科學(xué)實(shí)驗(yàn)論證小青柑白霜,用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擊破柑普茶“發(fā)霉說”

  茶界新寵-火爆的“小青柑”
 
  柑普茶是近幾年倍受消費(fèi)者青睞的“果茶”,特別是“小青柑”最受追捧。它將普洱茶的陳、醇、滑與柑橘的清香與甜醇融為一體,形成獨(dú)特風(fēng)味的口感。同時(shí)將普洱茶的暖胃助消化與柑橘的清肺消食功能相容互補(bǔ),具有極高的營養(yǎng)與功效價(jià)值。柑橘配普洱,可謂天生絕配。無論春夏秋冬,無論大人小孩,皆可品飲。
 
  小青柑“白霜”現(xiàn)象的出現(xiàn)
 
  隨著小青柑消費(fèi)市場(chǎng)的逐步擴(kuò)大,很多消費(fèi)者在拆開小青柑包裝袋后發(fā)現(xiàn):有的小青柑表面出現(xiàn)類似“白霜”的白色物質(zhì),如圖1所示。
 
  針對(duì)“白霜”現(xiàn)象,通過查閱文獻(xiàn)資料發(fā)現(xiàn)有“果霜說”、“發(fā)霉說”、“柑油說”、“鹽說”等說法,但此類說法大都根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或類似現(xiàn)象的簡(jiǎn)單推論與判斷,缺乏科學(xué)論證。
 
  圖1 出現(xiàn)“白霜”現(xiàn)象的小青柑
  壹、“白霜”究竟是什么物質(zhì)
 
  為探究小青柑表面掛“白霜”之謎,給消費(fèi)者一個(gè)科學(xué)的解釋,大益七號(hào)院對(duì)此進(jìn)行了專題深入系統(tǒng)的研究?,F(xiàn)已研究證實(shí):“白霜”主要是檸檬烯,屬單萜類化合物,無色油狀液體,有類似檸檬的香味。具有良好的鎮(zhèn)咳、祛痰、抑菌作用。主要實(shí)驗(yàn)過程如下:
 
  1、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“白霜”是否為微生物。
 
  1.1微生物純培養(yǎng)驗(yàn)證
 
  首先配制細(xì)菌、絲狀真菌易生長(zhǎng)的PDA培養(yǎng)基制成平板;然后在超凈臺(tái)內(nèi)打開小青柑密封包裝,通過無菌操作將小青柑表面“白霜”用滅菌后的竹簽刮下并均勻涂至PDA平板上,見圖2;將PDA平板放置于37℃培養(yǎng)箱培養(yǎng),3天后觀察平板表面菌落生長(zhǎng)情況。培養(yǎng)3天后觀察平板表面,并無明顯菌落產(chǎn)生,見圖3。證明“白霜”不是微生物。
 
  圖2 “白霜”無菌操作涂板

 
  圖3 培養(yǎng)3天后的平板

 
  1.2解剖鏡鏡檢驗(yàn)證
 
  將覆有“白霜”的柑皮表層切開,露出柑皮“油室”,置于解剖鏡下觀察,發(fā)現(xiàn)“白霜”實(shí)質(zhì)上是一些白色或淡黃色粉末,極有可能屬于柑皮表層油室的溢出物,而非微生物,見圖4;
 
  圖4 柑皮表層的解剖鏡照片
  1.3顯微鏡鏡檢驗(yàn)證
 
  使用解剖刀將柑皮表層“白霜”刮下,將粉末置于載玻片上,載玻片放置在倒置顯微鏡下進(jìn)行觀察,在40倍范圍內(nèi)找到“白霜”顆粒,逐步放大物鏡倍數(shù),分別在放大100倍、200倍和400倍條件下觀察“白霜”形態(tài)呈晶體狀,如圖5、圖6、圖7所示。
 
  圖5 100倍鏡檢圖

 
  圖6 200倍鏡檢圖

 
  圖7 400倍鏡檢圖
  小青柑表面的“白霜”通過微生物純培養(yǎng)、解剖鏡和顯微鏡鏡檢等實(shí)驗(yàn)研究證實(shí):“白霜”非微生物,是柑橘揮發(fā)油結(jié)晶物。
 
  2、“白霜”的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)
 
  2.1“白霜”揮發(fā)性驗(yàn)證
 
  將密封包裝中表面覆蓋有“白霜”的小青柑取出,見圖8。將其放置于100℃烘箱12小時(shí)候,其表面“白霜”基本消失,見圖9,驗(yàn)證了“白霜”的揮發(fā)性;
 
  圖8 覆蓋有“白霜”的小青柑柑皮

 
  圖9 置于100℃烘箱12小時(shí)候的柑皮
  同時(shí),我們也做了將具有“白霜”小青柑裸露室溫放置,隨著放置時(shí)間延長(zhǎng),“白霜”減少,直至消失。
 
  該實(shí)驗(yàn)證明:“白霜”具有易揮發(fā)性。
 
  2.2“白霜”溶解性實(shí)驗(yàn)
 
  由于“白霜”溶解性實(shí)驗(yàn)需要將小青柑置于液體中浸泡,為避免浸泡過程中小青柑內(nèi)部茶葉色素溶出影響視覺判斷,同時(shí)為使“白霜”能整體浸入液體,本實(shí)驗(yàn)使用同樣覆有“白霜”的個(gè)青皮進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(個(gè)青皮為蕓香科植物橘及其栽培變種的干燥幼果或?yàn)槌墒旃麑?shí)的果皮,5-6月收集自落的幼果曬干,習(xí)稱“個(gè)青皮”,亦稱“青仔”,如圖9所示)。
 
  圖10 3個(gè)青皮
 ?。ㄆ咛?hào)院于2016年購自新會(huì),當(dāng)?shù)胤Q為“青仔”,也覆蓋有“白霜”)
 
  選取兩顆表面覆蓋“白霜”程度相近的青仔,分別放置于水和無水乙醇中浸泡,10分鐘后浸泡于無水乙醇中的青仔表面“白霜”逐漸消失,15分鐘后取出兩顆青仔晾干,發(fā)現(xiàn)置于無水乙醇中青仔的“白霜”已完全消失,而置于水中青仔的“白霜”依舊存在,見圖11-14。
 
  該實(shí)驗(yàn)證明:“白霜”不溶于水,易溶于無水乙醇。
 
  圖11 兩顆表面覆蓋“白霜”程度相近的青仔

 
  圖12 兩顆青仔分別放置于分別盛有水和無水乙醇的燒杯中浸泡

 
  圖13 浸泡10分鐘后照片

 
  圖14 浸泡15分鐘后晾干照片
  貳、“白霜”物質(zhì)鑒定
 
  首先,使用無水乙醇溶解柑皮表面的“白霜”制成待測(cè)溶液,見圖15。再通過實(shí)驗(yàn)室技術(shù)從新鮮柑果中提取出揮發(fā)油,見圖16,溶于無水乙醇中,作為分析過程中的對(duì)照。
 
  圖15 使用無水乙醇溶解柑皮表面的“白霜”制成待測(cè)溶液

 
  圖16 實(shí)驗(yàn)室技術(shù)提取的新鮮柑皮揮發(fā)油
  將兩個(gè)樣品進(jìn)行前處理(樣品進(jìn)入儀器前的凈化處理)后,使用勐海茶廠CNAS實(shí)驗(yàn)室的GC-MS進(jìn)行分析檢測(cè),質(zhì)譜參數(shù)如下:
 
  a)進(jìn)樣方式:自動(dòng)進(jìn)樣;
  b)色譜柱:HP-5MS石英毛細(xì)管柱;
  c)色譜柱溫度:60℃保持2rnin,然后以3℃/min程序升溫至220℃,保持20min;
  d)載氣:氦氣,純度≥99.999%,流速1mL/min;
  e)進(jìn)樣口溫度:250℃;
  f)進(jìn)樣量:1μL;
  g)進(jìn)樣模式:分流比50:1,溶劑延遲2min;
  h)電子轟擊源:70eV;
  i)離子源溫度:230℃;
  j)GC-MS接口溫度:280℃
 
  圖17 GC-MS系統(tǒng)(安捷倫7890A-5975C)

 
  通過儀器分析,發(fā)現(xiàn)“白霜”樣品在譜圖上只有1種主要物質(zhì)(見圖18),而與揮發(fā)油譜圖(圖19)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),同一時(shí)間揮發(fā)油中也出現(xiàn)1種含量很高的物質(zhì)。
 
  圖18 “白霜”樣品的檢測(cè)圖譜

 
  圖19 柑皮揮發(fā)油的檢測(cè)圖譜

 
  使用安捷倫化學(xué)工作站,結(jié)合NIST11數(shù)據(jù)庫,對(duì)圖18、19中9分鐘左右的峰進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)兩者同為一種物質(zhì)“D-檸檬烯”,見圖20。
 
  圖20 該物質(zhì)的質(zhì)譜圖及數(shù)據(jù)庫匹配結(jié)果

 
  該實(shí)驗(yàn)研究證實(shí):“白霜”的主要成分為D-檸檬烯。
 
  叁、檸檬烯驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
 
  根據(jù)檸檬烯與濃硫酸-香草醛溶液互溶時(shí),出現(xiàn)紅色,加入水之后,呈紫色的性質(zhì)特點(diǎn),將柑皮表面“白霜”刮下放入試管,制成樣品1;將“白霜”的無水乙醇溶解液放入試管,制成樣品2,如圖21、圖22所示;
 
  圖21 樣品1——“白霜”粉末

 
  圖22 樣品2——“白霜”乙醇溶液
  向兩支試管中分別加入濃硫酸-香草醛溶液,輕微搖晃,試管中液體均變紅,見圖23、圖24;
 
  圖23 樣品1加入濃硫酸-香草醛溶液

 
  圖24 樣品2加入濃硫酸-香草醛溶液
  再向兩支試管中分別加入少量水,輕微搖晃,試管中液體均變成紫色,見圖25、圖26所示;
 
  圖25 樣品1再加入少量水

 
  圖26 樣品2再加入少量水
  該實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí):“白霜”主要成分為D-檸檬烯。
 
  四、D-檸檬烯的理化性質(zhì)及功效價(jià)值
 
  D-檸檬烯又稱苧稀,是單環(huán)單萜,分子量為136.24,組分為C10H16,為檸檬味液體,不溶于水,易溶于乙醇。檸檬烯是多種水果(主要為柑橘類)、蔬菜及香料中存在的天然成分。在柑橘類水果(特別是其果皮)含量較高。
 
  檸檬烯具有良好的鎮(zhèn)咳、祛痰、抑菌作用,復(fù)方檸檬烯在臨床上用于利膽、溶石、促進(jìn)消化液分泌和排除腸內(nèi)積氣;
 
  五、“白霜”的形成
 
  研究證實(shí)“白霜”的主要成分為D-檸檬烯,是揮發(fā)油析出物,而小青柑解剖鏡觀察油室內(nèi)為綠黃色物質(zhì),為什么析出呈白色物質(zhì)。為此,設(shè)計(jì)以下氧化實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
 
  將低溫烘制的小青柑表皮用刀刮開,可以看到大量油室中呈現(xiàn)出綠黃色物質(zhì)(見圖27),這些即為揮發(fā)油經(jīng)過烘制或日曬處理后的結(jié)晶物。
 
  圖27 油室中的黃綠色物質(zhì)
  將上述處理的小青柑置于室溫且通風(fēng)良好的環(huán)境下,小青柑放置4小時(shí)之后觀察,發(fā)現(xiàn)柑皮表面油室中的大部分綠黃色物質(zhì)轉(zhuǎn)變成白色,見圖28;
 
  圖28 油室中的黃綠色物質(zhì)變成白色
  該實(shí)驗(yàn)基本證實(shí)了“白霜”的形成過程:
 
  由于柑橘幼果含有較為豐富的萜烯類揮發(fā)油(果實(shí)成熟越高,萜烯類揮發(fā)油含量越低),在相對(duì)低溫烘制或日曬過程中,由于烘溫相對(duì)低,油室中保留一部分揮發(fā)油(檸檬烯為主要成分),且隨著水分的散失,而在油室中呈固態(tài)綠黃色物質(zhì)狀態(tài)。
 
  由于檸檬烯易揮發(fā),若在密閉環(huán)境條件下,經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)藏,這些物質(zhì)緩慢析出至柑皮表面并氧化為白色物質(zhì),形成“白霜”。
 
  一般“白霜”會(huì)在揮發(fā)油含量豐富的小青柑出現(xiàn),而揮發(fā)油含量較少的成熟柑果不會(huì)出現(xiàn);高溫烘制揮發(fā)油散掉,也不會(huì)出現(xiàn)“白霜”;“白霜”易揮發(fā),通風(fēng)良好的環(huán)境下,“白霜”不會(huì)出現(xiàn)。
責(zé)編: 水方子
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