（农产品加工及贮藏工程专业论文）橙汁主要芳香物质及其在加工贮藏过程中的变化研究.pdf

中文摘要 橙汁主要芳香物质及其在加工贮藏 过程中的变化研究 农产品加工及贮藏工程硕士研究生赵艳 指导教师蒋和体教授 摘要 本论文围绕橙汁主要芳香成分及其在加工贮藏过程中的变化这一中心课题，以重庆库区 主要发展的汁用甜橙品种为研究对象，通过采用同时蒸馏萃取法( s d e ) 和气相色谱、质谱联 用技术对所选的橙汁的主要芳香成分作了系统的研究。本研究鉴定分析不同品种、不同成熟 度的橙汁的芳香成分以及对加工、贮藏过程中橙汁主要芳香成分的变化进行了分析，通过上 述研究，得出如下结论： 1 、不同品种橙汁的主要芳香物质研究 在六个品种( 北碚4 4 7 锦橙、7 2 1 锦橙、锦橙、早金、哈姆林、特罗维塔) 橙汁中，检 测到醇类物质共1 5 种，酯类物质共2 5 种，烃类共3 5 种，醛类物质共9 种，酮类物质共5 种。 醇类物质的含量在锦橙果汁中最高，在其他几种果汁中的含量较低；酯类物质的含量在北碚 4 4 7 锦橙果汁和特罗维塔果汁中较高，锦橙果汁中的含量最低；6 种橙汁中所含的烃类物质的 含量都较高，最高的是锦橙果汁和早金果汁；醛类物质的含量在锦橙果汁和7 2 - 1 锦橙中最高， 在早金果汁中的含量最低。在橙汁的加工过程中，应按照需要，适当考虑适度搭配，以取长 补短，生产出优质的橙汁产品。 2 、不同成熟度橙汁的主要芳香物质研究 在四种橙汁中，检测到醇类物质共1 7 种，酯类物质共2 0 种，烃类共3 8 种，醛类物质共 8 种。醇类物质的含量在成熟的北碚4 4 7 锦橙果汁中最高，其次是成熟的哈姆林；酯类物质的 含量在成熟的北碚4 4 锦橙7 果汁和成熟的哈姆林果汁中较高，未成熟的哈姆林果汁中的含量 最低；4 种橙汁中所含的烃类物质的含量都较高，最高的是未成熟的哈姆林果汁和成熟的哈姆 林果汁；未成熟的果汁中的醛类物质的含量高于成熟的果汁中醛类物质的含量。在橙汁的生 产加工中，应充分重视果实的成熟度，这对于果汁的品质具有一定影响，应抓好采收时节、 分级挑选等环节，以产出优质的果汁。 3 、不同杀菌温度对橙汁的主要芳香物质的影响 本实验对7 2 1 锦橙和脐橙两品种橙汁比较了灭菌前后香气成分的差异。发现7 2 1 锦橙橙 西南大学硕+ 学何论文 汁在灭函后醇类物质的总含量、酯类物质的总含量以及其他类物质的总含量均有所升高，烃 类与醛类物质的总含量降低。而脐橙果汁灭菌后醇类物质含量无明显变化，酯类物质的总含 量与烃类物质的总含量下降，醛类及其他物质的总含量上升。加热灭菌对不同品种橙汁中香 气成分的组成的影响不同，因此，为提高橙汁品质，可根据实际需要采用不同品种的橙汁混 合调配，并采用适当的温度杀菌，使成品果汁香气更加协调丰富。 4 、贮藏对橙汁主要芳香物质的影响研究 通过柑橘果汁在冻藏条件下和气调条件下贮藏，芳香物质变化研究表明，柑橘果汁在贮 藏过程中的主要香气成分的含量呈下降趋势，随着贮藏时间的延长，其贮藏品质越来越差， 在生产加工中应该综合考虑各种因素，需要采取必要的手段贮藏来控制或者缓解香气成分的 变化速度，提高果汁的品质。 关键词：橙汁芳香成分贮藏变化研究 a o s t r a c t 曼曼量曼曼鼍曼鼍曼皇曼皇曼鼍曼曼皇曼! 曼罡曼量曼量曼舅曼鼍曼蔓皇皇曼曼曼舅曼鼍皇曼曼曼i i !i,i i 曼曼曼曼曼曼鼍皇鼍曼 s t u d yo nt h em a i na r o m aa n d t h e i rc h a n g e s d u r i n gp r o c e s s i n ga n ds t o r g e i no r a n g e j u i c e c a n d i d a t eo ff o o dp r o c e s s i n ga n de n g i n e e r i n g ：z h a o y a n t u t o r ：p r o f j i a n g h e - t i a b s t r a c t t h i sp a p e rf o c u s e so nt h ec e n t r a lt o p i co ft h em a i na r o m ac o n s t i t u e n t so fo r a n g e j u i c ea n dt h ec h a n g et h e r e o fi nt h ep r o c e s s i n ga n ds t o r a g e ，a n d , w i t hm a j o rd e v e l o p m e n t s o r a n g ej u i c ev a r i e t i e si nc h o n g q i n ga st h er e s e a r c ho b j e c t s ，m a k e sas y s t e m a t i cr e s e a r c ho n t h em a i na r o m ac o n s t i t u e n t so ft h eo b j e c to r a n g ej u i c ei nas e r i e so fm e t h o d ss u c ha s s d e ( s i m u l t a n e o u sd i s t i l l a t i o ne x t r a c t i o n ) a n dg c - m s ( g 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 ) t h i sr e s e a r c ha i m st oa p p r a i s ea n da n a l y z et h ea x o m ac o n s t i t u e n t so f o r a n g ej u i c eo fd i f f e r e n tk i n d sa n dd i f f e r e n tm a t u r i t yd e g r e e ，s t u d i e st h ec o r r e s p o n d i n g c h a n g eo f t h em a i na r o m ac o n s t i t u e n t si nt h ep r o c e s s i n ga n ds t o r a g e ，t h r o u g ht h ea b o v e m e n t i o n e dr e s e a r c h ，t h ea u t h o rd r a w st h ef o l l o w i n gc o n c l u s i o n ： 1 s t u d yo nt h em a i na r o m ac o n s t i t u e n t so fd i f f e r e n tk i n d so fo r a n g ej u i c e w i t h i ns i xk i n d so fo r a n g ej u i c es e l e c t e d ，1 5k i n d so fa l c o h o l ，2 5k i n d so fe s t e r , 3 5 k i n d so fh y d r o c a r b o n ，9k i n d so fa l d e h y d e ，a n d5k i n d so fk e t o n ea r ed e t e c t e d j i n c h e n g o r a n g ej u i c ec o n t a i n st h em o s ta l c o h o l ，f o l l o w e db y7 2 1o r a n g ej u i c e ，a n dt h eo t h e r k i n d so fo r a n g ej u i c eh a v el o wc o n t e n to fa l c o h o l ；b e i b e i4 4 7o r a n g ej u i c ea n d t e l u o w e i t ao r a n g ej u i c ei sw i t hl l i g hc o n t e n to fe s t e r , a n dj i n c h e n go r a n g ej u i c ei sw i t h t h el o w e s t ；a l lo ft h es i xk i n d so fo r a n g ej u i c ea r ew i t hh i g hc o n t e n to fh y d r o c a r b o n ，a n d w i t h i nw h i c hj i n c h e n go r a n g ej u i c ea n dz a o j i no r a n g ej u i c ea r ew i t ht h eh i g h e s t ； j i n c h e n go r a n g ej u i c ea n d7 2 - 1o r a n g ej u i c ea r ew i t ht h eh i g h e s tc o n t e n to fa l d e h y d e ， a n dz a o j i no r a n g ej u i c ei sw i t ht h el o w e s t d u r i n gt h ep r o c e s s i n go fo r a n g ej u i c e ， p r o p e r m a t c ho fd i f f e r e n tk i n d ss h o u l db et a k e ni n t oc o n s i d e r a t i o na c c o r d i n gt o c o r r e s p o n d i n gr e q u i r e m e n t s ，i no r d e rt oo f f s e tt h ew e a k n e s sa n dp r o d u c eo r a n g ej u i c e w i t hh i g hq u a l i t y 2 s t u d yo nt h em a i na r o m ac o n s t i t u e n t so fo r a n g ej u i c eo fd i f f e r e n tm a t u r i t yd e g r e e i nf o u rk i n d so fo r a n g ej u i c es e l e c t e d ，1 7k i n d so fa l c o h o l ，2 0k i n d so fe s t e r , 3 8 k i n d so fh y d r o c a r b o n ，a n d8k i n d so fa l d e h y d ea x ed e t e c t e d a m o n gt h o s ek i n d so f i i i 西南大学硕十学何论文 o r a n g ej u i c e ，m a t u r eb e i b e i4 4 7o r a n g ej u i c ei sw i t ht h eh i g h e s tc o n t e n to fa l c o h o l ， f o l l o w e db ym a t u r eh a m u l i no r a n g ej u i c e ；m a t u r eb e i b e i4 4 7o r a n g ej u i c ea n dm a t u r e h a m u l i no r a n g ej u i c ea r ew i t hh i g hc o n t e n to fe s t e r , a n di m m a t u r eh a m u l i no r a n g e j u i c ei sw i t ht h el o w e s t ；a l lo ft h ef o u rk i n d so fo r a n g ej u i c ea r ew i t hh i g hc o n t e n to f h y d r o c a r b o n ，a n di m m a t u r ea n dm a t u r eh a m u l i no r a n g ej u i c er a n g ef i r s t ；n ec o n t e n to f a l d e h y d ei ni m m a t u r eo r a n g ej u i c ei sh i g h e rt h a nt h a ti nm a t u r eo r a n g ej u i c e d u r i n gt h e p r o c e s s i n go fo r a n g ej u i c e ，t h em a t u r i t yd e g r e eo fo r a n g es h o u l db ea t t a c h e dg r e a t i m p o r t a n c et o ，w h i c hw o u l dh a v eg r e a ti n f l u e n c eo nt h eq u a l i t yo fo r a n g ej u i c e t h e r e f o r e ，t h eh a r v e s tt i m es h o u l db ep r o p e d yc o n t r o l l e d ，a n do r a n g e sh a v et ob e g r a d e di no r d e rt op r o d u c eo r a n g ej u i c ew i t hh i g hq u a l i t y 3 s t u d yo nt h ei n f l u e n c eo fd i f f e r e n ts t e r i l i z a t i o nt e m p e r a t u r eo nt h em a i na r o m a c o n s t i t u e n t s t h i se x p e r i m e n tc o m p a r e dt h ea r o m ac o n s t i t u e n t sb e f o r ea n da f t e rs t e r i l i z a t i o nf o r 7 2 - 1o r a n g ej u i c ea n dj i c h e n g o r a n g ej u i c e i tt u r n so u tt h a tt h et o t a lc o n t e n to fa l c o h o l ， e s t e ra n do t h e rc o n s t i t u e n t si n7 2 - 1o r a n g ej u i c ei n c r e a s e sa f t e rs t e r i l i z a t i o n ，a n dt h a to f h y d r o c a r b o na n da l d e h y d ed e c r e a s e s h o w e v e r , a f t e rs t e r i l i z a t i o n ，t h ec o n t e n to fa l c o h o l i n j i c h e n go r a n g ej u i c ei s w i t hn oo b v i o u sc h a n g e ，t h et o t a lc o n t e n to fe s t e ra n d h y d r o c a r b o nd e c r e a s e s ，a n dt h a to fa l d e h y d ea n do t h e rc o n s t i t u e n t si n c r e a s e s i ti s s h o w nt h a th e a ts t e r i l i z a t i o nh a sd i f f e r e n ti n f l u e n c eo nt h ec o n t e n to fa r o m ac o n s t i t u e n t s o fd i f f e r e n tk i n d so fo r a n g ej u i c e ，t h e r e b y , f o ri m p r o v i n gt h eq u a l i t yo fo r a n g ej u i c e ， d i f f e r e n tm a t c ho fo r a n g ej u i c es h o u l db ec h o s e nt om e e td i f f e r e n tr e q u i r e m e n t sb y a p p r o p r i a t es t e r i l i z a t i o nt e m p e r a t u r es oa st o e n r i c ht h ea r o m ao ff i n i s h e dp r o d u c t o r a n g ej u i c e 4 ，s t u d yo nt h ei n f l u e n c eo fs t o r a g eo nt h em a i na r o m ac o n s t i t u e n t so fo r a n g ej u i c e t h r o u g ht h er e s e a r c ho nt h ec h a n g eo fa r o m ac o n s t i t u e n t sw h e no r a n g ej u i c ei s s t o r e dr e s p e c t i v e l yu n d e rf r o z e ns t o r a g ec o n d i t i o n sa n da t m o s p h e r ec o n d i t i o n s ，i ti s s h o w nt h a tt h ec o n t e n to fa l lo ft h em a i nc o m p o n e n t so fo r a n g ej u i c ec h a n g e si nt h e p r o c e s so fs t o r a g e ，a n dp r e s e n t sad e c r e a s i n gt r e n d 1 n h el o n gt h es t o r a g et i m ei s ，t h e w o r s et h eq u a l i t yo ft h eo r a n g ej u i c es t o r e dw i l lb e e v e r yf a c t o rs h o u l db et a k e ni n t o c o n s i d e r a t i o nd u r i n gt h ep r o c e s s i n go fo r a n g ej u i c e ，a n dn e c e s s a r ys t r a t e g i e ss h a l lb e a d o p t e dt oc o n t r o lo rs l o wd o w nt h ec h a n g i n gs p e e do ra r o m ac o n s t i t u e n t si no r d e rt o i m p r o v et h eq u a l i t yo fo r a n g ej u i c e k e yw o r d s ：o r a n g ej u i c e a r o m ac o n s t i t u e n t s s t o r a g ec h a n g e ss t u d y i v 独创性声明 学位论文题目：撞i 土圭要羞蚕物厦区墓在加工壁越过猩虫的变丝 巫宜 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，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 为获得西南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。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作了明确的 说明并表示谢意。 it 学位论文作者：愁牟砂签字日期：- 2 0 1 0 年夕月弓7 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 第1 章文献综述 1 1 橙汁的概述 第1 章文献综述 1 1 1 橙汁的概述 我国是柑橘的重要原产地之一，我国的柑橘资源丰富，品种优良繁多，并且 有4 0 0 0 多年的栽培历史，早在夏朝( 前2 1 世纪前1 7 世纪) ，中国的江苏、安徽、 江西、湖南、湖北等地生产的柑橘，已被列为贡税之物i l j 。经过长期栽培、选择， 柑橘成了人类的珍贵果品。世界柑橘主要分布在北纬3 5 。以南的区域，性喜温暖湿 润，有大水体增温的地域可向北推进到北纬4 5 0 。世界有1 3 5 个国家生产柑橘，年 产量居百果之首，产量第一位的数巴西，中国第二，美国第三1 2 j 。 我国柑橘分布在北纬1 6 0 - 3 7 0 之间，海拔最高达2 6 0 0 米1 3 j ，南起海南省的三 亚市，北至陕、甘、豫，东起台湾省，西到西藏的雅鲁藏布江河谷，但我国柑橘 的经济栽培区主要集中在北纬2 0 0 - 3 3 0 之间，海拔7 0 0 1 0 0 0 米以下【4 j 。全国生产 柑橘包括台湾省在内有1 9 个省( 市、自治区) ，其中主产柑橘的有浙江、福建、湖 南、四川、广西、湖北、广东、江西、重庆和台湾等1 0 个省( 市、区) 柑橘果实的营养和经济价值很高，特别适宜于全果资源化利用，柑橘汁和橘瓣 罐头均是水果中第一大同类加工产品。柑橘的品种较多，按原料的不同分为橙汁、 葡萄柚汁、柠檬汁、温州蜜柑汁等多种类型，橙汁一直是全球最重要的果汁产品， 也是出口量较大的果汁产品1 5 】。生产橙汁的原料甜橙为芸香科( r u t a c e a e ) 柑橘 亚科柑橘属( c i t u r s ) 果树，乔木，又名广柑、黄果、橙、广橘，学名c i t r u s s i n e n s i s ( l ) o s b e c k i 酬。甜橙一词则始见于明万历十四年( 1 5 8 6 ) 浙江绍兴府志。 橙汁的消费量占全球果汁的一半以上，目前世界橙汁年产量约2 0 0 0 万吨左右 ( 以原汁计) ，年出口量8 0 0 多万吨，橙汁主要出口国是巴西，其次是美国，出口 量都在上万吨以上【7 l 。目前世界人均年消费橙汁2 6 k g 左右，发达国家人均橙汁 年消费已超过1 3 k g ，而发展中国家人均仅0 2 k g ，橙汁的消费水平在发达国家已经 基本趋于稳定，而在发展中国家人均橙汁消费还处于较低水平【引。 随着经济的发展人民生活水平的提高，发展中国家橙汁消费水平将大幅度增 长。我国作为柑橘生产大国，随着鲜食市场的日趋饱和，柑橘加工业持续发展，其中 橙汁产品约占整个柑橘加工产品的8 6 ，是最重要的柑橘的加工产业【9 j ，橙汁产品主 要分为冷冻浓缩橙汁和冷冻还原汁和非浓缩橙汁三大类。随着我国人民生活水平 的提高，橙汁市场需求继续扩大，我国橙汁市场的发展潜力巨大。 1 1 2 橙汁的营养价值 橙汁含有丰富的维生素c 、一定量的柠檬酸以及叶酸、v b 、钾等营养物质， 其营养价值较高。 两南大学硕七学位论文 维生素c 是最强的抗氧化剂之一，可以清除自由基，帮助避免细胞和组织受 损，防止由此导致的各种疾病，还可以帮助提高对传染病的免疫能力。维生素c 不仅能促进牙齿和骨骼的生长，防止牙床出血，还能帮助改善铁，钙的吸收，对 形成胶原质也起到很重要的作用，研究显示血液里维生素c 含量高的人比含量低 的人寿命要长。全世界专家们的研究清楚地表明【1 0 】，每天吃新鲜水果，特别是柑 桔类水果，胃癌、食管癌、口腔癌、咽癌及宫颈癌的发病率会大大降低，还有些 研究指出含维生素c 丰富的水果有助于预防结肠癌和肺癌【l 。 叶酸是维生素b 复合体之一，是生长和发育必需的营养素，有促进骨髓中幼 细胞成熟的作用。近几年来，国内外学者陆续发现了叶酸有不少令人感举的新用 途，其中包括：抗肿瘤作用、对婴幼儿的神经细胞与脑细胞发育有促进作用等。 国外研究人员发现，叶酸可引起发癌细胞凋亡，对癌细胞的基因表达有一定影响， 故属于一种天然抗癌维生素【1 2 j 。 钾是维持生命不可或缺的必需物质。钾可以调节细胞内适宜的渗透压和体液 的酸碱平衡，参于细胞内糖和蛋白质的代谢，有助于维持神经健康、心跳规律正 常，可以预防中风，并协助肌肉正常收缩。人体钾缺乏可引起心跳不规律和加速、 心电图异常、肌肉衰弱和烦躁，最后导致心跳停止。在乳制品、水果、蔬菜、瘦 肉、内脏、香蕉、葡萄干中都含有丰富的钾。 维生素b 6 是制造抗体和红血球的必要物质；能适当的消化、吸收蛋白质和脂 肪，可帮助必需的氨基酸中的色氨酸转换成烟酸( n i a c i n ，维生素b 3 1 ；防止各种神 经、皮肤的疾病；缓解呕吐。维生素b 6 还可促进核酸的合成，防止组织器官的老 化，减缓夜间肌肉的痉挛、脚的抽筋、手的麻痹等各种手足神经炎的病症；它还 是一种天然的利尿剂。 1 1 3 橙汁在加工中存在的技术问题 目前国内对于柑橘的研究主要集中在柑橘栽培品种的选择、采前采后生理、 病害的研究以及采后贮藏保鲜等方向上，加工方面主要集中在加工工艺条件的优 化等方向，对于柑橘果汁品质方面研究甚少【1 3 】。目前果汁行业普遍认为，世界果 品加工中存在四大技术难题：果汁褐变、后浑浊、营养素损失和芳香物质逸散【1 4 l 。 柑橘果汁加工中芳香物质的损失是目前一个比较难以解决的问题，减少芳香物质 损失是柑橘果汁加工中调整和优化工艺操作所考虑的重要方面。 为此开展橙汁芳香物质的研究，有助于我们更深一步认识橙汁芳香化合物的 系统差别，达到在加工贮藏中控制香气组成的变化，本文为橙汁芳香物质的研究 提供理论依据。 1 2 橙汁主要芳香成分提取与分析方法的研究 1 2 1 芳香物质的提取的方法 1 2 1 1 溶剂萃取法 2 第1 苹文献综述 蔓曼曼曼舅皇曼曼曼曼曼曼曼窖量曼皇皇 j mm。mm。 -i 皇曼皇曼曼曼 溶剂萃取法其原理是根据化合物在溶剂中分配系数不同而引起萃取。可以直 接用有机溶剂( 如乙醚、二氯甲烷、戊烷等) 从食品中或者蒸馏的水溶液中萃取【1 5 j ， 分离挥发性物质，此溶剂萃取方法仅适用不含脂肪的食品，比如对果汁、酒中挥发 性物质的提取，方法简单易于操作。 1 2 1 2 同时蒸馏提取法( s d e ) ， 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 ) 是集蒸馏与萃取于一体的 芳香物质提取法【1 6 1 ，此方法是样品中随水蒸汽蒸发的组分在新鲜的低沸点有机溶 剂中不断抽提，并且只需要少量的有机溶剂，就可以提取大量的食品芳香物质， 对多种化合物都具有较高的回收率，此方法对于热敏性果蔬的香气成分可以采用减 压蒸馏结合旧，可降低系统的温度，提取成本，设备简单，操作方便，这种方法 是目前在食品风味物质研究中使用较广泛的分离提取方法之一。国家攻关项目“烟 用新型反应香料的研究”、“天然乳香香味剂的研究”的技术产品的芳香物质均是利 用该方法进行提取分离测定的。目前，这种方法广泛应用于芳香物质的提取分析 上，取得了较好的效果。 1 2 1 3 静态顶空进样法( s h s ) 静态顶空进样方法( s t a t i c - h e a d s p a c e ) 是将一定量的固( 液) 态样品置于一定 顶端空间的容器中，在一定的温度、压力、时间等条件下，收集主热力平衡态的 上空气体的方法【1 8 j 。该方法的优点是不需要溶剂，无污染，快速便捷，对色谱柱 伤害小而且能够真实的反映物质的香气成分。适于黏稠液体、固体等样品中的低 沸点挥发性物质、半挥发性成分。 1 2 1 4 固相微萃取法( s p m e ) 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 ，s p m e ) 在固相萃取基础上发展起来 的一种新型的无溶剂样品预处理的萃取分离技术【1 9 】，该技术集采样、萃取、浓缩、 进样于一体，与液液萃取和固相萃取相比，具有经济安全、操作简单、所需时间短， 灵敏度高、样品量小，重现性好等优点，适于分析低沸点的挥发性物质和非挥发性 物质，使用s p m e 方法处理样品时，应选择恰当的萃取头、纤维涂层和适当的取样 方法【删。 1 2 1 5 分子蒸馏法 分子蒸馏亦称短程蒸馏，是一种在高真空度下对高沸点、热敏性、易氧化物质 进行的特殊的液一液分离技术【2 1 】，可有效脱臭、脱色，它不同于传统蒸馏依靠沸点 差分离原理，而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离，高真空度限制 了本方法只能用于从纯油脂中分离香味物质( 无水场合) ，因此它广泛用于香料工业 中香精油的提取1 2 2 1 。 3 西南大学硕+ 学位论文 1 2 2 芳香物质的分析方法 对于香气成分的定性定量分析，常用的方法有气相色谱法( g c ) 、高效液相色谱 法( h p l c ) 、气质联用法( g c m s ) ，除了这些常用的，还包括、红外光谱法、紫外 光谱法、核磁共振法等【2 3 j 。 气相色谱法比较适合于易挥发的有机化合物的测定，它是目前香料研究中应用 较广的分析方法之一。依据待测样品性质选择适宜的载气、分离柱子、检测器和 操作条件对样品进行分析，即可得到满意的结果。 液相色谱法的原理同气相色谱相似，只是流动相是液体，这种方法适合于挥 发性较低的化合物，如有机酸、羰基化合物、糖类等的分析测定。 色谱质谱联用测定法是采用色谱质谱联用仪及计算机对分析检测数据信息 的处理，大大促进了风味化学研究技术的发展。色质联用仪，是一种快速准确的 分析仪器，也是目前分析鉴定中应用最广泛、权威的分析仪器之一。 1 3 橙汁主要芳香成分的国内外研究现状 1 3 1 国外的研究现状 近年来，水果芳香成分的研究受到了各国研究者越来越广泛的重视，国外关 于相关的报道也越来越多。橙汁挥发性芳香成分主要包括烃类、酯类、醇类、醛 类等等。a l b e r t oj n u n e z 等人报道了采用s d e 法与g c m s 法的结合，从葡萄柚汁 中分析鉴定了5 8 种风味化合物组成，其中有2 5 种是首次报道，并且发现来自相 同产地的同时采收的不同批次的葡萄柚在风味化合物组成上差别不大【渊。 m o s h o n a s 和s h a w 在瓦伦西亚橙汁中确定了2 4 种挥发性成分，此研究是采用 动态顶空进样和气质联用量化了1 6 种挥发性化合物【2 5 1 。 m y m ao ，n i s p e r o s c a r r i e d o 等人报道了采用顶空进样的方法比较研究了新鲜 橘汁和在加工过程中橘汁的挥发性成分，鉴定出2 0 中挥发性组分【矧。 p h i l i pe s h a w , m a n u e lgm o s h o n a s ，k i md b o w m a n 已经从柑橘汁中研究出了 5 3 种挥发性成分，从橘皮中中提出2 3 精油 2 7 1 。一些研究报告水果、柑桔果汁组成 中的挥发性成分或果皮精油已被用来帮助评价杂交后代【2 7 1 。 s e l l is ，c a b a r o g l ut c a n b a sa 研究了橙汁中挥发性风味组成成分和香精成 分，该实验是通过戊烷二氯甲烷溶剂提取结合g c m s 法鉴定分析【捌。分析鉴 定出3 4 种组分，其中对香气成分其主要作用的是芳樟醇，柠檬烯，b 水芹烯，松 油烯4 醇，乙酸乙酯，3 羟基己烯。 t t ys m 等人报道了通过有限差分法确定了橙汁的风味化合物在各种包装材 料中的扩散系数。实验结果表明，丁酸乙酯和辛醛在扩散过程中有明显的变化，d 柠檬烯和b 蒎烯随时间没有明显变化i z 9 j 。 4 第1 章文献综述 1 3 2 国内的研究现状 目前，国内对于橙汁芳香成分很少报道，但是对于葡萄、苹果、猕猴桃、桃 等水果的芳香物质研究的报道较多，这些为研究柑橘芳香物质的研究提供了理论 借鉴。 张海燕报道了不同品种、不同成熟度的柑橘的果汁的香气成分有明显差异【3 0 1 ， 张弛报道了精制的柑橘汁和浓缩的柑橘汁的香气成分有差劓3 1 】。 刘波等人报道了用水蒸汽蒸馏法与g c - m s 结合鉴定分析新鲜玫瑰香葡萄中的 芳香成分，确认了3 5 种化合物，其中较重要的芳香成分有：沉香醇、香叶酸、b 月桂烯、糠醛等【3 2 1 。 张晓华等人研究了苹果品种的完整果实及其鲜榨果汁的香气成分，总共鉴定 出6 0 种香气组分【3 3 j 。 李明，王利平对无锡水蜜桃香气成分进行了初步分析，共鉴定出8 2 种香气成分， 3 个品种共有的香气成分有3 7 种，它们共同构成了水蜜桃果实的香味，但其含量存 在一定的差异【3 q 。 1 4 影响芳香成分形成的主要因素 1 4 1 果实的产地 香气的形成受许多因素的影响，不同产地的果实，其土壤条件、气候、光照 等条件不同，芳香成分在组成和含量上均存在一定的差异。 1 4 2 栽培管理条件 不同的栽培管理条件影响柑橘芳香成分的形成，其中包括灌溉、施肥等。对 于这方面的研究主要集中在苹果、葡萄、草莓等水果【3 5 1 。刘松忠研究表明，草莓 果实的特征香气成分丁酸甲酯、丁酸乙酯等的相对含量均是随着施氮量的增加而 先增加后减少，中量氮肥处理最高，合理的施肥肥量有利于果实香气的形成m j 。 1 4 3 品种 不同品种的果实，其芳香成分在组成和含量上存在差异。周海燕等对锦橙果 汁和宫川蜜柑果汁的研究发现，锦橙果汁检测出香气成分6 2 种，其中醇类物质1 2 种，酯类物质8 种，烯类物质有2 5 种，酮类、醛类物质共有6 种，含量较多的成 分有癸醇、香芹醇、令苯二甲酸二异丁酯等；而宫川蜜柑果汁共检测出香气成分 3 2 种，其中醇类和酯类共5 种，烯类有1 2 种，酸类和其他物质有1 5 种，含量较 多的成分有柠檬烯、糠醛等p 丌。 5 两南大学硕七学位论文 1 4 4 成熟度及采收期 不同成熟期采摘的果实芳香成分在组成和含量上存在差异。通常情况下在最 适当的成熟期采收的水果具有该品种的典型的芳香成分，未成熟的果实不仅外观 品质差，并且也不具有成熟时期的一些物质，香气比较淡弱，有的还未形成果实 的特征香气，如果果实过于成熟，不利于贮藏运输，果汁含量也会大大降低删。 1 4 5 果实采后处理及贮藏 水果经过长时间贮藏后，芳香物质会变淡或者是消失。有研究表明，食品包 装的聚合物材料对苹果的芳香物质具有吸附性【3 9 1 。贮藏的外界环境直接影响到芳 香物质的形成、转化，因此对于贮藏条件的研究对芳香物质有重要意义。 1 5 小结 国内对于橙汁的芳香物质的研究比较少，本文为橙汁芳香物质的研究提供了 理论依据，并有利于提高我国柑橘果汁的质量和市场竞争力，对于我国柑橘加工 业来说具有重要的意义，但在贮藏对橙汁芳香物质的影响的研究还有待进一步深 入。 6 第2 章引言 ! l i!i _ 皇量鼍皇曼寡鼍曼皇量毫曼篡皇鼍曼曼曼曼 第2 章引言 2 1 选题目的和意义 橙汁一直是全球最重要的果汁产品，也是出口量最大的果汁产品，生产橙汁 的原料甜橙为芸香科( r u t a c e a e ) 柑橘亚科柑橘属( c i t u r $ ) 果树，乔木。 橙汁的消费量占全球果汁的一半以上，目前世界橙汁年产量约2 0 0 0 万吨左右( 以 原汁计) ，年出口量8 0 0 多万吨，橙汁主要出口国是巴西，其次是美国。随着我 国人民生活水平的提高，橙汁市场需求继续扩大，我国橙汁市场的发展潜力巨 大。 目前国内对于柑橘的研究主要集中在柑橘栽培品种的选择、采前采后生理、 病害的研究以及采后贮藏保鲜等方向上，加工方面主要集中在加工工艺条件的 优化等方向，对于柑橘果汁品质方面研究甚少。目前果汁行业普遍认为，世界 果品加工中存在四大技术难题：果汁褐变、后浑浊、营养素损失和芳香物质逸散。 柑橘果汁加工中芳香物质的损失是目前一个比较难以解决的问题，减少芳香物 质损失是柑橘果汁加工中调整和优化工艺操作所考虑的重要方面。 为此开展不同成熟度、不同品种间柑橘果品的芳香化合物种类的分析鉴定、 以及橙汁在不同加工条件下贮藏，在这个过程中芳香化合物的变化的研究尤其 重要。这些研究有助于我们更深一步认识橙汁芳香化合物的系统差别，达到在 加工贮藏中控制香气组成的变化，使其更接近于新鲜果汁，并且此项研究将有 利于提高我国柑橘果汁的质量和市场竞争力，对于我国柑橘加工业来说具有重 要的意义，同时柑橘加工业的发展必将带动整个柑橘产业的迅猛发展，这将为 促进农民增收、扩大城乡居民收入、就业以及改善生态环境作出积极贡献。 2 2 研究范围和内容 ( 1 ) 采用同时蒸馏萃取法( s d e ) 结合g c m s 法鉴定分析不同品种、不同成熟 度的橙汁的芳香成分，同时采用化学方法对不同品种、成熟度的橙汁的理化指标 进行比较研究。 ( 2 ) 采用同时蒸馏萃取法( s d e ) 结合g c m s 法鉴定分析不同杀菌温度对橙汁 主要芳香成分的影响。 ( 3 ) 采用同时蒸馏萃取法( s d e ) 结合g c m s 法鉴定分析冷冻贮藏橙汁的主要 芳香成分的影响。 ( 4 ) 采用同时蒸馏萃取法( s d e ) 结合g c m s 法鉴定分析气调贮藏方式贮藏 橙汁的主要芳香成分的影响。 7 两南大学硕十学位论文 2 3 课题来源 8 国家科技支撑计划子课题橙汁大罐无菌节能贮存技术研究 ( 2 0 0 7 b a d 4 7 8 0 5 4 ) 第3 牵不同品种橙汁的主要芳香物质 第3 章不同品种橙汁的主要芳香物质 3 1 前言 柑橘的品种是影响其果汁的主要芳香物质的组成和含量的主要因素之一。本 章采用水蒸汽蒸馏同时萃取法以及气相色谱质谱技术结合，同时采用内标法对不 同品种橙汁的芳香物质进行了定性和定量的分析，比较不同品种之间的芳香物质 的差异，为建立不同成熟度的橙汁的芳香物质的色谱图库和科学评价橙汁的芳香 物质奠定理论基础，同时也为橙汁贮藏技术水平的研究提供理论依据，为推动橙 汁加工业健康发展发挥积极作用。 3 2 材料和方法 3 2 1 试验材料 7 2 1 锦橙、北碚4 4 7 锦橙、哈姆林、特罗维塔、早金、锦橙取自重庆市三峡 建设集团有限公司忠县柑橘基地品种园。 取样时间：2 0 0 8 年1 2 月一2 0 0 9 年3 月。 3 2 2 主要试剂 表3 - 1 试验用主要试剂 t a b l e 3 - 1t h er e a g e n t su s e di nt h ee x p e r i m e n t 3 2 3 主要仪器与设备 9 两南大学硕十学位论文 曼曼曼曼量曼曼曼曼曼曼曼曼舅舅曼曼量曼曼曼曼量量量曼曼曼曼曼量曼皇曼皇曼曼鼍i 量曼! 曼曼曼曼曼皇皇舅曼曼曼曼曼曼皇皇曼曼曼曼曼量曼曼曼皇曼曼曼! 蔓 表3 - 2 试验用主要仪器 t a b l e 3 - 2t h ea p p a r a t u su s e di nt h ee x p e r i m e n t 3 2 4 试验方法 3 2 4 1 橙汁的制备 取成熟度适中的不同品种柑橘鲜果洗净，晾干，去皮，横切成两半，用家用 榨汁器榨出果汁，用干净的纱布过滤，所得果汁分装在2 5 0 m l 的玻璃瓶中，贮藏 在冰柜中待用。 3 2 4 2 橙汁主要营养成分的测定 ( 1 ) 维生素c 的测定：按g b8 2 1 0 1 9 8 72 ，6 二氯酚靛酚法测【加l 。 ( 2 ) 总糖测定：g b r i 6 1 9 4 _ 8 6 ，水果、蔬菜可溶性糖测定法1 4 1 】4 1 。 ( 3 ) 总酸的测定：按g b t1 2 4 5 6 食品中总酸的测定方法进行【4 2 1 。 ( 4 ) 可溶性固形物的测定：g b t12 1 4 3 1 8 9 软饮料中可溶性固形物的测定方法折 光计法【4 3 1 。 ( 5 ) 总色差的测定：用t c p 2 测色色差计测定l 、a 、b 、e ，l t - 七表亮度，a 代表红( + ) 或绿( 一) ，b 代表黄( + ) 或蓝( 一) ，e 代表色度。色差a e 表示贮藏橙汁与原汁色度差【4 4 1 。 3 2 4 3 橙汁芳香物质的提取( 同时蒸馏提取法s e d ) 1 4 5 】。 取果汁1 5 0 m l ，o 鲰l 0 9 4 7 9 m l 的内标物环己酮，置于5 0 0 m l 圆底烧瓶中接 s d e 装置的一端，用电热套加热至沸腾，装置的另一端接5 0 0 m l 的圆底烧瓶，内 装1 0 0 m l 正戊烷，4 0 。c 的恒温水浴加热保持沸腾。提取2 小时后，萃取溶剂用分 1 0 第3 币不i 司