空进样和g c m s 联用的方法鉴定出新鲜的柚子汁和加工后的柚子汁中的4 5 种挥 发性组分( p h i l i p 等，1 9 9 7 ；p h i l i p 等，2 0 0 0 ) 。e a r e n a 等( 2 0 0 5 ) 对人工压榨的五 种不同的橙汁进行了g c o 法检测，结果鉴定出2 2 种挥发性成分。m a s a h i r o c h i d a 等( 2 0 0 6 ) 利用g c 0 对柠檬、夏橙、酸橘香精油的中的挥发性成分做了检 测并获得2 3 种，然后对三种不同柑橘品种中的香气成分做了调配，并对它们之间的 调配系数做了相关性分析。n g u y e nt h il a np h i 等( 2 0 0 6 ) 通过g c 和g c - m s 方 法鉴定出日本夏橙冷压油中的挥发性组分6 0 种，并对其特征性香气成分做了定性定 量分析。g u o q i n gw a n g 等( 2 0 0 6 ) 采用项空溶剂微萃取( h s m e ) 法提取出橙汁中 的挥发性成分，通过g c m s 法对其进行定量分析，通过此研究，找到了h s m e 法 提取香气物质的最佳条件。周海燕等( 2 0 0 6 ) 分别采用同时蒸馏萃取法( s d e ) 和 静态顶空进样法( s h s ) 对五种柑橘果汁香气成分做出检测分析，并检测出柑橘果 汁中的1 0 0 余种香气物质。乔宇等( 2 0 0 7 ) 采用顶空固相微萃取一气质联用技术对大 叶尾张温州蜜柑、锦橙和酸橙3 种柑橘果实的香气成分进行分析测定，并分别检测 出7 3 、7 1 和6 6 种香气成分。 此外，除了柑橘方面香气物质的研究外，其它水果如葡萄、苹果、猕猴桃、梨、 桃、杏和草莓也早有报道( e n c a r n ag o m e z 等，1 9 9 5 ；f a n 等，2 0 0 1 ；p e r e z 等，1 9 9 5 ； a u b e r t 等，2 0 0 3 ；y o u n gh a r r y 等，1 9 9 5 ；w a n g 等，2 0 0 2 ) ，这些研究同时还为柑 橘香气成分的研究提供了理论借鉴。 1 2 2 4 2 香气成分提取及分析方法的研究 任何一种提取方法，都不应该破坏香气物质，不应该产生异味而掩盖原有香味。 目前食品中香气成分提取常用的方法主要有：溶剂萃取法( l i q u i d l i q u i d e x t r a c t i o n ) 、同时蒸馏萃取法( s i m u l t a n e o u sd i s t i l l a t i o n - e x t r a c t i o n ) 、顶空进样法( h e a d s p a c e ) 、超临界流体萃取法( s u p e r c f i t i c a lf l u i de x t r a c t i o n ) 、吹扫- 补集法( p u r g ea n d t r a p ) 、项空固相微萃取( s o l i dp h a s em i c r o e x t r a c t i o n ) 等，选择合适的前处理方法 是香气成分得到准确分析和真实反映的前提。 1 0 橙汁加工品种综合品质分析与评价 近几年，有报道表明香气成分提取技术多采用顶空固相微萃取( s p m e ) ，因为 它是一种新的样本采集技术，它通过吸附脱附技术，富集样品中的挥发性和半挥发 性成分，克服了传统样品处理技术的缺点，且无需有机溶剂、所需样品量少、灵敏 度高、重显性和线性好、操作简单、方便快捷，集采样、萃取、浓缩、进样为一体， 与气质联用仪联用，实验效率高( 吴继红等，2 0 0 3 ；王丽霞等，2 0 0 6 ) 。利用固相 微萃取( s p 砸) 技术时，若想达到理想的萃取效果，萃取头的选择及萃取条件的 确定是十分关键的。常用的s p m e 萃取头一般分为极性的聚丙烯酸酯( p o l y a c r y l a t e ， p a ) 和非极性的聚二甲基硅氧烷( p o l y d i m e t h y l s i l o x c a n e ，p d m s ) ，选择萃取头时 要根据待测样品中香气成分性质而定。萃取条件的优化是至关重要的，萃取条件主 要包括萃取时间、萃取温度和电解质n a c l 的用量。乔宇等( 2 0 0 7 ) 在测定柑橘果 实香气成分研究中，使用了萃取时间4 0 m i n ，萃取温度4 0 ，n a c l 用量3 6 9 m l 的组合。牛丽影等( 2 0 0 8 ) 在橙汁香味物质分析中选择了萃取时间1 5 r a i n ，萃取温 度4 2 水浴加热的处理组合。 1 2 243 果实香气物质合成及影响因素 果实主要的香气物质来源于脂肪酸代谢、氨基酸代谢和次生代谢。 橙汁的香气成分主要是通过异戊二酸途径合成的，其前体被认为是甲瓦龙酸( 一 种c 6 的羟基酸) ，在酶的催化作用下，有不同的途径，经过一系列反应生成柠檬醛 ( 橙花醛与香叶醛) 、甜橙醛等。在橙汁的加工及贮藏过程中，其香味物质组成可能 发生变化( n i s p e r o s - c a r r i e d o 等，1 9 9 0 ) 。 果实香气形成受众多因素的影响：1 ) 品种，果实种类不同香气成分存在较大的 差异，同一种类的不同品种之间也存在基因型差异；2 ) 果实成熟度，随着果实的成 熟，香气物质渐渐产生；3 ) 乙烯，它可以通过增强呼吸，为脂肪酸和氨基酸代谢提 供能量和物质保证，促进果实香气的产生；4 ) 环境条件和栽培措施，这方面的研究 报告上不多；5 ) 贮藏条件，果实经过贮藏后，新鲜香气往往会变淡或消失( 乜兰春， 2 0 0 4 ) 。 1 3 橙汁j j n - r 用果实的品质参数 果品的品质包括商品品质、风味品质、内质品质和加工品质等，内质品质是最 为重要的品质特征，它是衡量水果加工适应性的重要指标；综合品质的好坏不仅直 接影响到它的使用价值，同时也影响到它作为商品的经济效益。果实成熟后采收进 行果汁加工，以获得品质优良的果汁。加工用果实和鲜食果实对于品质方面的要求 华中农业大学2 0 0 9 届硕士学位论文 基本一致，但也存在一些重要的区别，加工用果实更加强调汁液丰富、滋味浓重、 出汁率高、糖酸含量高、风昧香气俱佳，后苦味现象不严重，可适当降低对果面缺 陷的要求。对于柑橘品质的要求可以参照我国的鲜柑橘分级标准、柑橘原汁 ( g b t 1 2 9 4 7 9 1 ，1 9 9 1 ；n y t 9 6 1 9 8 9 ，1 9 8 9 ) 及国际食品法典委员会( c a c ) 标 准柑橘汁标准、美国柑橘汁等级标准，针对加工用果实，我国尚未制定专门 标准，并且我国柑橘汁的成品中营养物质含量与国际还有相当的差距，按照w i l l i a m s ( 1 9 8 6 ) 的提法，果实品质参数要反映外观性状和内在性状( 李庆，2 0 0 7 ) 。 1 3 1 外观品质 1 3 1 1 大小与形状 果实大小是评定果实品质的重要因素，很多国家都把它作为划分果实等级的标 准，但果实大小与其内在品质并无直接相关性，在同一批甜橙果实中，中等大小的 果实表明在生长期其营养状况良好，发育最充实，营养物质含量最高。 表1 甜橙果实的最小横径 t a b l e lt h em i n m u mt r a n s v e r s ed i a o fs w e e to r a n g e 注：资料来源，g b t 1 2 9 4 7 9 1 有研究( 1 9 9 3 ) 表明横径超过8 0 r a m 的甜橙果实，往往皮粗糙厚实，风味淡薄。 对于加工用的果实来说果实大小、形状是很重要的品质特性。大小形状一致更加有 利于机械化作业，提高果实的利用率。表1 是国家标准( 1 9 9 1 ) 中对甜橙果实大小 级别的划分。 1 3 1 2 色泽 果皮色泽是甜橙果实外观的主要性状之一，也是衡量一个品种商品性能高低的 重要标志。甜橙的色泽与内质密切相关，可以作为判断成熟度的标志，并且根据果 实鲜食和加工需要的不同，确定适宜的成熟度标准。但主观判断不一定准确，有的 品种果皮已经着色但是风味却没有形成如夏橙。陶俊等( 2 0 0 3 ) 证明柑橘果皮颜色 随着果实的成熟而逐渐形成，不同颜色甜橙的形成是由于其果皮对红、橙色类胡萝 卜素积累差异及组成比例不同造成的。专家指出，果实色泽变化，不仅果皮色泽会 1 2 橙汁加工品种综合品质分析与评价 有变化，果汁色泽也会发生变化。成熟果实的果汁色泽柔和，给人良好的视觉感受， 并刺激人们的购买兴趣。 1 3 1 3 新鲜度 果实采收后都能维持一段时间的新鲜度，即保持其固有的色泽、香气、饱满度 等，如果保存不当、时间太长、环境不适宜以及其自身的生理作用就会丧失水分， 弹性下降、萎缩失鲜，那么它的食用性和加工适应性就大大地降低。果实采后应尽 快进行加工，防止贮藏不当或其它原因造成品质下降，从而影响果汁产品的品质。 1 3 2 内在品质 1 3 2 1 糖分、酸度 果实中糖、酸含量和糖酸比是决定其品质、风昧最重要的指标，因此，增加果 实中糖含量、降低酸含量已经成为提高甜橙果实品质的主攻目标。一般甜橙果汁中 大约含有1 0 的可溶性糖，1 3 的游离酸；柠檬类果汁中只含有1 1 5 的可溶 性糖，6 7 的游离酸。闵泽平等( 2 0 0 1 ) 等根据国内有关柑橘果汁加工的资料， 综合制定出甜橙非浓缩原汁优质标准指标：果汁可溶性固形物含量1 0 ，含酸量 o 6 1 2 ，固酸比( 1 0 1 5 ) ：1 ，出汁率4 5 ，风味酸甜适中，有香气，无苦涩味。 1 3 - 2 2 可溶性固形物 果汁中除了含大量可溶性糖外，还有多种可溶性物质。研究指出在柑橘果汁中， 糖占到可溶性物的8 5 左右，其它包括有机酸、氨基酸、维生素、无机盐、类胡萝 b 素、叶黄素以及其它挥发性物质。对于甜橙而言，评价生理品质时一般用可溶性 固形物( t s s ) 和可滴定酸( t a ) 的比值作为标准，t s s t a 比值适宜时，果实酸甜 可口，风味较佳( 单杨等，2 0 0 4 ) 。 1 3 2 3 风味 果实风味物质的组成相当复杂，糖酸的含量、组成及其比例是决定风味的重要 指标，其它如有机酸、醇、醛、酮、氨基酸、苦味等也与果实风味变化密切相关。 对于橙汁而言，挥发性风味成分是构成橙汁特有风味的重要因素。 华中农业大学2 0 0 9 届硕士学位论文 有研究表明氨基酸对香味的影响重大，温州蜜柑在发育和成熟的过程中，果汁 中的精氨酸含量明显增加，而丙氨酸、谷氨酸等含量与果实生长发育进程关系不十 分明显；脐橙随果实成熟度的增加其果汁中总氮含量、氨基氮含量和游离氨基酸含 量均升高。 另外，柑橘中的苦味物质也是风味的一个重要因素。当其含量适宜时，便会对 风味产生正面作用，同时还具有抗癌的生理活性；但是当苦味超过一定的阈值就会 对产品品质起到负面影响。柠檬苦素在水中的苦味阂值为l l o 西，柚皮苷为2 0 x 1 0 西，且其溶解度随含糖量的增加而提高。 1 3 2 4 出汁率 出汁率是加工品种重要的商品品质指标，也是果汁生产中需要考察的重要因素， 常用果汁占全果重量的百分比来表示。即使果实品质优秀，但没有优良的出汁率， 就不能很好的适应生产，不能为生产者创造可观的经济效益。所有研究果实是否适 宜制汁都要考察出汁率，在保全其营养成分、风味口感尽可能与原料一致的情况下， 出汁率越高越好。就甜橙而言，有研究表明出汁率在4 5 左右时都适合作为加工原 料。出汁率的高低受多方面因素的影响：果实本身汁液的多少、取汁的难易程度及 取汁工艺等。 1 。3 - 2 5 营养物质含量 柑橘果实富含多种营养