3个金柑品种果皮显微观察及精油组分分析
邱丽;杨莉;雷宏伟;刘勇
【摘 要】为给金柑精油的开发和利用提供参考,以滑皮、融安和遂川金柑的成熟果实为材料,使用石蜡切片法和气相色谱-质谱联用仪进行不同金柑品种果皮油胞的显微结构和精油组分的观察和分析.结果表明,滑皮金柑果皮油胞数量和大小与遂川、融安金柑存在明显差异;从3个品种果实果皮中鉴定了49种精油组分,包括烃类、醇类、醛类、酮类和酯类,3个品种中主要成分均以D-柠檬烯含量最高;滑皮金柑果皮中精油组分最多,但遂川和融安金柑果皮精油含量显著高于滑皮金柑.
【期刊名称】《经济林研究》
元二>伞的英文【年(卷),期】魔术弹2019(037)002
【总页数】8页(P163-170)
【关键词】遂川金柑;融安金柑;滑皮金柑;果皮油胞;精油组分
关于清明的古诗
【作 者】邱丽;杨莉;雷宏伟;刘勇
【作者单位】江西农业大学 农学院,江西 南昌 330045;江西农业大学 农学院,江西 南昌 330045;江西农业大学 农学院,江西 南昌 330045;江西农业大学 农学院,江西 南昌 330045
【正文语种】中 文
【中图分类】S666.1
金柑Fortunella margarita (Lour.) Swingle 俗称金橘，属芸香科Rutaceae 柑橘亚科Aurantioideae柑橘族Citreae 柑橘亚族Citrinae 金柑属。果实呈橘黄或金黄色，具有典型的香味，通常连同果皮一起食用。金柑果皮富含芳香性挥发油、黄酮类化合物、类柠檬苦素、色素、果胶；果实富含丰富的有机酸、糖类、金柑苷、胡萝卜素、类胡萝卜素、多种维生素，还含有大量的矿物质元素，如锌、硒、铁、钾、钠、钙、铜等[1-3]。
我国是金柑生产大国，不论是栽培面积还是产量，均居世界首位。虽然我国金柑加工历史悠久，但产品的种类单一且附加值低，金柑果实除鲜食以外，主要被开发为金柑罐头、蜜饯、果脯、饮料、果酒等[4-8]。金柑含有丰富的果皮精油，金柑精油作为一类混合物，具
有独特优雅的芳香，主要存在于果皮油胞中。金柑果皮油胞的大小和精油成分及其含量直接影响到金柑果实的风味和口感。柑橘类果皮精油主要由萜烯类化合物及其含氧衍生物，如高级醇类、酸类、醛类、酯类，及一些饱和烷烃类、酚类等物质组成[9]。精油组分在不同品种和栽培条件下有所差异，总体上以萜烯类化合物、酯类化合物和醛类化合物等含量最为丰富，含量最多的化合物为柠檬烯[10-11]，其至今仍无法用化学方法合成，也不能用其他柑橘香精代替。金柑果皮较薄，厚度均匀，果面油胞密集、突显、大小相似、分布均匀，精油含量较高，是研究柑橘果皮精油的好材料[12]。对金柑果皮精油组分的分析对促进柑橘类精油的开发利用具有重要的理论参考价值。
1 材料与方法
1.1 果实样品采集
试验中所用3 个金柑品种分别为遂川金柑、融安金柑和滑皮金柑。遂川金柑来自吉安永丰县，融安金柑和滑皮金柑来自广西融安县，均于2017年12月27日运回江西农业大学园艺系实验室，立即置于4 ℃冰箱保存，次日测定果实各项指标（本试验中所用试材均无病虫害和机械损伤）。
1.2 果实大小测定
每个品种随机各取10 个果实，3 次重复。用电子天平称取单果质量，用游标卡尺测定果实纵径、横径，计算果形指数，并将果皮置于坐标纸上计算果皮表面积。
1.3 果皮油胞形态观察和数量统计
每个品种任意取5 个果实，并在每个果实赤道部任意选择1 cm2 果皮区域，在普通显微镜下观察油胞形态，统计油胞数量。
1.4 果皮油胞显微观察
将保存于FAA 固定液中的果皮（厚度0.3 cm，长度0.5 cm）取出，蒸馏水清洗数次后，用爱氏苏木精整染3～4 d。再经稀氨水及50%～100%乙醇梯度脱水，透明与渗蜡后进行包埋。然后使用石蜡切片机连续切片，厚度为 9 μm。切片置40 ℃恒温箱中干燥2～3 d 后，进行脱蜡与染色，然后将返蓝的切片进行脱水与透明，最后用加拿大树胶封片，在OLYMPUS BH-2 型显微镜下对其进行显微镜观察并拍照[13-16]。
1.5 果皮精油提取与组分分析
白石村
果皮精油提取采用水蒸气蒸馏法[17-19]。将3个品种果实鲜样的果肉去除，其中遂川金柑和融安金柑分别称取190 g 果皮，滑皮金柑称取965 g果皮。分别将其用榨汁机榨成匀浆装入500 mL 蒸馏烧瓶中，然后分别加入蒸馏水（1 ∶1），搅拌均匀后进行蒸馏，加热回流3 h。在蒸馏器中，精油经过冷凝得到油水混合物，待油分体积不再增加时，读取示数，待冷却后，进行离心分离，取上层离心液，即得到金柑精油粗提品。在获得的精油粗提品中加入适量无水Na2SO4 脱水，置于-4 ℃冰箱中过夜，然后使用有机相微孔滤膜过滤后即获得精油精提品（纯净精油）。
GC-MS 条件：色谱柱采用HP-5MS（30 m× 0.25 mm×0.25 μm）。色谱条件：进样口温度250 ℃，分流进样，分流流量50 mL/min，进样量1 μL；载气为氦气（纯度99.995%），载气流速1 mL/min；接口温度280 ℃。质谱条件：电子轰击离子源（EI），电子能量70 eV；离子源温度230 ℃，最大值250 ℃；四级杆温度150 ℃，最大值200 ℃；质量扫描范围35～650 u，全扫描方式。柱样采用程序升温：初温40 ℃保持2 min，以10 ℃/min 的速度升温至250 ℃并保持2 min，再以20 ℃/min 的速度升温至280 ℃并保持1 min。各品种精油成分经GC-MS 检测后得到其离子峰，依据质谱库进行检索判定，并按一定的条件对离子峰进行面积积分。
1.6 数据处理与分析
使用Excel 2016 和IBM SPSS Statistics 20.0 软件对3 个品种金柑果实横径、果实纵径、果形指数、果皮油胞密度和数量及果皮精油含量的平均数、标准差等进行描述统计。
2 结果与分析
2.1 果实大小的比较
3 个品种中，滑皮金柑果实明显更小（图1），滑皮金柑横纵径和单果质量均显著（5%和1%水平下）小于遂川金柑和融安金柑，遂川金柑横纵径和单果质量显著（5%和1%水平下）小于融安金柑，但遂川金柑果形指数与融安金柑果形指数无显著差异，且滑皮金柑果形指数仅显著（5%和1%水平下）小于遂川金柑果形指数；滑皮金柑果皮表面积显著（5%和1%水平下）小于遂川金柑和融安金柑，而遂川金柑果皮表面积仅在5%水平下显著小于融安金柑果皮表面积（表1）。
图1 3 个金柑品种果实大小的比较Fig.1 Comparison of fruit sizes of three kumquat cultivars
表1 3个金柑品种果实形态和果皮精油含量†Table 1 Fruit shapes and peel esntial oil contents of three kumquat cultivars† 同列不同大、小写字母分别表示不同品种间差异达1%和 5% 显著水平。 Different capital letters and lowercas in a column indicate that differences between different cultivars reach 1% and 5% significant levels,respectively.品种Cultivar果实横径Transver diameter of fruit /mm果实纵径Longitudinal diameter of fruit /mm果形指数Fruit shape index单果质量Single fruit mass /g滑皮金柑Huapi Kumquat 29.04±0.66 Cc 31.77±0.91 Bb 1.01±0.04 Bb 13.72±0.76 Cc融安金柑Rong’an Kumquat 35.61±1.79 Aa 38.01±1.94 Aa 1.07±0.05 Aba 25.94±3.01 Aa遂川金柑Suichuan Kumquat 31.77±0.91 Bb 34.72±2.01 Bb 1.09±0.07 Aa 21.62±3.00 Bb品种Cultivar果皮表面积Peel surface area /cm2果皮油胞密度Oil cell density in peel /(个·cm-2)单果果皮油胞数量Oil cell number in peel per fruit /个果皮精油质量分数Mass fraction of Peel esntial oil /%滑皮金柑Huapi Kumquat 83.66±6.29 Bc 22.4±13.69 Bb 1 873.98±1 144.95 Bb 0.05融安金柑Rong’an Kumquat 124.09±11.31 Aa 118.40±17.80 Aa 14 692.26±2 208.26 Aa 0.94遂川金柑Suichuan Kumquat 110.70±7.79 Ab 136.00±11.40 Aa 15 055.20±1 262.17 Aa 1.34
2.2 果实油胞形态和数量的比较
通络丸
在普通显微镜下可以看到滑皮金柑果皮油胞最小且数量最少，遂川金柑与融安金柑果实油胞密集分布在果皮表面，而且遂川金柑果皮的油胞明显大于融安金柑果皮油胞（图2）。
眉毛有疤
在普通显微镜下，分别统计3 个品种1 cm2 果皮油胞密度，然后由在坐标纸上算出的果皮表面积，计算出单个金柑果实的果皮油胞数量。结果表明，遂川金柑和融安金柑的果皮油胞密度与油胞数量均无显著差异，但滑皮金柑的果皮油胞密度和油胞数量均显著（5%和1%水平下）少于遂川金柑和融安金柑（表1）。从石蜡切片中可以看到，滑皮金柑果皮油胞小而少，形状为圆形，遂川金柑和融安金柑果皮油胞明显更大且数量更多，融安金柑果皮油胞大多为圆形或椭圆形，而遂川金柑果皮油胞有长卵圆形的（图3）。
图2 3 个金柑品种果皮油胞的普通显微观察Fig.2 Simple microscopic obrvation of oil cells in peels of three kumquat cultivars
图3 3 个金柑品种果皮油胞石蜡切片的显微观察Fig.3 Microscopic obrvation of paraffin oil cell slices from peels of three kumquat cultivars
2.3 果皮精油组分的比较
由GC-MS 分析结果得到遂川金柑、融安金柑和滑皮金柑3 个品种果皮精油组分的总离子图，如图4所示。通过NIST11.L 谱库并结合相关文献，鉴定出3 个金柑品种果皮精油的各化学成分及其相对含量（表2）。由图4和表2可知，共鉴定出49 种化合物。滑皮金柑果皮精油组分最多为40 种，其中包括烯烃类化合物26 种，醛类化合物1 种，醇类化合物2 种，酯类化合物3 种及其他种类化合物8 种。其次是遂川金柑果皮，共鉴定出25 种精油组分，包括17 种烯烃类化合物，1 种酯类化合物和7 种其他种类化合物。融安金柑果皮精油组分最少，鉴定出20 种，包括12 种烯烃类化合物，2种酯类化合物和6 种其他种类化合物。3 个金柑品种果皮精油组分均是以烯烃类化合物为主，且均以D-柠檬烯含量最多，其次含量较高的是β-月桂烯。
