柚果实不同成熟期主要营养功能成分的变化规律

作     者：张念 

作者单位：西南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张耀海

授予年度：2022年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

主      题：柚 功能成分 挥发性成分 不同成熟期 UPLC-QqQ-MS/MS 

摘      要：柚类作为柑橘重要的品种之一,营养丰富且口感佳,富含芳香挥发物、黄酮类化合物、酚酸、香豆素、类柠檬苦素和生物碱等功能成分,具有降血脂、降血糖、抗氧化、抗菌、抗炎和抗癌等生物活性。这些生物活性物质,在柚类不同部位、不同成熟期其组成有着很大的差异。因此,系统研究柚果不同成熟期、不同部位中主要营养功能成分的变化,对开展柚子资源化加工及相关功能成分食品的开发利用有着重要意义。本研究选取了西南地区常见6种柚果(东风早柚、长寿沙田柚、琯溪蜜柚、丰都红心柚、梁平柚、龙安柚),对其不同成熟期、不同部位中主要营养功能成分进行分析检测,比较了不同成熟期不同部位中理化指标和功能成分的组成和差异,旨在为柚果中营养功能成分的研究提供数据支持和科学依据,主要研究内容如下:(1)对6种柚果不同成熟期的基本理化品质进行了分析和检测,并重点比较了不同成熟期果汁中主要功能成分(Vc、类黄酮、酚酸、香豆素、类柠檬苦素)的组成和差异。结果表明:柚果实的单果重、横径和纵径、出汁率、可食率和可溶性固形物随着成熟期的延长而增加,而果皮厚度和可滴定酸含量显著下降;随着成熟期的延长,6种柚果的Vc含量均呈现先升高后降低的趋势;柚果汁中类黄酮以柚皮苷为主,呈现降低的趋势;酚酸以阿魏酸(肉桂酸型)为主,呈现降低的趋势;柚果汁香豆素含量较低,以6’,7’-二羟基香柠檬亭和橙皮内酯水合物为主,在不同品种中变化规律有较大差异;类柠檬苦素随着成熟期呈现先上升后下降的趋势,其中柠檬苦素在9月达到最高值;番茄红素只在丰都红心柚和龙安柚有检出,且随着成熟期延长呈现上升的趋势,均在11月左右含量达到最高。(2)基于UPLC-Qq Q-MS/MS方法对6种柚果不同成熟期不同部位(外皮层、内皮层和果肉)中87种功能成分(包括43种类黄酮、8种酚酸、27种香豆素、3种类柠檬苦素和6种生物碱)进行靶向筛查和定量分析。结果表明,累计检出75种功能成分。同一成熟期,6种柚果中不同部位功能成分的种类数大部分呈现以下规律:外皮层内皮层果肉。柚皮苷、野漆树苷、维采宁-2等17种类黄酮、香草酸和咖啡酸等两种酚酸、柠檬苦素、辛弗林和酪胺等两种生物碱在不同成熟阶段不同部位中均有检出。通过统计、聚类分析对主要26种功能成分的含量进行比较:柚果类黄酮以柚皮苷、维采宁-2和野漆树苷最为丰富,含量呈现内皮层外皮层果肉的规律;外皮层和果肉中香草酸和阿魏酸含量较高,内皮层中对羟基苯甲酸含量较高;6’,7’-环氧香柠檬亭、6’,7’-二羟基香柠檬亭、橙皮内酯水合物和橙皮内酯等香豆素含量较高;类柠檬苦素以柠檬苦素和诺米林为主。随着成熟期的延长,果肉中柚皮苷呈现下降的趋势,与果汁的变化规律吻合,而在外皮层和内皮层中呈现先升高后下降的趋势;野漆树苷和维采宁-2在三个部位均呈现下降的趋势;柠檬苦素和诺米林在果肉中也呈现先升高后降低的趋势;6’,7’-环氧香柠檬亭、6’,7’-二羟基香柠檬亭、橙皮内酯水合物、橙皮内酯、蛇床子素等香豆素呈现下降的趋势。酚酸的变化规律较为复杂:如香草酸在东风早柚、梁平柚、丰都红心柚、龙安柚果肉中呈现先上升后下降的趋势,而在琯溪蜜柚、长寿沙田柚果肉中呈现下降的趋势;p-香豆酸在长寿沙田柚、梁平柚呈现先升后降的趋势,在东风早柚、琯溪蜜柚、丰都红心柚、龙安柚呈现下降的趋势。采用聚类分析对柚中26种功能成分进行分析,结果表明,8月和9月代谢积累相近,10月和11月代谢积累相近,6月时功能成分含量与其他成熟阶段差异大。(3)采用HS-SPME-GC-MS对6种柚果不同成熟期外皮层中的挥发性物质进行分析检测,累计检测出萜烯类、醛类、醇类、酮类、酯类等54种物质。利用PCA、OPLS-DA等化学计量方法进行模型的构建与验证,结合单变量分析法T检验和变量重要性投影指标(VIP值),选择VIP1、P值0.05为标准,筛选柚果外皮层不同成熟期的差异代谢物。结果表明,6种柚果不同成熟期外皮层中的挥发性物质主要以柠檬烯、月桂烯、β-蒎烯和α-蒎烯为重要的差异代谢物。