摘要:【目的】探究不同温湿度对广陈皮水分、色泽和挥发性成分的影响,为广陈皮的科学储藏和综合加工利用提供参考依据。【方法】以2022年广陈皮为研究对象,在高温高湿(35℃、85%)环境下处理5 d,然后在低温低湿(20℃、55%)环境下处理5 d,2种环境下交替处理180 d,以室温条件(25℃、65%)为对照组,通过水分含量和水分活度分析其水分变化,通过色度值和褐变度分析其色泽变化,采用气相色谱—质谱联用法分析鉴定其挥发性成分。【结果】与对照组相比,高温高湿—低温低湿交替处理30~180 d的处理组广陈皮水分含量和水分活度显著提高(P<0.05,下同),正面的总色差值(ΔE*)极显著提高(P<0.0 下同),90~180 d褐变度显著增加。对照组和处理组共检测出80种挥发性成分,其中烯烃类28种、醛类14种、酯类12种、醇类14种、烷烃类1种、酮类5种、酚类2种和酸类4种。烯烃类和酯类化合物是广陈皮中的主要挥发性物质,相对含量分别为34.14%~57.18%和27.43%~46.62%,2组广陈皮中均以2-甲氨基-苯甲酸甲酯相对含量最高,D-柠檬烯次之。处理180 d时,处理组的酯类和酸类化合物相对含量分别显著和极显著高于对照组,醛类和酚类化合物相对含量极显著低于对照组,醇类化合物相对含量显著低于对照组,其中2-甲氨基-苯甲酸甲酯在处理组中相对含量(42.31%)高于对照组(36.49%),D-柠檬烯在处理组中相对含量(16.91%)低于对照组(18.80%)。肉豆蔻酸和γ-丝氨酸只在对照组中检出,亚油酸只在处理组中检出。【结论】高温高湿—低温低湿交替处理对广陈皮水分、色泽和挥发性成分影响显著,水分含量、水分活度和ΔE*显著提高,主要挥发性成分相对含量显著变化,在广陈皮实际仓储中可推广应用。
关键词:广陈皮;温湿度;水分;色泽;挥发性成分
中图分类号:S666.209.3文献标志码:A文章编号:2095-1191(2024)07-2006-15
Effects of different temperatures and humidities on color and volatile components in Citri reticulata‘Chachi’
LI Meng-han CHEN Yu-ting 3,WU Ji-jun YUYuan-shan WEN Jing ZOU Bo LIU Hao-cheng XU Yu-juan *,FU Man-qin
(1College of Food Science and Technology,Guangdong Ocean University,Zhanjiang,Guangdong 524088,China;2Sericultural&Agri-food Research Institute,Guangdong Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of FunctionalFoods,Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Guangdong Key Laboratory of Agricultural Products Processing,Guangzhou,Guangdong 510610,China;3Wuzhou University,Wuzhou,Guangxi 543003,China)
Abstract:【Objective】The effects of different temperatures and humidities on the moisture,color and volatile compo-nents of Citrus reticulata‘Chachi’were explored to provide reference for the scientific storage and comprehensive processing and utilization of C.reticulata‘Chachi’.【Method】Taking the C.reticulata‘Chachi’in 2022 as the researchobject,they were treated under the environment of high temperature and high humidity(35℃,85%)for 5 d,then treated under the environment of low temperature and low humidity(20℃,55%)for 5 d,and alternately treated under the two environment for 180 d,with room temperature(25℃,65%)as the control group.The water content and water activity were used to analyze the water content change,chromatic value and browning degree were used to analyze the color change,and the volatile components were identified by gas chromatography-mass spectrometry.【Result】Compared with the control group,the water content and water activity of C.reticulata‘Chachi’were significantly increased(P<0.05,the same below),the total color difference(ΔE*)of the front side was extremely significantly increased(P<0.0 the same below),and the browning degree during 90-180 d was significantly.A total of 80 volatile components were de-tected in the control group and the treatment group,including 28 olefins,14 aldehydes,12 esters,14 alcohols,1 al-kanes,5 ketones,2 phenols and 4 acids.Olefins and esters were the main volatile compounds in C.reticulata‘Chachi’,with relative contents of 34.14%-57.18%and 27.43%-46.62%respectively.The relative content of methyl 2-methylamino-benzoate was the highest in the two groups of C.reticulata‘Chachi’,followed by D-limonene.After 180 dof treatment,the relative contents of esters and acids in the treatment group were significantly and extremely significantly higher than those in the control group respectively,the relative contents of aldehydes and phenols were extremely significantly lower than those in the control group,and the relative contents of alcohols were significantly lower than those in the control group.The relative content of methyl 2-methylaminobenzoate in the treatment group(42.31%)was higher than that in the control group(36.49%).The relative content of D-limonene in the treatment group(16.91%)was lower than that in the control group(18.80%).Myristic acid andγ-serine were only detected in the control group,and linoleic acid was only de-tected in the treatment group.【Conclusion】The alternating treatment of high temperature and high humidity-low tempera-ture and low humidity has significant effect on the moisture,color and volatile components of C.reticulata‘Chachi’.The moisture content,water activity andΔE*increase significantly,and the relative contents of main volatile components change significantly.This practice can be promoted and applied in the actual storage of C.reticulata‘Chachi’.
Key words:Citri reticulata‘Chachi’;temperature and humidity;moisture;color;volatile components
Foundation items:National Key Research and Development Program of China(2021YFD1600104);Talent Project of Guangdong Academy of Agricultural Sciences(R2020PY-JX011);Guangzhou Science and Technology Project(2023B03J1370);Chaozhou Science and Technology Project(202301NY01)
0引言
【研究意义】陈皮(Pericarpium Citri Reticulatae,PCR)为芸香科植物橘(Citrus reticulata Blanco)及其栽培变种的干燥成熟果皮,根据植物来源不同分为陈皮和广陈皮(国家药典委员会,2020)。广陈皮为茶枝柑(Citrus reticulata‘Chachi’,又称新会柑、大红柑)的干燥成熟果皮,又称为新会陈皮,被评为国家地理标志产品,属于广东十大道地药材之一,质量较优(Li etal.,2006;魏悦,2023)。广陈皮中含有黄酮类化合物、挥发油和生物碱等成分(Fu et al.,2017;Stohs,2017;练习中等,2018),具有理气健脾、和胃止呕、燥湿化痰等功效,临床上用于治疗脘腹胀满、食少吐泻、咳嗽痰多等症状(魏悦,2023;温宝莹等,2023),具有很高的食用和药用价值。中医理论认为陈皮“陈久者良”,其贮藏年限从1、2、3年至十余年不等,道地药材新会陈皮贮藏长达数十年,且贮藏年限越久价格越高(张鑫等,2017),具有很高的经济价值,但传统的自然陈化耗时久且易受污染。有研究表明,陈皮在高温高湿(30℃、75%)条件下贮藏,其挥发性成分含量有所下降,黄酮类成分总黄酮和橙皮苷含量呈先增后减的变化趋势,川陈皮素含量呈增加趋势(张鑫等,2016)。因此,研究陈皮储藏环境的温湿度和现代化仓储,对陈皮安全、准确、有效的科学陈化具有重要的科学意义和应用价值。【前人研究进展】研究表明,陈皮陈化伴随着外观性状的变化;随着陈化时间的延长,陈皮的明亮度、红绿和黄蓝的色度值降低,陈化过程经历橘红色—红棕色—黄棕色—棕褐色的颜色变化,且质地受温湿度影响,在温湿度较高的8—10月质地偏软(刘素娟,2018;王光宁,2021)。陈皮“陈久者良”的陈化机制已有大量报道,普遍认为是因为陈皮活性成分(黄酮类成分)含量增加,或陈皮挥发油含量降低,其挥发性成分发生变化(王福等,2021)。邓海丹等(2023)研究发现,随着陈化时间的延长,陈皮茶中总黄酮、总多糖、川陈皮素及橘皮素含量呈显著升高趋势,而橙皮苷和总酚酸含量呈显著下降趋势,且陈化过程中产生新的黄酮类物质成分。挥发性成分能客观反映不同陈皮的风味特点,是评价陈皮风味品质的重要指标之一,有研究表明,陈皮风味物质以烯烃类、醇类和醛类为主(Liu et al.,2023),具有抗菌、抗炎、抗氧化等多种活性(Duan etal.,2016;崔佳韵和梁建芬,2019)。胡继藤等(2014)研究22批不同贮藏年份新会陈皮样品的挥发油成分,发现不同挥发油成分的变化趋势不一致,其中D-柠檬烯、γ-松油烯、异松油烯等含量均在贮藏20~25年达最高值后下降,2-甲氨基-苯甲酸甲酯含量随着贮藏时间的延长逐渐降低,松油醇和旷合金欢烯含量无明显变化。陈荣荣(2017)对不同年份(3、5和10年)广陈皮中香气组分进行对比分析,发现橙花醇、乙烯橙花酯和2,4-癸二烯醛仅在贮藏3年的广陈皮中检测到,贮藏10年的广陈皮中N-甲基邻氨基苯甲酸甲酯和甜橙醛相对含量明显高于贮藏3年和5年的广陈皮。刘丽娜等(2020)研究不同贮藏年份的陈皮挥发性成分差异,发现在陈皮贮藏过程中,烯烃类和萘类化合物相对含量先增加后减少,酯类、酚类和醇类化合物含量先减少后增加,醛类化合物含量逐年递减,而烷烃类化合物仅在贮藏5年的陈皮中检测到。【本研究切入点】陈皮产地新会属亚热带季风性气候,热量充足,雨量充沛,无霜期长。本课题组在前期研究中模拟新会当地环境,即低温低湿与高温高湿交替的气候条件,探讨温度和湿度对广陈皮中黄酮类成分及其抗氧化活性的影响,结果表明与室温环境相比,低温低湿与高温高湿交替处理降低广陈皮中总黄酮、总酚和橙皮苷含量,但提高多甲氧基黄酮含量和抗氧化活性(Fu etal.,2018)。陈皮的挥发性成分是其品质评价的重要指标之一,在很大程度上决定其香气和药效。目前关于陈皮品质报道多集中在相同温湿度下不同储藏年限陈皮品质的比较,或进行标准干仓与自然陈化贮藏条件下陈皮品质的对比(陈霖虹等,2024a),针对特定储存条件对陈皮挥发性成分影响的研究相对较少。【拟解决的关键问题】通过在高温高湿(35℃、85%)和低温低湿(20℃、55%)条件下交替处理广陈皮,探讨不同温度和湿度对广陈皮色泽、褐变度、水分含量、水分活度及挥发性成分的影响,以期为广陈皮的科学储藏和综合加工利用提供参考依据。
1材料与方法
1.1试验材料
广陈皮购自江门市新会陈皮村市场股份有限公司,为2022年12月采摘生产的新皮,经广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所徐玉娟研究员鉴定为芸香科植物橘的栽培变种茶枝柑的干燥成熟果皮。主要仪器设备:SPX-250B生化培养箱(上海佳胜实验设备有限公司)、GYW-66型水分活度仪(深圳市冠亚技术科技有限公司)、双光束紫外可见分光光度计(上海美谱达仪器有限公司)、7890-5977B-ODP气相色谱—质谱联用仪(美国Aligent公司)、BioTek Gen5酶标仪(美国伯腾有限公司)和Chroma Meter CR-400色差仪[柯尼卡美能达办公系统(中国)有限公司]。
1.2试验方法
1.2.1样品处理称取500 g广陈皮,平均分为2组:处理组(TH)广陈皮置于人工培养箱中,在高温高湿(35℃、85%)环境下处理5 d,然后降至低温低湿(20℃、55%)环境处理5 d,在2种环境下交替处理180 d;以室温条件(25℃、65%)为对照组(CK)。2组分别于处理0、30、60、90、120、150和180 d后取适量样品放入铝箔密封袋中,保存在-20℃冰箱待测。
1.2.2水分含量测定水分含量采用《中华人民共和国药典(四部)》的水分测定法(0832第一法)(国家药典委员会,2020)进行测定。
1.2.3水分活度测定采用GYW-66型水分活度仪测定水分活度。点击NaCI校正模式,将配制好的饱和盐溶液放入测量探头内,设定测量时间15min,倒计时结束后,校正结束;选择单通道测量模式,将1.2.1取样的广陈皮用磨粉机打成细粉,过100目筛网,称取粉末1.0 g于器皿盒中,设定测量时间15min,倒计时结束后,记录最后时间节点的水分活度值。
1.2.4色度值测定采用Chroma Meter CR-400色差仪测量广陈皮正反两面(正面为橘色面,反面为白色面)色泽。其中L*为亮度值,a*为红绿色度值,b*为黄蓝色度值,ΔE*为总色差值,ΔE*越大说明橘皮色泽变化越大。ΔE*计算公式:
式中,ΔL*表示亮度差,Δa*表示红绿差,Δb*表示黄蓝差。
1.2.5褐变度测定称取广陈皮粉末0.1 g,加入10 mL蒸馏水,混匀后静置24 h,然后于10000 r/min条件下离心10 min,得上清液,以蒸馏水作空白对照,将上清液在420 nm处测定吸光度,即为干燥橘皮的褐变度(王光宁,2021)。
1.2.6气相色谱—质谱联用(GC-MS)技术测定挥发性成分样品制备:称取0.5 g广陈皮粉未置于固相微萃取样品瓶中,加入5 mL无菌水和一个磁性搅拌子,置于电热恒温加热搅拌器中65℃水浴平衡10 min,再将活化好的50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取头插入样品瓶的顶空部分吸附30 min,最后将萃取头拔出并插入气相色谱—质谱联用仪进样器中解吸10 min。
GC条件:色谱柱为DB-5MS色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25μm),载气为氦气,流速1.2 mL/min。进样口温度250℃;程序升温:柱初温40℃,保持3.5 min,以10℃/min升至100℃,再以7℃/min升至180℃,最后以25℃/min升至280℃,保持5min。
MS条件:电离方式为电子轰击离子源;电离电压70 eV;传输线温度280℃;离子源温度230℃;电子倍增器电压1353 V;四极杆温度150℃;质量扫描范围33~50 u(陈霖虹等,2024a)。
1.3统计分析
所有试验重复3次,结果以平均值±标准偏差表示。采用NIST 14.0谱库对各色谱峰进行相似度检索比较,并选择匹配度高的检索结果作为有效挥发性物质,筛选出广陈皮的挥发性物质,使用面积归一化法取平均值计算各个挥发性成分相对含量。采用Excel 2022处理试验数据,SPSS 26.0进行显著性分析,以Origin 2022制图。
2结果与分析
2.1广陈皮水分含量和水分活度的变化
由图1-A可知,高温高湿—低温低湿交替处理30~180 d,处理组广陈皮水分含量均显著高于对照组(P<0.05,下同),含量分别为12.52%~14.89%和7.98%~9.11%;在处理180 d时,处理组和对照组的广陈皮水分含量分别为12.52%和8.45%,均在《中华人民共和国药典(四部)》要求的陈皮含水量范围(13%)内(国家药典委员会,2020)。
广陈皮的水分活度变化如图1-B所示,高温高湿—低温低湿交替处理30~180 d,处理组的水分活度始终显著高于对照组,对照组的水分活度为0.54~0.57,处理组水分活度为0.72~0.76。
2.2广陈皮色泽的变化
2.2.1广陈皮色度值的变化广陈皮正面的色度值变化如图2所示,对照组广陈皮正面a*和b*随着处理时间的延长呈先升高后降低再升高的变化趋势,180 d时较0 d分别显著提高43.05%和24.89%,ΔE*变化趋势与a*和b*相同;处理组广陈皮正面的a*、b*和L*随处理时间延长呈波动式下降趋势,处理180 d时较0 d分别下降18.69%、62.02%和47.64%;处理30~180 d处理组L*始终极显著小于对照组(P<0.0 下同),说明与对照组相比,处理组广陈皮明显变暗。处理组的ΔE*呈上升趋势,处理30~180 d处理组始终极显著高于对照组,说明处理组广陈皮正面色差变化大于对照组。
广陈皮反面的色度值变化如图3所示,对照组广陈皮反面a*、b*和ΔE*在180 d时较0 d分别显著提高297.54%、36.42%和88.13%,L*显著下降24.62%;处理组广陈皮反面a*、b*和ΔE*在处理180 d时较0 d分别显著提高790.35%、68.09%和180.91%,L*呈下降趋势,在180 d时显著下降15.77%。对照组和处理组广陈皮反面a*和b*均呈升高趋势,L*均呈下降趋势,说明随着处理时间的延长,对照组和处理组广陈皮反面的明度值降低,红度值和黄度值升高,颜色由明亮逐渐变得暗沉。处理组的ΔE*随处理时间延长逐渐升高,在180 d时达最大值,而对照组的ΔE*在90 d达最大值后显著降低,处理组的ΔE*在整个处理阶段始终极显著高于对照组(处理60和90d除外),说明处理组广陈皮反面色差变化大于对照组。
2.2.2广陈皮褐变度的变化广陈皮褐变度的变化如图4所示,对照组和处理组的褐变度均呈上升趋势,在180 d时分别为0.24和0.38,较0 d分别显著提高14.0%和78.3%;在90~180 d处理组的褐变度显著高于对照组,可能是温度和湿度的改变促使广陈皮产生非酶褐变、酚类物质酶促褐变等一系列美拉德反应,从而导致其色泽发生改变,褐变度增加。
2.3广陈皮挥发性成分分析结果
利用GC-MS技术对处理组和对照组广陈皮的挥发性成分及其相对含量进行鉴定分析,根据香气物质的峰保留时间及峰面积等相关参数,绘制不同温湿度处理广陈皮挥发性物质总电离子流图(图5),可以看出不同处理下广陈皮挥发性物质总电离子流图之间具有明显差异。广陈皮挥发性物质组成及其相对含量见表1。处理组和对照组广陈皮共检测出80种挥发性成分,其中烯烃类28种、醛类14种、酯类12种、醇类14种、烷烃类1种、酮类5种、酚类2种和酸类4种;处理组和对照组分别检测出74和79种挥发性成分。随处理时间的延长,对照组烯烃类化合物相对含量降低,酚类、醇类和酮类化合物相对含量先升高后降低再升高,酯类化合物相对含量先升高后降低;处理组烯烃类化合物相对含量降低,酚类和酸类化合物相对含量波动式升高,醛类、酯类和酮类化合物相对含量整体呈先升高后降低的变化趋势。在180 d时,处理组和对照组广陈皮中均以酯类挥发性成分相对含量最高,其他种类相对含量由高到低依次是烯烃类、酚类、醛类、醇类、酮类、酸类、烷烃类。
2.3.1烯烃类烯烃类化合物是广陈皮挥发性成分中相对含量较高的一类,主要成分有D-柠檬烯、α-法尼烯、γ-松油烯和Δ-杜松烯等。从表1和图6-A可看出,随处理时间的延长,对照组和处理组的烯烃类化合物相对含量均呈下降趋势,D-柠檬烯和α-法尼烯相对含量均逐渐降低,γ-松油烯相对含量则先降低后升高。在180 d时,对照组和处理组的烯烃类化合物相对含量分别为35.68%和36.59%,其中D-柠檬烯相对含量最高,分别为18.80%和16.91%,α-法尼烯和γ-松油烯相对含量次之;与0 d相比,180 d处理组的D-柠檬烯和α-法尼烯相对含量下降较快,降幅分别为34.58%和51.46%,而对照组γ-松油烯的下降程度大于处理组,降幅分别为44.94%和38.02%。2.3.2酯类酯类化合物是广陈皮挥发性成分的主要组分,在2组广陈皮中相对含量均先升高后降低,在30~180 d处理组相对含量显著或极显著高于对照组(图6-B)。在180 d时,对照组和处理组分别检出10和7种酯类物质,相对含量分别为37.70%和43.57%;此时2-甲氨基-苯甲酸甲酯、乙酸橙花酯、(-)-菊酯D、棕榈酸甲酯、棕榈酸乙酯和亚麻酸甲酯是2组广陈皮的共有成分,其中2-甲氨基-苯甲酸甲酯相对含量较高,对照组和处理组分别为36.49%和42.31%,较0 d分别提高34.95%和57.52%(表1)。
2.3.3醛类随处理时间的延长,在2组广陈皮中醛类化合物相对含量变化明显,对照组醛类化合物相对含量波动式升高,处理组的相对含量则呈先升高后降低的变化趋势(图6-C)。在180 d时,对照组和处理组分别检出12和8种醛类物质,相对含量分别为9.32%和5.01%,α-甜橙醛、癸醛和4-(1-甲基乙烯基)-1-环己烯-1-甲醛的相对含量较高(相对含量>1.00%),其中对照组的α-甜橙醛和癸醛相对含量高于处理组(表1)。
2.3.4醇类醇类物质通常阈值较小,对于陈皮整体风味起到积极作用。随处理时间的延长,醇类化合物在2组广陈皮中交替变化,相对含量整体上先升高后降低(图6-D);其中(-)-4-萜品醇、(1R,5R)-rel-香芹醇和芳樟醇相对含量较高,180 d时对照组的(-)-4-萜品醇和(1R,5R)-rel-香芹醇相对含量明显高于处理组,处理组的芳樟醇含量明显高于对照组(表1)。
2.3.5酚类、酮类、酸类和烷烃类酚类物质对陈皮香气也有一定贡献。在2组广陈皮中,酚类化合物相对含量呈先升高后降低再升高的变化趋势,对照组的上升趋势大于处理组(图7-A)。4-异丙基-3-甲基苯酚和香芹酚是2组广陈皮的共有成分,180 d时对照组的香芹酚含量明显高于处理组(表1)。
酮类物质在陈皮中含量较低,通常具有花果香,对陈皮香味起修饰作用。在2组广陈皮中,酮类化合物相对含量均呈先升高后降低的变化趋势(图7-B)。其中,(S)-(+)-香芹酮相对含量较高,在180 d时对照组和处理组的相对含量分别为0.41%和0.37%(表1)。
酸类物质在广陈皮中含量较低,在对照组中呈升—降—升—降的变化趋势,在处理组中整体呈上升趋势(图7-C)。广陈皮中酸类物质有棕榈酸、亚油酸、肉豆蔻酸和γ-丝氨酸,其中肉豆蔻酸和γ-丝氨酸只在对照组中检出,亚油酸只在处理组中检出,棕榈酸是2组广陈皮的共有酸类成分(表1)。
2组广陈皮中烷烃类化合物相对含量均小于0.10%,只检出六甲基环三硅烷1种化合物,对照组相对含量无明显变化,处理组相对含量先升高后降低,在150和180 d未检出。
3讨论
前人关于陈皮的陈化研究主要从不同年限的陈皮化学成分变化、药理作用强弱比较等方面进行探讨,也有报道微生物参与陈皮的陈化过程(张鑫等,2017;傅曼琴等,2022),但关于温湿度影响陈皮陈化风味品质的研究鲜有报道。本研究通过在高温高湿(35℃、85%)和低温低湿(20℃、55%)环境下交替处理广陈皮,探讨该处理对广陈皮水分含量、水分活度、色泽、褐变度和挥发性成分的影响。结果显示,处理组水分含量和水分活度显著大于对照组,说明高温高湿—低温低湿交替处理会使广陈皮水分含量升高,水分活度变大。水分含量指食品中含水量占该食品总重量的百分比,而水分活度是指系统中水分存在的状态,即水分的结合程度。水分含量和水分活度相互关联,通过控制广陈皮的水分含量,可以间接调节其水分活度,从而影响其微生物活性、化学反应速率和物理性质。高水分含量和水分活度会增加微生物的活性,加速广陈皮中的化学反应速率,使其软化、变色,挥发油和芳香物质发生变化,影响其特有的香气和风味。
褐变现象普遍发生于食品加工和储藏过程中,主要是由于酚类化合物的酶促和非酶促氧化,以及氨基酸和还原糖混合物加热时伴随的美拉德反应引起,易受温度和环境的影响,最终可导致食品色泽和风味的变化(王光宁,2021)。本研究中,2组广陈皮的ΔE*和褐变度均随处理时间的延长逐渐升高,与Fu等(2017)研究发现自然存放36个月的广陈皮褐变程度呈上升趋势,且处理组显著大于对照组的结果一致。高温高湿环境加速多酚类物质的酶促反应和糖类物质等的美拉德反应,使广陈皮颜色加深;低温低湿环境下美拉德反应和酶促反应减缓,当广陈皮重新置于高温高湿环境中时,反应再次加速,形成反应减缓—加速—减速的循环效果。反复的高湿和低湿环境导致广陈皮内部水分的频繁变化,使化学反应更加剧烈,最终加速广陈皮色泽变化。
挥发性物质是评价广陈皮品质的重要指标之一。随着贮藏时间延长,不同研究报道的陈皮挥发性物质成分变化趋势不一致。易伦朝等(2005)研究发现随放置年限(4、7和10年)的增加,陈皮挥发油中各成分的含量均降低。胡继藤等(2014)以不同贮藏年限(1~30年)的新会陈皮样品为研究对象,发现其不同挥发油成分的变化趋势不一致,其中烯烃类含量先升高后降低;酯类含量逐渐降低;醇类含量无明显变化。本研究结果表明,随处理时间的延长,对照组和处理组的烯烃类化合物相对含量均降低,酯类化合物相对含量先升高后降低,酚类化合物相对含量呈升—降—升的变化趋势,其他类别化合物的相对含量变化趋势在2组间有明显差异。
2组广陈皮中相对含量较突出的成分包括2-甲氨基-苯甲酸甲酯、D-柠檬烯、α-法尼烯、γ-松油烯、癸醛、Δ-杜松烯、4-(1-甲基乙烯基)-1-环己烯-1-甲醛、(-)-4-萜品醇、香芹酚和4-异丙基-3-甲基苯酚等,其中均以2-甲氨基-苯甲酸甲酯相对含量最高,D-柠檬烯次之。有研究表明D-柠檬烯与化痰作用的谱效关联度最大,具有祛痰平喘功效,是广陈皮发挥祛痰作用的活性成分之一(罗欢等,2016)。D-柠檬烯是陈皮中的特有香味代表,具有清新柠檬样的柑橘味和果香,随着处理时间的延长,D-柠檬烯相对含量降低,与刘丽娜等(2020)的研究结果一致;180 d时,处理组D-柠檬烯相对含量低于对照组,与易伦朝等(2005)研究发现高含量的D-柠檬烯会使新鲜果皮产生不良气味,陈皮中D-柠檬烯含量逐渐减少,气味随之香醇的结果一致,说明高温高湿—低温低湿交替处理的广陈皮清新果香味变化较快,温湿度变化加快了广陈皮风味物质的转化,使广陈皮味道更香醇。2-甲氨基-苯甲酸甲酯是新会陈皮的标志性风味物质之一(梁奕尧等,2022),具有木香、柑橘味和清新花香,香味持久柔和。本研究中,2-甲氨基-苯甲酸甲酯相对含量逐渐升高,与练习中等(2018)研究得出新会陈皮中2-甲氨基-苯甲酸甲酯含量随着贮藏年份的增加呈下降趋势的结果有差异。李诗颖(2022)以广陈皮和新会陈皮为研究对象,发现3-甲基-4-异丙基苯酚和2-甲氨基-苯甲酸甲酯等16个成分仅存在于新会陈皮样品中,其中2-甲氨基-苯甲酸甲酯是含量最高的成分,而非新会地区产的陈皮中D-柠檬烯含量最多,本研究结果与之一致,进一步说明新会陈皮与其他地区的陈皮有明显区别。本研究中处理组2-甲氨基-苯甲酸甲酯含量高于对照组,说明高温高湿—低温低湿交替处理有利于2-甲氨基-苯甲酸甲酯的积累,以及广陈皮特有风味的形成。与对照组相比,处理组的α-甜橙醛、(1R,5R)-rel-香芹醇、(S)-(+)-香芹酮和香芹酚相对含量明显降低。其中α-甜橙醛具有清新柠檬香,是陈皮精油特征香气的主要成分(李嘉等,2015)。棕榈酸是2组广陈皮的共有酸类化合物,其可用作酯化底物以参与具有特殊风味的酯类物质形成(Ahhmedetal.,2017),增加陈皮整体风味。4-异丙基-3-甲基苯酚是2组广陈皮共有的D酚类化合物,其显示出辛辣风味修饰陈皮风味(陈霖虹等,2024b)。综上可知,高温高湿—低温低湿交替处理对广陈皮挥发性成分有显著影响,可能与广陈皮表面微生物的代谢活动有关(王坚等,2013),随着处理时间延长,温度和湿度交替变化,广陈皮微生物的构成可能发生变化,从而影响挥发性成分组成,进而使广陈皮的香气发生变化。
交替处理使得陈皮经历了频繁的温度和湿度变化,这种环境波动使挥发性物质的释放和保留处于动态平衡中,高温高湿阶段加速挥发性物质的释放和产生新物质,而低温低湿阶段有助于保留和稳定这些物质,加速陈皮风味形成。温湿度对广陈皮水分、色泽和挥发性成分影响显著,但影响机制尚不明确,外观性状变化可能与温度和湿度条件对广陈皮微生物、酶活性的影响及活性成分变化有关,进一步研究其影响机制,对广陈皮的加工、处理及其药理研究具有重要意义。
4结论
高温高湿—低温低湿交替处理对广陈皮水分、色泽和挥发性成分影响显著,水分含量、水分活度和ΔE*显著提高,主要挥发性成分相对含量显著变化,在广陈皮实际仓储中可推广应用。
参考文献(References):
陈霖虹,傅曼琴,徐玉娟,温靖,余元善,吴继军,程丽娜,肖更生.2024a.不同贮藏方式陈皮品质及香气差异分析[J/OL].食品与发酵工业.https://link.cnki.net/urlid/11.1802.ts.202 40115.0928.002.[Chen L H,Fu M Q,Xu Y J,Wen J,Yu Y S,Wu J J,Cheng L N,Xiao G S.2024a.Analysis on the quality and aroma differences of Chenpi in different storage methods[J/OL].Food and Fermentation Industries.https://link.cnki.net/urlid/11.1802.ts.20240115.0928.002.]
陈霖虹,肖更生,徐玉娟,吴继军,余元善,温靖,邹波,李璐,陈树鹏,傅曼琴.2024b.不同贮藏方式陈皮精油成分及其抗氧化活性分析[J/OL].食品与发酵工业.https://link.cnki.net/urlid/11.1802.TS.20240416.1343.006.[Chen L H,Xiao G S,Xu Y J,Wu J J,Yu Y S,Wen J,Zou B,Li L,Chen S P,Fu M Q.2024b.Analysis of essential oil compo-sition and antioxidant activity of Pericarpium Citri Reticu-latae in different storage methods[J/OL].Food and Fer-mentation Industries.https://link.cnki.net/urlid/11.1802.TS.20240416.1343.006.]
陈荣荣.2017.不同陈化年份广陈皮中香气活性组分鉴定[D].杭州:浙江大学.[Chen RR.2017.Identification of the aroma compounds in different aging years of Citri Reticu-lataePericarpium[D].Hangzhou:Zhejiang University.]
崔佳韵,梁建芬.2019.不同年份新会陈皮挥发油的抗氧化活性评价[J].食品科技,44(1):98-102.[Cui J Y,Liang J F.2019.Antioxidant capacities of essential oils in XinhuiPericarpium Citri Reticulatae at different storage period[J].Food Science and Technology,44(1):98-102.]doi:10.13684/j.cnki.spkj.2019.01.018.
邓海丹,单保军,黄家瑛,冯馨舒,唐晓敏,葛跃伟,廖沛然,孙小明,杨全.2023.不同陈化时间陈皮茶的品质比较分析[J].现代食品科技,39(10):263-270.[Deng H D,Shan B J,Huang J Y,Feng X S,Tang X M,Ge Y W,Liao P R,Sun X M,Yang Q.2023.The quality of tangerine peel tea with different aging time was compared and analyzed[J].Modern Food Science and Technology,39(10):263-270.]doi:10.13982/j.mfst.1673-9078.2023.10.1315.
傅曼琴,陈玉婷,吴继军,余元善,温靖,徐玉娟.2022.陈皮表面微生物及其转化黄酮类物质的研究进展[J].现代食品科技,38(4):282-291.[Fu M Q,Chen Y T,Wu J J,Yu Y S,Wen J,Xu Y J.2022.Research progress on the surface microorganisms of Citri ReticulataePericarpium and derived microbial transformation of flavonoids[J].Modern Food Science&Technology,38(4):282-291.]doi:10.13982/j.mfst.1673-9078.2022.4.0526.
国家药典委员会.2020.中华人民共和国药典(四部)[M].北京:中国医药科技出版社.[Chinese Pharmacopoeia Com-mission.2020.Pharmacopoeia of the People’s Republic of China(Volume 4)[M].Beijing:China Medical Science Press.]
胡继藤,赵志敏,唐铁鑫,杨宜婷,罗琥捷,蒋林.2014.不同贮藏年份新会陈皮中挥发性成分含量变化[J].中国实验方剂学杂志,20(9):62-65.[Hu J T,Zhao Z M,Tang T X,Yang Y T,Luo H J,Jiang L.2014.Content variation of volatile components in Xinhui Citrus Reticulate‘Chachi’of different storage time[J].Chinese Journal of Experimen-tal Traditional Medical Formulae,20(9):62-65.]doi:10.13422/j.cnki.syfjx.2014090062.
李嘉,张赟赟,姜平川.2015.陈皮挥发油的气相色谱指纹图谱研究[J].中南药学,13(3):231-233.[Li J,Zhang YY,Jiang P C.2015.GC fingerprint of volatile oil of orange peel[J].Central South Pharmacy,13(3):231-233.]doi:10.7539/j.issn.1672-2981.2015.03.002.
李颖诗.2022.新会陈皮化学成分分析及提取工艺研究[D].佛山:佛山科学技术学院.[Li Y S.2022.Study on chemi-cal composition and extraction technology of Xinhui tan-gerine peel[D].Foshan:Foshan University.]doi:10.27960/d.cnki.gfskj.2020.000062.
练习中,陈梅斯,吴丽嫦.2018.高效液相色谱-串联质谱法测定新会陈皮中2-甲氨基-苯甲酸甲酯和β-月桂烯[J].食品科技,43(11):326-329.[Lian X Z,Chen M S,Wu L C.2018.Determination of dimethyl anthranilate andβ-myr-cene in XinhuiPericarpium Citri Reticulatae by UPLC-MS-MS[J].Food Science and Technology,43(11):326-329.]doi:10.13684/j.cnki.spkj.2018.11.053.
梁奕尧,陈柏忠,杨玉华,巢颖欣,刘梦诗,王康慧,植美明,郑国栋.2022.《中国药典》2020版陈皮质量标准修订的研究[J].中国医院药学杂志,42(2):142-146.[Liang YY,Chen B Z,Yang Y H,Chao Y X,Liu M S,Wang K H,Zhi M M,Zheng G D.2022.Study on the quality standards of Citri ReticulataePericarpium in Chinese Pharmacopoeia(2020 Edition)[J].Chinese Journal of Hospital Pharmacy,42(2):142-146.]doi:10.13286/j.1001-5213.2022.02.07.
刘丽娜,傅曼琴,徐玉娟,吴继军,余元善,温靖.2020.基于GC-MS技术分析不同贮藏年份陈皮挥发性成分差异[J].广东农业科学,47(9):114-120.[Liu LN,Fu M Q,Xu Y J,Wu J J,Yu Y S,Wen J.2020.Analysis of differencesin volatile components of Pericarpium Citri Reticulatae in different storage years based on GC-MS[J].Guangdong Agricultural Sciences,47(9):114-120.]doi:10.16768/j.issn.1004-874X.2020.09.015.
刘素娟.2018.陈皮陈化过程“环境因子—真菌—药效物质基础”相关性研究[D].成都:成都中医药大学.[Liu S J.2018.Correlation research of environmental factors,fungi and effective substance in the aging process of Citri Reticu-lataePericarpium[D].Chengdu:Chengdu University of Traditional Chinese Medicine.]
罗欢,卞海,韩燕全,章俊如,夏伦祝,朱新维.2016.陈皮提取物多种药效作用的谱效关系研究[J].山西中医学院学报,17(5):22-25.[Luo H,Bian H,Han Y Q,Zhang J R,Xia L Z,Zhu X W.2016.Investigation on spectrum-activity relationship between extracts from Pericarpium Citri Reticulatae and its pharmacological action[J].Jour-nal of Shanxi University of Chinese Medicine,17(5):22-25.]doi:10.3969/j.issn.1000-7369.2016.05.008.
王福,李丹,吴蓓,杨放晴,陈鸿平,陈林,刘友平.2021.广陈皮外观性状与活性成分变化的相关性研究[J].时珍国医国药,32(3):761-763.[Wang F,Li D,Wu B,Yang F Q,Chen H P,Chen L,Liu Y P.2021.Study on the correlation between the appearance character and the change of active component of the broad-leaved skin[J].Lishizhen Medi-cine and Materia Medica Research,32(3):761-763.]doi:10.3969/j.issn.1008-0805.2021.03.73.
王光宁.2021.基于化学组分分析广陈皮陈化变化及褐变反应研究[D].广州:广州中医药大学.[Wang GN.2021.Study on aging change and browning reaction of Guang Citri ReticulataePericarpium based on chemical components analysis[D].Guangzhou:Guangzhou University of Chinese Medicine.]doi:10.27044/d.cnki.ggzzu.2021.000962.
王坚,陈鸿平,刘友平,刘荣,樊丹青.2013.不同贮藏年限新会陈皮挥发油成分动态变化规律研究[J].时珍国医国药,24(12):2831-2834.[Wang J,Chen H P,Liu Y P,Liu R,Fan D Q.2013.Chemical variability of essential oils in
Xinhui Citri ReticulataePericarpium stored in different years[J].Lishizhen Medicine and Materia Medica Re-search,24(12):2831-2834.]doi:10.3969/j.issCco5TsOpvJXK9dDPRea3ydcNPz6AZCp6S1lDE+p3H6w=n.1008-0805.2013.12.003.
魏悦.2023.新会陈皮的研究进展[J].中国中医药现代远程教育,21(13):194-196.[Wei Y.2023.Research progress of Xinhui tangerine peel[J].Chinese Medicine Modern Distance Education of China,21(13):194-196.]doi:10.3969/j.issn.1672-2779.2023.13.068.
温宝莹,韩雪,张秀权,敬美莲,王琰.2023.广陈皮黄酮类主成分分析及其代谢转化研究[J].药学学报,58(1):193-200.[Wen B Y,Han X,Zhang X Q,Jing M L,Wang Y.2023.Content assay and metabolic study of flavonoids from Citrus reticulata‘Chachi’[J].Acta Pharmaceutica Sinica,58(1):193-200.]doi:10.16438/j.0513-4870.2022-0914.
易伦朝,谢培山,梁逸曾,卢红梅.2005.GC/MS和HPLC对陈皮“陈久者良”的验证[J].中国药学杂志,40(21):1610-1612.[Li L Z,Xie P S,Liang Y Z,Lu H M.2005.Validity test of parlance“Pericarpium Citri Reticulatae,the older the better”by GC/MS and HPLC[J].Chinese Pharmaceu‐tical Journal,40(21):1610-1612.]doi:10.3321/j.issn:1001-2494.2005.21.004.
张鑫,贺仪,刘素娟,王智磊,王福,陈林,陈鸿平,刘友平.2017.陈皮“陈久者良”原因探究[J].食品科技,42(1):90-95.[Zhang X,He Y,Liu S J,Wang Z L,Wang F,Chen L,Chen H P,Liu Y P.2017.The reason of“the older,the better”of Citri ReticulataePericarpium[J].Food Science and Technology,42(1):90-95.]doi:10.13684/j.cnki.spkj.2017.01.021.
张鑫,刘素娟,王智磊,王福,陈鸿平,刘友平.2016.模拟加速试验研究陈皮挥发性成分与黄酮类成分动态变化规律[J].天然产物研究与开发,28(11):1752-1757.[Zhang X,Liu S J,Wang Z L,Wang F,Chen H P,Liu Y P.2016.Dynamic variations of volatiles and flavonoids in citrus peel during storage by simulated accelerated test[J].Natu‐ral Product Research and Development,28(11):1752-1757.]doi:10.16333/j.1001-6880.2016.11.012.
Ahhmed A,Özcan C,Karaman S,Öztürkİ,Çam M,Fayemi P O,Kaneko G,Muguruma M,Sakata R,Yetim H.2017.Utilization of fermented soybeans paste as flavoring lami‐nation for Turkish drycured meat[J].Meat Science,127:35-44.doi:10.1016/j.meatsci.2016.12.011.
Duan L,Guo L,Dou L L,Zhou C L,Xu F G,Zheng G D,Li P,Liu E H.2016.Discrimination of Citrus reticulata Blanco and Citrus reticulata‘Chachi’by gas chroma-tograph-mass spectrometry based metabolomics approach[J].Food Chemistry,212:123-127.doi:10.1016/j.foodchem.2016.05.141.
Fu M Q,An K J,Xu Y J,Chen Y L,Wu J J,Yu Y S,Zou B,Xiao G S,Ti H H.2018.Effects of different temperature and humidity on bioactive flavonoids and antioxidant acti-vity in Pericarpium Citri Reticulata(Citrus reticulata‘Chachi’)[J].LWT,93:167-173.doi:10.1016/j.lwt.2018.03.036.
Fu M Q,Xu Y J,Chen Y L,Wu J J,Yu Y S,Zou B,An K J,Xiao G S.2017.Evaluation of bioactive flavonoids and antioxidant activity in Pericarpium Citri Reticulatae(Cit-rus reticulata‘Chachi’)during storage[J].Food Chemis‐try,230:649-656.doi:10.1016/j.foodchem.2017.03.098.
Li S M,Lo C Y,Ho C T.2006.Hydroxylated polymethoxyfla‐vones and methylated flavonoids in sweet orange(Citrus sinensis)peel[J].Journal of Agricultural and Food Chemi-stry,54(12):4176-4185.doi:10.1021/jf060234n.
Liu R T,Tao Y X,Xu T T,Wu T,Yu Q P,Pan S,Xu X.2023.Antioxidant activity increased due to dynamic changes of flavonoids in orange peel during Aspergillus nigerfermen‐tation[J].International Journal of Food Science&Tech‐nology,58(6):3329-3336.doi:10.1111/ijfs.16239.
Stohs S J.2017.Safety,efficacy,and mechanistic studies regarding Citrus aurantium(bitter orange)extract and p-synephrine[J].Phytotherapy Research,31(10):1463-1474.doi:10.1002/ptr.5879.
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