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基于色谱质谱联用技术对赣南脐橙生长过程中香气成分及类黄酮成分含量变化研究

叶咏虹

基于色谱质谱联用技术对赣南脐橙生长过程中香气成分及类黄酮成分含量变化研究

叶咏虹1
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  • 1. 南昌大学
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摘要

脐橙(CitrussinensisOsbeck)被称为“中华第一果”,是江西省的特色名片。赣南地处江西南部,日照充足,昼夜温差较大,因得天独厚的栽培条件而被誉为“中国脐橙之乡”。赣南脐橙外表光亮、果实硕大、肉质鲜红、香脆多汁,深受消费者的喜爱。营养及药用价值方面,脐橙富含精油、类黄酮、酚酸、胡萝卜素和维生素、矿物质等成分,具有抗氧化、抗诱变、降低心血管疾病和肿瘤发生率等多种生理功能。 目前,国内外的研究主要集中在脐橙活性成分的提取与研究、品种对比以及采后储藏保鲜等方面,对脐橙生长过程中化学成分变化的研究尚不多见。脐橙成熟的过程亦是各种化学成分动态变化和积累的过程,利用色谱质谱联用技术监测脐橙生长过程中化学成分的动态变化,分析其变化规律及积累特点,对于脐橙资源的高效开发和利用都有一定的理论指导意义。此外,许多活性成分在被丢弃的果皮中含量尤为丰富,如精油、萜类、黄酮和果胶等,为了减少资源浪费,对脐橙果皮的研究也十分必要。因此,本实验以花后119-245d的赣南脐橙果肉和果皮为研究对象,探究了成熟度对香气成分、非挥发性成分、类黄酮及抗氧化活性的影响。研究内容及结论如下: 第一章:对赣南脐橙中的香气成分的提取、鉴定作了详细介绍,并阐述了近年来国内外有关脐橙主要生物活性成分及其生理功能的研究成果。最后介绍了代谢组学常用的检测技术、化学计量学方法,以及它们在柑橘研究中的应用。 第二章:基于顶空固相微萃取(HS-SPME)和气质联用技术(GC-MS),辅以化学计量学方法,系统研究了7个成熟度的赣南脐橙的香气成分。在脐橙果肉和果皮中分别鉴定出了43和54种香气成分,不同阶段的脐橙香气成分均有明显的增加、减少或消失。果肉中单萜类物质主要集中在生长初期,而果皮恰恰相反。果皮中的倍半萜烯含量较果肉更高。醇类和酯类是脐橙生长初期的主要香气成分,而醛类在中后期表现出较高的浓度。香气活力值(OAV)分析显示,13种物质是脐橙生长过程中的关键香气成分。其中,芳樟醇、β-月桂烯和柠檬烯的贡献率最高。偏最小二乘判别分析(PLS-DA)结合单因素方差分析(ANOVA)在不同成熟度脐橙果肉和果皮分别筛选出14和18种差异标志物。该研究结果有助于理解脐橙生长过程中香气化合物的动态变化及积累情况。 第三章:基于超高效液相色谱飞行时间质谱(UPLC-QTOF-MS),研究了花后119-245d七个成熟度的赣南脐橙果肉和果皮中的非挥发性物质。经过数据库比对,在脐橙果肉和果皮中分别鉴定出了46和50种非挥发性成分。主成分分析显示7个成熟度的脐橙样本存在显著差异,依据PLS-DA模型(VIP>1)以及单因素方差分析(p<0.05)在正离子模式下的脐橙果肉和果皮共筛选出20种差异代谢物,包括氨基酸、黄酮、柠檬苦素、糖、酸以及其他活性物质。以峰面积绘制聚类热图,结果显示各种代谢物随成熟度增加呈现不同的变化趋势。本研究扩充了脐橙生物活性物质的相关数据,为脐橙资源的进一步开发提供理论数据。 第四章:采用高效液相色谱-三重四极杆质谱联用技术(HPLC-QQQ-MS)结合化学计量学方法对花后119-245d的赣南脐橙果肉和果皮中橙皮苷、橙皮素和柚皮素等7种常见类黄酮进行定量分析,探究成熟度对类黄酮含量的影响。结果显示随着成熟度增加,7种类黄酮均呈现显著下降趋势。其中,新橙皮苷、橙皮苷和柚皮苷含量最高。此外,果肉类黄酮含量明显高于果皮。采用FRAP、ABTS、DPPH三种方法,分别评价了不同成熟度脐橙果肉和果皮的抗氧化活性。果肉抗氧化活性随果实成熟度提高,呈明显下降趋势,而果皮抗氧化活性变化不明显。总酚(TPC)和总黄酮(TFC)含量测定结果显示果肉随成熟度增加呈现严格的下降趋势,果皮则变化较为波动,无明显的规律。相关性热图显示抗氧化活性与TPC、TFC及大多数类黄酮呈显著正相关。

关键词

赣南脐橙/色谱-质谱联用技术/成熟度/香气成分/类黄酮/化学计量学

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授予学位

硕士

学科专业

食品加工与安全

导师

王远兴/崔厚华

学位年度

2024

学位授予单位

南昌大学

语种

中文

中图分类号

TS
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