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金柑(Fortunella margarita(Lour.) Swingle)在生物学上属芸香科(Rutaceae)柑桔亚科(Aurantioideae)柑桔族(Citreae)柑桔亚族(Citrinae)金柑属,金柑原产我国,有悠久的栽培历史,是福建的特有的资源,福建省尤溪县被称为“中国金柑之乡”。金柑可以作为水果食用,也具有药膳功能,如防止血管破裂、减少毛细血管脆性、改善其通透性、延缓血管硬化、双向调节血压等的作用。因此金柑倍受青睐,也成为科研试验的重要对象。本项目采用福建产尤溪金柑为原料提取金柑果皮精油,对其进行性质的检测及组分鉴定,同时研究金柑果皮精油的抗氧化活性、对细菌和真菌的抑制能力及对桔小实蝇引诱活性,为拓展金柑果皮的高值化利用提供一定的理论依据。研究结果如下: (1)采用微波辅助水蒸气蒸馏法提取福建尤溪金柑果皮精油,并对提取工艺条件进行优化。通过响应面优化设计,建立金柑果皮精油提取率的回归模型,得到提取最优条件:微波时间为60s、夹带剂浓度为3%、提取时间为63min、液料比为20:1,在此条件下实际测得的精油提取率为4.3%,与理论预测值基本一致。 (2)采用超声波强化溶剂萃取法提取福建尤溪金柑果皮精油,并对提取工艺条件进行优化。通过响应面优化设计,建立金柑果皮精油提取率的回归模型,得到提取最优条件:液料比27:1、超声时间1.25h、超声波功率300W,石油醚作为提取溶剂。在此条件下实际测得的精油提取率为2.24%,与理论预测值基本一致。 (3)采用超临界CO2流体萃取金柑果皮精油,在单因素试验的基础上进行正交实验,对超临界CO2流体萃取金柑果皮精油工艺中的各影响因素进行优化分析。结果表明:各因素对超临界萃取金柑果皮精油的影响大小为:CO2流量>萃取压力>萃取温度>萃取时间,得出金柑果皮精油最佳提取条件为萃取温度31℃、萃取时间120min、CO2流量26L/h、压力14MPa。在优化工艺条件下,金柑果皮精油提取率高达5.08%。 (4)通过对尤溪金柑果皮精油理化指标的测定,对金柑果皮精油品质进行初步分析。尤溪金柑果皮精油在20℃条件下,酸值为0.4668、酯值为4.2456、密度为0.838g/ml、折光度为1.4707、旋光度(水提)为1.892,精油与95%乙醇的互溶比例为1:6.1。 GC-MS对金柑果皮精油进行成分分析,共鉴定出88个组分,包括烷烃类、烯类、醇类、酸类、酮类、醛类和酯类共32种。烷烃类物质含量较大,相对含量为93.7%。含氧化合物含量较小,醇类相对含量为1.61%,酯类相对含量为1.19%,醛类相对含量为0.2%,酸类物质的相对含量为0.21%。与文献中报道的其他种类金桔相比较,金桔精油的主要成分相同,但含量稍有差异。 (5)金柑果皮精油体外抑菌活性研究结果表明,金柑果皮精油对各类菌均有一定抑菌性,其中对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抑菌性较高,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌、黑曲霉、酵母菌的最小抑菌浓度分别为1%、0.5%、0.5%、0.5%,且在偏酸性的环境下抑菌性效果较佳。但其抑菌性对热不稳定,经过高温处理后会丧失抑菌性。 (6)金柑果皮精油抗氧化活性研究结果表明,金柑精油在食用油脂中具有良好的抗氧化活性,具有一定的清除羟自由基、超氧阴离子自由基、DPPH自由基的能力和较强的总抗氧化能力,对DPPH清除率能达到82.5%,抑制羟自由基能力达到42.7149u/mL,总抗氧化能力达到9.003单位/毫升。抗氧化能力与精油的浓度呈正相关性。在食用油脂中添加金柑果皮精油,橄榄油和猪油的POV值均有明显下降,添加量与油脂的抗氧化作用效果成正比。 (7)金柑果皮精油对桔小实蝇引诱活性研究结果表明,不同浓度的金柑精油对桔小实蝇雌虫均具有显著的引诱活性,随着时间的增加引诱雌虫的比例增大。随着金柑精油浓度的提高,雌虫对精油的反应时间缩短。经单因素方差分析后可知,当测试时间为10 min时选择处理与对照的雌虫数量就达到差异显著水平(P<0.05);当测试时间为40 min时,10μL/mL和20μL/mL金柑精油对桔小实蝇雌虫的引诱率达到最高,分别为81.0%和88.6%。