不同甜橙品种果汁中柠檬苦素的含量变化分析

不同甜橙品种果汁中柠檬苦素的含量变化分析 李一兵，龚桂芝，彭祝春，王艳杰，王炯，洪棋斌* （西南大学柑桔研究所/中国农业科学院柑桔研究所，国家柑桔工程技术研究中心，重庆，中国400712） 摘 要：为了减少柠檬苦素对橙汁品质的影响，为橙汁加工的原料品种和加工时间选择提供参考，对20个甜橙品种的鲜榨果汁与巴氏灭菌果汁，在7个不同成熟期，采用高效液相色谱法检测了柠檬苦素和诺米林含量。结果表明，各成熟阶段的所有测试甜橙品种的鲜榨果汁与巴氏灭菌果汁均能检测到柠檬苦素，巴氏灭菌果汁中柠檬苦素含量更高，平均是鲜汁的约2倍；随着果实的成熟，柠檬苦素含量总体逐步降低，到十一月中旬时，试验甜橙品种的鲜榨果汁与巴氏灭菌果汁的柠檬苦素含量已低于人的苦味阈值，适于橙汁加工；不同甜橙品种甚至不同脐橙品种之间，柠檬苦素的含量存在明显差异；诺米林含量与柠檬苦素含量呈现类似变化，但含量更低，不是导致橙汁苦味的主要因素。此外，短期的冷冻储藏对柠檬苦素的含量影响不大。 关键词：甜橙汁；柠檬苦素；诺米林；后苦味 The analysis of limonin content change in orange juice of different cultivars of Citrus sinensis Osbeck Li Yi-bing, Gong Gui-zhi, Peng Zhu-chun, Wang Yan-jie, Wang Jiong, Hong Qi-bin* (Citrus Research Institute，SouthWest University/Chinese Academy of Agricultural Sciences，National Citrus Engineering Research Center，Chongqing，China 400712)1 Abstract：To avoid the negative effect of limonin on orange juice and to set a reference for the selection of sweet orange varieties and their mature stage for juice processing, the contents of limonin and nomilin in the fresh juice and pasteurized juice of 20 cultivars of Citrus sinensis Osbeck at seven different mature stages were analyzed with high performance liquid chromatography. The results were as follows. Limonin can be detected in fresh juice and pasteurized juice from all sweet orange cultivars at all tested mature stage. The content of the limonin in pasteurized juice is higher and about 2 times of that in the fresh juice. Along the ripening of the fruit, the content of the limonin gradually decreased. Until mid-November, the limonin content of fresh juice and pasteurized juice in most sweet orange cultivars has fallen below the bitterness threshold value of common people, so mid-November might be a suitable time point for orange juice processing of most cultivars. The content of the limonin existed significant differences among tested varieties of sweet orange and even among the navel orange. The change of Nomilin contents was very similar to limonin, but its content is much lower when compared with limonin. It may not be the main factor leading to juice bitterness. In addition, a short term frozen storage might be of limited effect on limonin content change in orange juice.

作者简介：李一兵，硕士研究生，研究方向为细胞生物学。E-mail：liyibingo@126.com *通信作者：洪棋斌，副研究员，研究方向为柑桔育种、资源评价与果树分子生物学。E-mail：hongqb@sina.com 基金项目：国家科技支撑计划2013(BAD02B02)；重庆市基础与前沿研究计划(cstc2014jcyjA80037) 收稿日期：改回日期：  

网络出版时间：2017-03-10 11:26:24网络出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1802.TS.20170310.1126.088.htmlKey words：Orange juice；Limonin；Nomilin； Delayed bitterness 橙汁是世界上最大的果汁加工品，富含维生素C、类胡萝卜素、叶酸、黄酮类化合物和类柠檬苦素、优质水溶性纤维等营养功能成分[1]。随着我国人民生活和收入水平提高，橙汁已经开始渐入人们的日常生活，成为最受欢迎的果

汁产品之一[2]。

目前，我国橙汁加工的原料品种存在不少问题：原料品种熟期不配套，早熟品种缺乏，脐橙占比非常高，加工季早期的果汁酸度偏高。采用低酸甜橙品种果汁进行调配，是解决橙汁酸度偏高的途径之一，但酸度较低的甜橙品种，如脐橙、冰糖橙等，其果汁普遍存在明显的“后苦”(delayed bitterness)问题，制约了这些品种的加工利用。 “后苦”通常由柠檬苦素类化合物引起，它是一类高含氧的三萜化合物，主要存在于芸香科和楝科植物中[3-5]。在完整的果实中通常以无苦味的前体柠檬苦素A-环内酯(1imonoate A-ring lactone，LARL)存在；榨汁或果实受到伤害后，在酸性条件下，经柠檬苦素D-环内酯水解酶(1imonin D-ring lactone hydrolase，LDRLase)催化作用，LARL迅速转化为具有强烈苦味的柠檬苦素，形成“后苦”现象[6]。随着果实成熟度提高，橙汁的“后苦”有逐步减轻的现象[7,8]，

但“后苦”减轻的时间和程度以及与甜橙品种的关系目前尚无报道。 在加工过程中采用树脂吸附、酶法分解等技术处理柠檬苦素[9,10]，是降低橙汁苦味的备选策略，但延长的加工环

节增加了橙汁的成本，也影响橙汁的风味。选取合适的品种或成熟期果实进行加工，是解决“后苦”最有效的途径。 本研究选择20个早中熟甜橙品种，包括脐橙、低酸甜橙和普通甜橙，对其不同成熟时期果实的果汁，采用HPLC检测柠檬苦素的含量变化，通过对不同品种和不同时期果实中的柠檬苦素差异进行分析评价，为发掘更适用于橙汁加工的品种和加工适宜时间提供参考。

1、材料与方法 1.1 材料 1.1.1 试验材料 所有甜橙品种均采自中国农业科学院柑桔研究所国家柑橘种质重庆资源圃和国家柑橘品种改良中心育种圃，如表1所示。试验材料采样从2015年10月10日起，每隔10日采样一次，至2015年12月09日止，共采样七次。每次均采取不同部位和方向的果实，果形较大的品种6个，果形较小的品种10个。 表1 用于柠檬苦素含量分析的20个甜橙品种 Table 1 twenty cultivars of Citrus sinensis Osbeck subjected for the limonin content analysis 品种名称（Variety） 类型（Type） 采集地(Gathering place) 马尔斯（Marrs） 脐橙回复变异 国家柑橘品种改良中心育种圃 特罗维塔(Trovita) 脐橙回复变异 国家柑橘种质重庆资源圃 清家脐橙（Seike navel orange） 脐橙 国家柑橘品种改良中心育种圃 福本脐橙（Fukumoto navel orange） 脐橙 国家柑橘品种改良中心育种圃 林尚脐橙选(Linshang selection) 脐橙 国家柑橘品种改良中心育种圃 华脐珠心系（Washington nucellar line） 脐橙 国家柑橘品种改良中心育种圃 纽荷尔脐橙(Newhall navel orange) 脐橙 国家柑橘品种改良中心育种圃 纽荷尔脐橙选(Newhall selection) 脐橙 国家柑橘品种改良中心育种圃 眉红脐橙(Meihong navel orange) 脐橙 国家柑橘品种改良中心育种圃 冰糖橙(Bingtangcheng) 低酸甜橙 国家柑橘品种改良中心育种圃 少核新会橙(Xinhui sweet orange) 低酸甜橙 国家柑橘品种改良中心育种圃 桃叶橙(Taoye orange) 低酸甜橙 国家柑橘种质重庆资源圃 埃及一号(Succari Nucellar Line 1) 无酸甜橙 国家柑橘品种改良中心育种圃 德州甜橙(Texas sweet orange) 早熟甜橙 国家柑橘品种改良中心育种圃 哈姆林(Hamlin sweet orange) 早熟甜橙 国家柑橘品种改良中心育种圃 早金甜橙（Early gold） 中熟甜橙 国家柑橘品种改良中心育种圃 甲处金儿柑(Jiachu Jinergan) 早中熟甜橙 国家柑橘品种改良中心育种圃 马赛(Marsai) 中熟甜橙 国家柑橘品种改良中心育种圃 梨橙2号(Li 2) 中熟甜橙 国家柑橘品种改良中心育种圃 无核雪柑(Wuhe Xuegan) 中熟甜橙 国家柑橘品种改良中心育种圃 1.1.2 试验试剂 柠檬苦素标准品和诺米林标准品（HPLC纯，上海源叶生物科技公司）、色谱级的乙腈和甲醇（美国Fisher公司）、二氯甲烷（分析纯）、水为超纯水。 1.1.3 试验设备 Agilent 1260高效液相色谱仪（美国Agilent）， Agilent C18色谱柱（4.6×250 mm，5µm）， KQ5200型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司)，旋转蒸发仪RE-5203（上海亚荣生化仪器厂），分液漏斗。 1.2 试验方法 1.2.1柠檬苦素提取 采集的甜橙果实清洗干净后擦干，手工压榨取汁，果汁过滤后分别取30 mL分装到三角瓶内，每种果汁准备四份（标注为A、B、C、D）。A果汁直接进行提取试验；B果汁进行巴氏灭菌，具体操作为微波炉加热75 s（确保果汁温度在85゜C～95゜C之间维持40 s以上），冷却至室温后进行提取试验；C果汁采用上述方法巴氏灭菌后冷却，保鲜膜封口，-18℃冻存24 h后进行提取试验；D果汁直接用保鲜膜封口，-18℃冻存24 h后进行提取试验。 参考赵二劳等[11-15]的方法利用超声波提取柠檬苦素，略有改进。具体方法如下：30 mL果汁中加入30 mL二氯甲