Isolation and Purification of Anthocyanins from Blood Oranges by Column Chromatography

In this study, isolation and purification of anthocyanins from blood oranges by column chromatography were investigated, and then the anthocyanins of blood orange were identified. The behaviors of static adsorption and desorption, dynamic adsorption and desorption of 12 kinds of resins were compared. The results indicated that NKA-9 macroporous resin was optimum for isolation of blood orange anthocyanins, and the optimal elution reagent was 50% ethanol with citric acid （pH 2.5）. Toyopearl TSK HW-40S column was employed to separate and purify the anthocyanin extracts from blood orange. The best separation of Toyopearl TSK HW-40S column was obtained using a mobile phase of 35% methanol with 2% formic acid at a flow-rate of 0.6 mL min-~. Three kinds of anthocyanins were purified from blood orange. Then, the anthocyanins of blood orange were identified by HPLC-ESUMS analysis. The results showed that cyanidin-3-glucoside （35.2%） and cyaniding-3-（6＂-malonyl） glucoside （42.9%） were the major anthocyanins of blood orange. Furthermore, cyanidin-3-（3＂-malonyl） glucoside, cyanidin 3-（6＂-dioxalyl） glucoside and cyanidin-3-glucoside adduct：4-vinylcatechol were identified in blood orange. The combination of NKA-9 macroporous resin and Toyopearl TSK HW-40S column chromatography for isolation and purification of blood orange anthocyanins was an effective method, and HPLC-ESI/MS analysis was a convenient, rapid and effective method for identification of anthocyanins from blood orange.

Thermal Degradation Kinetics of Three Kinds of Representative Anthocyanins Obtained from Blood Orange

Cyanidin-3-glucoside, cyanidin-3-（6′′-malonyl）-glucoside, and cyanidin-3-glucoside-derived pyranoanthocyanins which were three major anthocyanins of blood orange, were obtained using a Toyopearl TSK HW-40S column chromatography. Then, thermal degradation kinetics of the three major anthocyanins was studied at selected temperatures （70, 80, and 90°C）. Degradation parameters such as k and t1/2 values were determined. The activation energy （Ea） values for cyanidin- 3-glucoside, cyanidin-3-（6′′-malonyl）-glucoside and cyanidin-3-glucoside-derived pyranoanthocyanin were 75.4, 79.5, and 81.7 kJ mol-1, respectively. Ea values suggested that cyanidin-3-glucoside-derived pyranoanthocyanin had the highest stability, followed by cyanidin-3-（6′′-malonyl）-glucoside and cyanidin-3-glucoside. However, t1/2 values indicated cyanidin- 3-glucoside-derived pyranoanthocyanin degraded faster than cyanidin-3-（6′′-malonyl）-glucoside and cyanidin-3-glucoside at selected temperature.

Thermal Degradation Kinetics of Anthocyanins and Visual Color of Blood Orange Juice

Thermal degradation kinetics of anthocyanins and visual color （Hunter α value） of blood orange juice were studied at selected temperatures （70-90℃）. Results indicated that both the thermal degradation of anthocyanin and visual color all followed first-order reaction kinetics, and they could be expressed by Arrhenius equation. The activation energy values for the anthocyanins degradation and visual color degradation were 55.81 and 47.51 kJ tool-1, respectively. The linear relationship between visual color and anthocyanin content was obtained. Furthermore, during thermal processing of blood orange juice, the formulas about the linear relationships showed no significant difference at selected temperatures. So, the relationships between visual color and anthocyanins content during thermal processing at selected temperatures could be described by the same equation： α＊/αo＇=0.559（C/Co）＋0.43. It might be inferred that visual color measured instantaneously by tristimulus colorimeters for on-line quality control, could be used to predict the anthocyanins degradation during thermal processing of blood orange juice.

Changes in phenolic content,composition,and antioxidant activity of blood oranges during cold and on-tree storage

Citrus fruits are rich in phenolic compounds that possess several health benefits.However,few studies have focused on the changes in phenolic compounds in citrus fruits during postharvest storage.This study dynamically monitored the phenolic content,components and antioxidant activity of‘Tarocco’blood oranges during a period of 12-week cold storage and on-tree storage,respectively.We investigated the alteration mechanism of phenolic compounds in blood oranges by evaluating phenylpropanoid pathway-related enzyme activities and gene expression.Results showed that flavanones were the main phenolic compounds in blood oranges.Both storage methods mainly stimulated the accumulation of phenolic acids to improve total phenolic content,which reached the maximum at week 12.Nonetheless,blood oranges had a higher phenolic content and antioxidant activity under on-tree storage than cold storage.Furthermore,the enzyme activities and gene expression of the phenylpropanoid pathway demonstrated that the accumulation of phenolics in blood oranges during storage was highly related to the activation of the phenylpropanoid pathway.These results demonstrate that on-tree storage is a potential approach for extending the supply period of blood orange from the perspective of phenolic compounds.

重庆三峡库区塔罗科血橙不同树形的冠层特性、产量和品质分析

以11年生枳橙砧塔罗科血橙为试验对象,设计圆头形、主干形、开心形等3种树形处理,研究不同树形对血橙冠层特性、快速叶绿素荧光、果实产量及品质等的影响,提出重庆三峡库区塔罗科血橙最适宜的树形,为血橙优质丰产树形培养和树体改造提供技术支撑与理论依据.结果表明,3种树形的冠层特性存在明显差异,其中冠层透光性从强到弱依次为开心形、主干形、圆头形;主干形和开心形的PSII原初最大光能转换效率(Fv/Fm)、春梢叶片单位面积吸收的光能(ABS/CSo)明显提升,反应中心的热消耗(DIo/RC)和秋梢叶片单位面积热耗散能量(DIo/CSo)显著降低.主干形和开心形均能有效提升春、秋梢叶片的光合结构性能(PI abs,PI total),以主干形处理相对最佳.2022-2023年度产量、单果质量、固酸比和维生素C含量从高到低均依次为主干形、开心形、圆头形,可溶性固形物和花色苷含量从高到低依次为开心形、主干形、圆头形.因此,重庆三峡库区塔罗科血橙宜选择主干形树形进行培养,以获得最佳产量和品质.

基于化学计量学鉴定不同甜橙精油挥发性成分

采用感官定量描述分析、气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)及快速气相电子鼻并结合化学计量学,对采用冷压(cold pressing,CP)、微波辅助水蒸气蒸馏(microwaveassisted hydrodistillation,MAHD)和旋转锥蒸馏塔(spinning cone column,SCC)法提取的甜橙(血橙和脐橙为代表)精油进行挥发性成分差异分析。结果表明:3种方式提取的甜橙精油风味组成存在明显差异,CP提取精油喜爱度最高且具有更强的果香、甜香和花香,MAHD精油具有更强的脂香、青香和木香,而SCC萃取液香气浓度较低;GC-IMS共鉴定出64种挥发性化合物,主要为萜烯类、醇类和醛类,其次是酸类、酯类和其他化合物,指纹图谱结果显示,萜烯类在CP和MAHD精油中含量明显高于SCC萃取液,而醇类和醛类在MAHD精油和SCC萃取液中含量明显高于CP精油;基于相对气味活性值鉴定出β-月桂烯和芳樟醇是甜橙精油风味的主要贡献者;GC-IMS结合偏最小二乘法判别分析和变量投影重要性筛选出13种区分6种精油的标志性差异挥发性化合物;此外,快速气相电子鼻结合主成分分析和判别因子分析也能够成功区分6种甜橙精油挥发物差异。

不同保鲜剂处理对血橙果实品质和贮藏性能的影响

为筛选血橙适宜的保鲜剂,以成熟‘塔罗科’血橙(Citrus sinensis L.Osbeck)果实为试材,用不同保鲜剂进行处理,分析各处理下果实在贮藏期间的品质变化及贮藏性能差异。结果表明:与对照(CK)相比,p-香豆酸(p-CA)、黄体酮(P)和脱落酸(ABA)处理均可促进贮藏期间果实中花青素的积累;相反,1-甲基环丙烯(1-MCP)、草酸(OA)、热水处理+γ-氨基丁酸(HW+GABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、热水+P、热水+水杨酸(HW+SA)、褪黑素(MT)、热水+OA以及GABA处理均对果实中花青素的积累有抑制作用。HW+GABA、MeJA、HW+P、HW+SA、p-CA和甘氨酸甜菜碱(GB)处理可延缓贮藏过程中果实可滴定酸(TA)含量的下降,维持较好的果实品质。此外,OA、HW+GABA、HW+SA、HW、p-CA、GB、SA和GABA处理能显著抑制果实贮藏后期腐烂的发生。而OA、HW+P、HW+SA、MT、GB、SA、HW+OA、GABA和P处理均能抑制贮藏期间果实的失重。综合来说,HW+GABA、HW+SA、p-CA和GB处理对维持血橙果实贮藏品质和提高贮藏性能有较好的作用。本研究结果为血橙果实采后品质控制提供了依据。

树冠覆盖材料对塔罗科血橙果实品质的影响

【目的】晚熟柑橘果实若遇到低温冻害天气,则会出现落果、枯水等现象,严重影响果实商品价值,树冠覆膜是防控晚熟柑橘冬季冻害的有效方式之一,为此,研究不同树冠覆盖材料对血橙果实品质的影响,以期为柑橘生产中树冠覆膜技术的科学应用提供理论依据。【方法】比较了农用塑料薄膜、无纺布、遮阳网3种树冠覆盖材料对塔罗科血橙果实品质的影响。【结果】农用塑料薄膜在提高果面亮度(L值),果实可溶性固形物、维生素C、可食率方面效果最好;遮阳网在提高果面呈现红色(a值)、黄色(b值)效果最好;无纺布在降低果实酸度,提高果实固酸比方面效果最好。【结论】综合果实内外品质来看,农用塑料薄膜最适宜作为塔罗科血橙冬季树冠覆盖材料,无纺布次之,而利用遮阳网进行树冠覆盖虽然能使果实更偏向于红—黄色,但会明显降低果实可食率。

酶法提取秭归脐橙总黄酮及其降血糖研究

利用酶-超声辅助法提取秭归脐橙皮中的黄酮类化合物,具有操作方便、节能高效的优点。以秭归脐橙皮为原料利用酶辅助超声提取法通过单因素试验和正交试验研究其提取方法,同时对黄酮降血糖的作用进行研究。结果表明,最佳提取工艺为酶添加量(与原料质量之比)为0.50%,乙醇体积分数为50%,料液比为1∶15(g∶mL),超声时间为10 min。在影响提取率的因素中,料液比>乙醇体积分数>超声时间>酶添加量。降血糖研究表明,当黄酮供试液质量浓度为4 mg/mL时,对α-葡萄糖苷酶溶液抑制率可达到50%以上;当黄酮供试液质量浓度为10 mg/mL时抑制率可达到68.67%。当黄酮供试液质量浓度为4 mg/mL时,对α-淀粉酶溶液的抑制率可达到50%以上;当黄酮供试液质量浓度为10 mg/mL时抑制率可达到74.81%。由此可知,秭归脐橙皮中的黄酮类化合物具有良好的降血糖作用。

塔罗科血橙果肉色素及糖酸分布规律及其关联关系分析

以塔罗科血橙为实验材料,通过测定其不同部位果肉的可溶性固形物、还原糖、葡萄糖、果糖、蔗糖、可滴定酸、苹果酸、柠檬酸、花色苷以及总类胡萝卜素含量并分析差异,研究塔罗科血橙不同部位的着色特性以及主要糖酸与着色差异之间的关系。结果表明,塔罗科血橙果顶部位果肉的着色快于赤道,赤道快于果蒂,外侧果肉着色快于内侧果肉。在不同部位的果肉中,色素含量(花色苷、总类胡萝卜素)、可溶性固形物含量、还原糖含量、可溶性糖含量(果糖、葡萄糖、蔗糖)分布均呈现为果蒂<赤道<果顶的规律,且在3个部位的内外侧分布存在差异,而且在不同部位与色素含量显著相关的营养物质有一定差异。果蒂部位的果肉中,可溶性固形物含量和总类胡萝卜素含量呈极显著正相关(P<0.01),苹果酸含量与花色苷含量相关性不显著;赤道部位的果肉中,可溶性固形物和花色苷、总类胡萝卜素含量呈显著正相关(P<0.05),还原糖含量和花色苷、总类胡萝卜素含量呈极显著正相关(P<0.01),苹果酸含量与花色苷含量呈显著负相关(P<0.05),与总类胡萝卜素含量呈极显著负相关(P<0.01);果顶部位的果肉中,可溶性固形物含量和总类胡萝卜素含量呈显著正相关(P<0.05),还原糖含量和花色苷含量呈显著正相关(P<0.05)。各个部位果肉中色素和糖酸分布特性表明,果肉着色过程中糖酸在不同部位的特异性分布与果肉的色泽形成密切相关。

塔罗科血橙新系的选育研究

塔罗科血橙新系是从意大利引进的塔罗科血橙珠心系后代中筛选的优变无性系。该品种果实倒卵形或短椭圆形,平均单果重194 9g,果皮和果肉色泽深红至紫红,汁多肉嫩,果汁含量55 25%,含可溶性固形物11 68%,每100mL果汁含总糖9 08g,酸0 95g,Vc60 16mg,有浓郁的玫瑰芳香,无核(平均0 32粒),品质上等。丰产性强,成年果园公顷产22500～37500kg。成熟期晚(1月下旬至2月初),避开了中熟品种集中上市高峰。经济效益显著,发展潜力巨大。

喷施叶面肥对塔罗科血橙果实内在品质的影响

以塔罗科血橙为材料,采用四因素三水平的正交实验设计的叶面肥(钾肥+钙肥+硼肥+锌肥)在转色期间喷施,研究其对果实内在品质的影响.结果表明:喷施叶面肥能够提高果实的可溶性固形物(TSS)、总糖(TS)、维生素C(Vc)、固酸比(TSS/TA),可滴定酸(TA)有增有减.锌肥是影响果实TS的重要因素,随着锌肥浓度的增加,果实TSS、TA、TS、Vc、TSS/TA增加;随着钙肥浓度的增加,果实TSS、TS、TSS/TA基本呈下降趋势,果实TA基本呈上升趋势;在转色期喷施由钾肥、钙肥、硼肥、锌肥组成的A1B1C1D1、A2B1C2D3、A3B2C1D33个浓度的叶面肥能够明显改善果实内在品质.

血橙果实香气成分的气相色谱-质谱分析

采用顶空固相微萃取对血橙的香气成分进行提取,用两个不同极性的色谱柱(HP-5和DB-WAX)进行分离,利用气相色谱-质谱联用技术对香气成分进行分析。在DB-WAX柱上鉴定出32种组分,HP-5柱共鉴定出45种主要化合物,占总峰面积的71.96%,主要成分为:柠檬烯(56.6%)、乙醇(4.24%)、巴伦西亚桔烯(2.06%)、β-月桂烯(1.73%)、丁酸乙酯(0.92%)、反式-2-己烯醛(0.75%)。HP-5柱更适合血橙香气成分的分离。

固相微萃取-气质联用分析塔罗科血橙汁香气成分

采用顶空固相微萃取对塔罗科血橙汁的香气成分进行提取,用气相色谱-质谱对香气化合物进行分析,结合谱库检索技术和保留指数对化合物进行鉴定,应用峰面积归一化法测定各成分的相对含量,共鉴定出39种香气成分,相对总量为87.23%。主要香气成分为烃类(55.13%),酯类(13.67%)、醇类(13.17%)、醛类(4.59%),还有2种酮类(0.67%)。其中相对含量最高的是柠檬烯(50.40%),其次是丁酸乙酯(7.67%)、乙醇(5.38%)、3-羟基己酸乙酯(3.92%)、己醛(3.73%)、芳樟醇(3.32%)、β-月桂烯(1.87%)、α-松油醇(1.50%)、巴伦西亚桔烯(1.50%)、己酸乙酯(1.07%)。

不同回温温度的间歇热处理对‘塔罗科’血橙的保鲜效果

以‘塔罗科’血橙为试材,采用56℃的热水,分别对血橙每连续处理40 s后放入不同温度（0、5、20℃）的水中进行回温间歇热处理,其总有效的热处理时间为2 min,研究其在贮藏（2℃、相对湿度（relative humidity,RH）90%-95%条件下21 d）、模拟运输（10℃、RH 60%-70%条件下7 d）和货架（20℃、RH 60%-70%条件下7 d）3个物流变温阶段的保鲜效果。结果表明,不同温度的回温间歇热处理组可以降低血橙的腐烂率,其中,5℃的回温间歇热处理组腐烂率最低;在货架期末期,5℃的回温间歇热处理可提高血橙表皮中的多酚氧化酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的活性,同时,也能够保持很好的色泽（柑橘色泽指数、色相）、硬度和营养品质（花色苷、总酸、可溶性固形物含量）。此外,0℃的回温间歇热处理使血橙温差变化最大,5℃次之,20℃最小,适宜的温差变化可以促进‘塔罗科’血橙的保鲜效果。

热处理对‘塔罗科’血橙物流变温环境下的保鲜效果

以‘塔罗科’血橙为试材,采用48、52、56℃的热水分别短时处理1 min和2 min,研究其在贮藏期（3℃、相对湿度（relative humidity,RH）90%-95%条件下21 d）、模拟运输期（10℃、RH 60%-70%条件下7 d）和货架期（20℃、RH 60%-70%条件下7 d）3个物流变温阶段的保鲜效果。结果表明,适宜的热水处理能明显减缓物流过程温度变化引起的不利影响,提高血橙果皮中多酚氧化酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的活性,使其维持在较高水平;同时,也能够保持很好的色泽（柑橘色泽指数、色相）、硬度和营养品质（花色苷含量、总酸含量、可溶性固形物含量）。然而处理温度超过56℃造成血橙产生不可逆的热损伤,物流过程中的温度变化促进了其腐烂。综合分析,52℃、2 min条件下血橙的保鲜效果最佳。

晚熟柑橘越冬保果新药剂筛选研究

【目的】筛选防止晚熟柑橘冬季落果的新药剂。【方法】以‘塔罗科’血橙和‘清见’橘橙为供试品种,以2,4-D为药剂对照(TCK)、以只喷咪鲜胺和乳化剂为空白对照(CK),以前期试验初步筛选出的2甲4氯钠(T1)、2甲4氯二甲铵盐(T2)、2甲4氯苯氧乙酸(T3)为药剂处理,在冬季对试验树果实进行喷布,调查落果率,成熟采收时分析果实药剂残留及品质。【结果】与空白对照落果率(‘塔罗科’血橙为34.65%、‘清见’橘橙为82.52%)相比,4种药剂均能显著降低落果率,虽然T1、T2、T3落果率高于2,4-D,但它们之间无显著差异;无论是‘塔罗科’血橙还是‘清见’橘橙,4种药剂处理后果肉中的药剂残留量均远远低于果皮,T1、T2和T3在果肉中的药剂残留量明显低于2,4-D,且所有处理果皮和果肉的药剂残留量均在国家规定范围之内。各药剂处理间的果实品质多数指标无显著差异。【结论】T1、T2、T3有望作为2,4-D的替补药剂用于防止晚熟柑橘冬季落果,且农药残留更低。

光照对血橙果实内外着色调控的影响

【目的】分析血橙在不同光照条件下果皮、果肉中花色苷和类胡萝卜素含量动态变化,获得光照对血橙内外着色的调控功能信息,为后期改善血橙外观品质提供科学依据。【方法】在塔罗科血橙果实转色前期采用不同透光率的果袋对果实进行梯度遮光处理,测定分析梯度遮光处理下血橙转色过程中果皮和果肉中花色苷及类胡萝卜素含量的动态变化规律,利用LC-MS法对黑袋处理和对照血橙果皮中花色苷类物质进行定性和定量分析。【结果】对照血橙果皮和果肉中的花色苷在花后215d开始缓慢合成,花后245d快速合成。套袋延缓果皮中花色苷的合成时间,降低其含量,但不影响果肉中花色苷的合成;在影响程度上,白袋处理对血橙果皮花色苷合成影响较小,棕袋和黑袋处理后基本不着色。血橙果皮和果肉中的类胡萝卜素合成规律不同,各种处理下的血橙果皮类胡萝卜素含量均在花后135~275d呈U形变化特点,以花后185d为分界点,先降后升,而果肉类胡萝卜素含量一直呈直线上升趋势。套袋影响血橙果皮类胡萝卜素的合成,但并不影响果肉中类胡萝卜素的合成;在影响程度上,白袋处理影响最小,基本与对照相近,棕袋和黑袋处理影响较大,两种果袋均使血橙果皮类胡萝卜素含量下降32%。在塔罗科血橙果皮中检测到矢车菊素-3-葡萄糖苷、矢车菊素-3(6''一丙二酰)葡萄糖苷和飞燕草素-3-芸香糖苷等主要花色苷类型。【结论】光照是调控塔罗科血橙果面着色的重要环境因子,但不参与调控果肉中色素的积累。光照影响血橙外观品质主要是通过调控果皮花色苷和类胡萝卜素的合成积累,且花色苷是最主要因子。血橙提质增效需从建园、技术上着重考虑光照因素,套袋虽对果面洁净有利,但不利于血橙外观色泽品质提升。

乳酸-超声波提取塔罗科血橙皮中果胶的工艺

为更好地利用塔罗科血橙资源,研究乳酸-超声波提取血橙皮中的果胶工艺,考查超声波功率、提取时间、提取pH、料液比、提取温度等对果胶产率的影响,利用正交试验设计得出果胶提取的最佳工艺条件。结果表明:在料液比为1∶35,提取液pH 2,超声波时间50min,超声波功率280W的条件下,其果胶的产率为30.53%,产品果胶总半乳糖醛酸含量为68.76%,脂化度为72.49%,含水率为8.01%,总灰分为3.25%,酸不溶灰分为0.26%。

柱层析法分离纯化血橙花色苷

【目的】研究适合分离纯化血橙花色苷的柱层析法,并对血橙中的花色苷进行初步鉴定。【方法】分别采用12种不同类型树脂对血橙花色苷静态和动态吸附解吸试验进行比较,优化了大孔树脂提取分离血橙花色苷的工艺,采用Toyopearl TSK HW-40S柱层析对血橙花色苷提取物进一步分离纯化。同时,利用高效液相色谱-电喷雾质谱联用(HPLC-ESI/MS)对血橙花色苷进行定性分析。【结果】大孔树脂NKA-9对血橙花色苷的分离效果最好,最佳工艺条件为:50%乙醇用柠檬酸调pH为2.5时洗脱效果最好;ToyopearlTSKHW-40S柱层析分离纯化条件为:35%甲醇(经2%甲酸酸化)为洗脱液,流速0.6ml·min-1,可得到3个单一花色苷组分和1个混合花色苷组分。HPLC-ESI/MS分析表明,血橙花色苷主要是为矢车菊素-3(3″-丙二酰)葡萄糖苷和矢车菊素-3(6″-二乙二酰)葡萄糖苷(组分1),矢车菊素-3-葡萄糖苷(组分2),矢车菊素-3(6″-丙二酰)葡萄糖苷(组分3)及矢车菊素-3-葡萄糖苷加成物4-乙烯基儿茶酚(组分4)。【结论】NKA-9大孔树脂与ToyopearlTSKHW-40S凝胶柱层析相结合,可以有效分离纯化血橙中花色苷,HPLC-ESI/MS分析可以方便、快捷、有效地为花色苷的鉴定提供依据。