柑橘中糖苷香气前体物质香气活性评价及体内合成-释放机制研究

香气是影响柑橘果实及其加工制品品质的重要因素，柑橘的特征香气在其制品加工和贮藏过程中损失严重，极大地降低了柑橘果实及其加工制品的品质。前人研究报道，糖苷类香气前体的水解释放可以显著地增强水果及其加工制品的整体香气品质。本项目以柑橘（锦橙）中的糖苷香气前体及糖苷水解合成关键酶为研究对象，采用现代分离及检测技术和代谢组学分析方法，通过研究柑橘果实中的糖苷香气前体及其配基构成，柑橘果实生长过程中糖苷香气前体的含量及糖苷水解酶和糖基转移酶活性变化规律，分析柑橘果实中糖苷香气前体合成-释放微平衡的影响因素，以明确柑橘中糖苷香气前体物质对柑橘果实整体香气品质的贡献，阐明柑橘果实中糖苷香气前体体内合成-释放机制，为利用代谢工程对柑橘中糖苷香气前体合成的调控、有效释放及柑橘果实及其加工制品的增香调控奠定理论基础，并为利用生物化学的方法制备糖苷型耐高温香精提供理论指导。

糖苷键合态香气物质（glycosidically bound aroma compounds）是一类不具挥发性，与水果中的糖类物质通过糖苷键结合，以糖苷的形式存在的香气前体物质，因此也被称作糖苷香气前体（glycosidically aroma precursors）。这类物质在酸或酶的作用下水解释放后，就可以从水果中挥发出来，被人们感受到。本项目以柑橘（锦橙）中的糖苷香气前体及糖苷水解合成关键酶为研究对象，开展了柑橘果实中糖苷香气前体物质提取分析方法的研究，柑橘中糖苷香气前体物质水解方法的研究及其评价，响应曲面法优化柑橘中β-葡萄糖苷酶的酶活测定条件，柑橘中β-葡萄糖苷酶的酶学性质及柑橘生长过程中β-葡萄糖苷酶酶活的变化规律，柑橘生长过程中香气物质的变化规律研究，柑橘中糖苷键合态香气物质糖基部分研究，巴氏杀菌对柑橘中键合态香气物质的影响研究。结果显示，从检测结果上看，两种色谱柱检出的键合态香气物质各有不同，考虑到实验操作的可行性，本课题后续研究选择HP-5色谱柱用于检测柑橘中的键合态香气物质。影响锦橙汁中键合态香气物质酶解效果因素的主次作用依次为酶解时间>酶解温度>加酶量，最佳酶解条件是酶解温度40 ℃、酶解时间48 h、加酶量300 U。不同pH值和不同温度条件下，锦橙汁中的键合态香气物质酸解释放出来的组分在含量和种类上存在很大差异。锦橙汁中的键合态香气物质通过酸解和酶解释放出来的组分存在很大差异。利用响应曲面法确定了测定柑橘中β-葡萄糖苷酶酶活的工艺参数为：底物p-NPG添加量4 mL，反应时间49.59 min, 反应温度40.85 ℃，测定出的β-葡萄糖苷酶酶活最大，为8.96×10-3 U/g。柑橘中β-葡萄糖苷酶的米氏常数Km= 132.021 µg/mL，Vmax=0.163 U/g；柑橘中β-葡萄糖苷酶反应温度在40 ℃左右时，酶活达到最大，在30 ℃时的热稳定性相对较高。温度过高和过低都会抑制酶活。β-葡萄糖苷酶对pH的变化很敏感。在5-6之间时，酶活较大，随着pH变大和减小，酶活不断减小，过酸和过碱的环境都会使趋于酶失活；Zn2+, Fe2+, Cu2+, Ag+, Hg2+和Fe3+这几种金属离子对柑橘中β-葡萄糖苷酶的酶活是有抑制作用的。随着时间的增加，果皮中的β-葡萄糖苷酶酶活呈现出先增加后减小的趋势，酶活在10月份的时候达到最大值，而果