全 文 ：广东农业科学 2015 年第 18 期 77
自然发酵对新会茶枝柑果皮品质的影响
胡丽云1，2，余元善2，徐玉娟2，肖更生2，吴继军2，傅曼琴2
（1. 江西农业大学生物科学与工程学院，江西 南昌 330045 ；
2. 广东省农科院蚕业与农产品加工研究所 / 广东省农产品加工重点实验室，广东 广州 510610）
摘 要：探讨新鲜的新会茶枝柑果皮在常温下自然发酵（水封的方式隔绝外界空气）过程中，天然微生物
菌群、糖组分、有机酸组分、色泽、多酚和抗氧化活性等品质指标的动态变化。结果表明，茶枝柑果皮在自然
发酵期间，乳酸菌和酵母菌是其主要优势生长菌 ；茶枝柑鲜皮的质构保持较好，并且发酵期间茶枝柑果皮的颜
色逐渐由青绿色变为暗褐色。茶枝柑果皮中的多酚主要以可溶性结合酚的形式存在，发酵期间，多酚含量和抗
氧化活力的变化呈正相关性。此外，发酵期间间断的开盖换气处理能加快茶枝柑果皮的颜色褐变，但对天然微
生物菌群、糖组分、有机酸组分、多酚和抗氧化活性等指标的影响不显著。
关键词：陈皮 ；茶枝柑果皮 ；发酵 ；陈化
中图分类号：R284.2 文献标识码：A 文章编号：1004-874X（2015）18-0077-05
Effects of natural fermentation on quality of citrus
（Citrus reticulate cv. Chachiensis）peels from Xinhui city
HU Li-yun1，2，YU Yuan-shan2，XU Yu-juan2，XIAO Gen-sheng2，WU Ji-jun2，FU Man-qin2
（1. College of Biological Science and Engineering，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045，China；
2. Sericulture & Agri-Food Research Institute，Guangdong Academy of Agricultural Sciences/
Guangdong Key Laboratory of Agricultural Products Processing，Guangzhou 510610，China）
Abstract：In this paper，the changes of indigenous microorganisms，sugars，organic acids，color，
polyphenolics，and antioxidant activity were investigated during natural fermentation（sealed by water）of citrus
peels. Results showed that during natural fermentation of citrus peels，lactic acid bacteria and yeasts were dominant
strains，the texture of citrus peel could be retained well，and its color（green）gradually turned into dark brown.
The soluble bond phenolics were the dominant phenol，and the changes of phenolics and antioxidant activity were
positively related. Moreover，discontinuously opening the water seal for ventilation could accelerate the brown of
citrus peel color during fermentation，but had no significant effect on the natural microbial flora，sugars，organic
acids，polyphenolics and antioxidant activity.
Key words：pericarpium citri reticulatae ；citrus peel ；fermentation ；ageing
收稿日期 ：2015-05-11
基金项目 ：广东省科技计划项目（2012B091000074）；
广东省农业科学院院长基金（201315）
作者简介 ：胡丽云（1990-），女，在读硕士生，
E-mail ：781190521@qq.com
通讯作者 ：肖更生（1965-），男，硕士，研究员，
E-mail ：Gshxiao@aliyun.com
陈皮是芸香科植物橘及其栽培变种的干燥果
皮，又名橘皮、红皮、柑皮等，栽培变种主要有茶
枝柑、温州蜜柑、福橘和大红袍。作为我国传统中
草药之一，陈皮在中国药典中有专门收录，分为广
陈皮和陈皮，其中，广陈皮主产于广东新会［1］。
有研究表明，陈皮作为中国传统的中草药成
分，具有很好的抗氧化、抗炎等作用，而在陈皮中
起到功能性药用作用的主要活性物质是多酚及挥
发油［1］。
陈化是陈皮加工中最主要的工艺之一，目前
主要是常温贮藏新鲜柑橘品由青绿色逐渐转成黄
褐色，贮藏年份越高，其功能性药用成分含量就越
高，市场价值就越大。陈皮中的活性物质已被许多
学者所研究，然而简单、快捷的陈化机制甚少被报
道。利用传统的手段生产陈皮的周期需要 3~5 年
甚至更久，但收效慢，难满足市场的需求。在不降
低陈皮药用价值的条件下，开发利用一种新型的手
段来加速陈皮的陈化时间成为学者研究的方向。目
前，一些陈皮加工者发现，陈皮先经自然发酵处理
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2015.18.007
78
能显著减少陈皮贮藏的时间，而对其相关机制仍不
了解。随着微生物学专业在工业、农业、医疗卫生、
环境保护和生物工程等方面的应用发展，利用微生
物手段改变物质的组成及其功能性成分已经成为越
来越多的学者追求的热点，目前已有文献报道发酵
可以增加其他食品物质的生物活性成分［2-3］。
因此，本研究探讨新鲜的新会茶枝柑果皮在常
温下自然发酵过程中，天然微生物菌群、糖组分、
有机酸组分、色泽、多酚和抗氧化活性等品质指标
的动态变化，以期为陈皮的微生物发酵陈化研究提
供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
新鲜新会茶枝柑果皮，当天当地采摘 ；孟加拉
红琼脂、MRS 琼脂，购自广东环凯微生物科技有限
公司 ；福林酚试剂，购自国药集团化学试剂有限公
司 ；其他化学试剂均为国产分析纯。
试验仪器及设备 ：UV-1800 型分光光度计 ；
Biofuge Stratos Sorvall 型台式高速冷冻离心机
（Thermo Fisher Scientific 公司）；生化培养箱 SPX-
250B（上海佳胜实验设备有限公司）；超净工作台
SW-CJ-2FD（苏净集团苏州安泰空气技术有限公
司）；高效液相色谱仪 LC1200（美国安捷伦科技
有限公司）；Ultra Scan VIS 型全自动色差仪和酶标
仪 infinite M200PRO（瑞士 TECAN 公司）。
1.2 试验方法
1.2.1 茶枝柑鲜皮的自然发酵处理 处理 1 ：将茶
枝柑鲜皮分装于 2 L 的玻璃腌制罐中，轻轻压实，用
水密封，每隔 3 d 取 2 罐用于微生物和其他理化指
标的测定。处理 2 ：将茶枝柑鲜皮分装于 2 L 的玻璃
腌制罐中，轻轻压实，用水密封，所有的玻璃腌制罐
每隔 3 d 打开水封盖换气 5 min，每隔 3 d 取 2 罐用
于微生物和其他理化指标的测定。
1.2.2 微生物分析 主要测定新鲜茶枝柑果皮自
然发酵期间乳酸菌和酵母菌群的数量变化。乳酸菌
和酵母菌数量的测定方法参考 GB 4789-2010 乳酸
菌、酵母菌落总数的测定方法［4］。
1.2.3 色泽的测定 采用全自动色差仪测定［5］，色
差值以 L*、a*、b* 和△ E* 表示，其中△ E* 的计
算公式为 ：
△ E*= （L-L0）2 +（a-a0）2 +（b-b0）2
式中，L0、a0、b0 分别为新鲜茶枝柑果皮的色泽值 ；
L、a、b 分别为发酵后茶枝柑果皮的色差值。
1.2.4 糖的测定 取经高速粉碎机粉碎后的茶枝
柑果皮样品 15.0 g，用 120 mL 75%（V/V）的酒
精在 65℃的恒温水浴摇床中（150 r/min）提取 30
min，提取液晶滤纸过滤后定容至 150 mL 后，用于
后续的 HPLC 分析。色谱条件为 ：Shodex Asahipak
NH2P-504E（4.6 mm×250 mm，5 μm）色谱柱 ；
柱温 30℃ ；蒸发光检测器进行检测，ELSD 漂移管
温度为 40℃ ；使用 75% 乙腈为流动相，流速为 1
mL/min，进样量为 10 μL［6］。
1.2.5 有机酸的测定 取经高速粉碎机粉碎后的
茶枝柑果皮样品 15.0 g，用 50 mL 15%（V/V）的
甲醇在 35℃的恒温水浴摇床中（150 r/min）提取
30 min，提取液晶滤纸过滤后定容至 100 mL 后，用
于后续的 HPLC 分析。色谱条件为 ：Agilent Zorbax
Carbohydrate（4.6 mm×150 mm，5 μm）色谱柱，
柱温 30℃ ；紫外检测波长为 210 nm ；使用 0.1
mol/L 磷酸氢二氢铵（pH 2.7）为流动相，流速为
0.1 mL/min，进样量为 10 μL［7］。
1.2.6 多酚的提取及其含量测定 自由酚、可溶性
结合酚和不溶性结合酚的提取方法和原理参照文
献［8］。多酚的含量采用福林酚法［9］进行测定，
结果以焦性没食子酸含量计算。
1.2.7 抗氧化能力测定 抗氧化能力采用氧自由
基吸收能力（Oxygen Radical Absorbance Capacity，
ORAC）法测定，结果以 mmol /L TE（Tro lox
equivalent）/100g 表示，具体方法参照文献［10］。
采用 SPSS 11.5 软件对数据进行方差分析
（ANOVA），用 Origin 8.0 软件制图。
2 结果与分析
2.1 果皮中天然微生物菌群的变化
新鲜茶枝柑果皮自然发酵过程中，乳酸菌和酵
母菌是主要的优势微生物菌群。由图 1 可知，新鲜
茶枝柑果皮中乳酸菌的起始数量较多，高达 3.63 lg
CFU/g，其发酵 6 d 后菌群开始逐步进入稳定生长
期，菌数最高到达 5.63 lg CFU/g。而酵母的起始含
量较低（小于 100 CFU/g），在果皮自然发酵过程
中，其也表现出快速的生长，发酵 21 d 后，其菌数
量也高达 5.12 lg CFU/g。此外，两中处理方式中，
乳酸菌和酵母菌的生长趋势和数量没有显著差异，
说明间断的开盖换气处理不会对果皮发酵期间的
微生物数量产生明显影响。
2.2 果皮色泽的变化
两种不同自然发酵处理的新鲜茶枝柑果皮发
酵过程中色泽的变化见表 1。在处理 1 中，随着
发酵时间的延长，新鲜茶枝柑果皮的 L* 和 b* 值
79
表 1 果皮色泽的变化
处理 发酵时间（d） L*值 a*值 b*值 ΔE*
新鲜果皮 0 50.07±3.49 -1.90±0.71 66.15±1.57 0
处理 1 3 49.83±0.88a 1.89±0.41a 63.95±1.77a 6.73±0.51a
6 48.61±3.28a 3.26±0.40b 61.96±1.14a 7.81±0.42a
9 46.84±2.79b 5.84±0.75c 60.01±2.69a 10.94±1.03b
12 44.65±5.08b 6.07±0.33c 53.00±1.11b 16.47±1.14b
15 41.39±3.82c 8.90±1.11d 42.76±1.87c 26.94±1.14c
18 39.49±2.84c 10.6±0.78e 35.26±1.74e 34.60±0.87d
21 37.83±2.68d 11.37±0.59e 34.22±2.20e 35.07±2.29d
处理 2 3 49.53±1.58a 10.85±0.98e 53.49±1.58b 17.55±0.84b
6 47.37±1.01b 10.06±0.98e 51.88±1.61b 18.84±2.49b
9 39.64±3.24c 10.11±0.24e 48.63±2.40c 24.91±2.04c
12 37.47±1.22d 10.65±0.54e 40.38±1.31c 32.39±1.02d
15 36.41±1.40d 11.31±0.33e 32.23±1.78e 37.34±0.54d
18 33.15±1.25e 11.51±0.90e 31.69±2.23e 38.00±1.02d
21 32.82±1.29e 11.73±0.08e 25.51±1.48e 44.59±1.25e
注 ：表中同列数据后小写英文字母不同者表示差异显著。
乳
酸
菌
菌
落
总
数
lg
CF
U/
g
6
5.5
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2 0 3 6 9 12 15 18 21
时间（d）
处理 1
处理 2
处理 1
处理 2酵
母
菌
落
总
数
lg
CF
U/
g
7
6
5
4
3
2
1
0
0 3 6 9 12 15 18 21
时间（d）
图 1 乳酸菌和酵母菌数量的变化
快速降低，而 a* 值表现出明显增加。处理 2 中
L*、a* 和 b* 值也表现出相同的变化趋势，但与
处理 1 相比，变化量更明显，说明发酵期间断的
开盖换气处理会加快新鲜茶枝柑果皮的变化。同
样，由于 L*、a* 和 b* 值的变化，随着发酵时间
的延长，新鲜茶枝柑果皮的色差值也明显增大。
一般来讲，当色差值大于 3 时，肉眼可观察到颜
色的变化。
经肉眼观察，发酵期间，处理 1 中，新鲜茶枝
柑果皮的颜色从青绿色渐渐变成暗褐色，可能是由
于发酵期间新鲜茶枝柑果皮中叶绿素的分解导致
的。而在处理 2 中，随着发酵的进行，新鲜茶枝柑
果皮的颜色也明显从青绿色渐渐变成暗褐色，但颜
色比处理 1 偏深，可能是由于发酵期间断的开盖换
气使外界的氧气进入了发酵罐，加快了鲜茶枝柑果
皮中酚类物资或色素物质的氧化褐变。
2.3 果皮中糖组分和有机酸含量的变化
由图 2 和图 3 可知，蔗糖、葡萄糖和果糖是新
鲜茶枝柑果皮中的主要糖组分，柠檬酸是新鲜茶枝
柑果皮中的主要有机酸成分。随着发酵时间的延
长，茶枝柑果皮中蔗糖含量下降最快，发酵 3 d 后
已经全部代谢，而葡萄糖和果糖呈现出先快速下降
后缓缓上升的趋势。发酵后期，茶枝柑果皮中葡萄
糖和果糖含量缓慢上升，可能与茶枝柑果皮中大分
子多糖类物质的分解有关。此外，发酵期间不断的
开盖换气对茶枝柑果皮中糖的变化趋势没有产生
明显的影响（图 2），但发酵到后期，不断的开盖
换气对茶枝柑果皮中的有机酸的变化趋势影响较
大（图 3）。由图 3 可知，自然发酵 0~9 d，乳酸和
柠檬酸的含量均呈现快速上升趋势，9 d 后，不同
处理组的乳酸和柠檬酸含量变化趋势不同，说明开
盖换气极大影响了微生物对茶枝柑果皮的代谢。
80
2.4 果皮多酚含量和抗氧化活性的变化
多酚是分子中具有多个羟基酚类植物成分的
总称，具有抗氧化等多种生物学活性，可降低癌
症、糖尿病、心脑血管等疾病的患病风险［11-12］。自
然发酵对茶枝柑果皮中自由酚（图 4）、可溶性结
合酚（图 5）、不溶性结合酚（图 6）含量及抗氧
化活性的影响即如果表明，发酵过程中，自由酚的
含量先上升后下降，可溶性和不溶性结合酚的含量
均是先下降后上升，说明在发酵初期，微生物可以
利用茶枝柑果皮中的结合酚并将其转化为可溶性
自由酚。这与微生物的生长代谢有关，结合酚中键
合有大量的糖苷键和酯苷键，而微生物的生长代谢
需要大量的糖和脂类物质的参与。
由这 3 种酚类物质的含量和抗氧化活性的变
化趋势可知，酚类物质的含量和抗氧化活性存在在
一定的正相关关系。ORAC 法是评价抗氧化物质的
抗氧化活性的最为简单、准确、灵敏度高、方法之
一［9］。茶枝柑果皮中具有生物活性的物质主要是多
酚和精油，而多酚物质的种类复杂，在茶枝柑果皮
中每种多酚含量的变化趋势不一样，酚的抗氧化能
糖
含
量
（
g/L
）
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0 3 6 9 12 15 18 21
时间（d）
A 葡萄糖
果糖
蔗糖
糖
含
量
（
g/L
）
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0 3 6 9 12 15 18 21
时间（d）
B 葡萄糖
果糖
蔗糖
乳
酸
含
量
（
g/L
）
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
-0.5 0 3 6 9 12 15 18 21
时间（d）
处理 1
处理 2
处理 1
处理 2
柠
檬
酸
含
量
（
g/L
）
6.5
6
5.5
5
4.5
4
3.5
3
2.5 0 3 6 9 12 15 18 21
时间（d）
图 2 处理组 1（A）和处理组 2（B）糖含量的变化
图 3 发酵过程中有机酸含量的变化
自
由
酚
含
量
（
mg
/10
0g
）
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Tro
lox
当
量
（μ
mo
l/g
）
30
20
10
0
-10
-20
-300 3 6 9 12 15 18 21 24
时间（d）
处理 1 的酚含量
处理 2 的酚含量
处理 1 的 ORAC 值
处理 2 的 ORAC 值
图 4 自由酚含量及抗氧化活性的变化
可
溶
性
结
合
酚
含
量
（
mg
/10
0g
） 400
350
300
250
200
150
100
50
Tro
lox
当
量
（μ
mo
l/g
）
70
60
50
40
30
20
10
00 3 6 9 12 15 18 21 24
时间（d）
处理 1 的酚含量
处理 2 的酚含量
处理 1 的 ORAC 值
处理 2 的 ORAC 值
图 5 可溶性结合酚含量及抗氧化活性的变化
81
力也受它们化学结构的影响，发酵过程中多酚的结
构发生改变也可能会导致 ORAC 值的下降。因此，
ORAC值的高低并不能充分表征茶枝柑果皮中多酚含
量的高低。而由处理1和处理2的抗氧化性结果对比
可知，厌氧发酵得到的茶枝柑果皮的抗氧化活性比
开盖换气发酵得到的茶枝柑果皮的抗氧化活性高。
3 结论与讨论
发酵可以促进食品中风味物质的形成，而在很
多食品发酵中起主要作用的是乳酸菌和酵母菌。本
试验过程中，起主导作用的也是乳酸菌和酵母菌。
经过乳酸和酵母发酵后的茶枝柑果皮的色泽变化
很大，在某种程度上和新会陈皮的外观很相似。发
酵也可以明显改变茶枝柑果皮中糖和有机酸含量，
发酵 9~12 d 后，糖和有机酸有明显的变化，茶枝柑
果皮中的蔗糖最先被微生物利用。
从发酵后茶枝柑果皮中的酚类物质含量可以
看出，微生物可以改变柑橘皮中酚类物质的组成，
使其不溶性多酚的含量降低，可溶性多酚的含量升
高，这为不溶性酚类物质的开发和利用打下了良好
的基础。但从其抗氧化性上可以看出，发酵并未改
变可溶性酚和不溶性酚类物质的组成成分，这也许
与发酵的时间有关。
由本试验中的各类物质的含量变化和组成变
化可知，微生物对茶枝柑果皮的各类物质影响很
大，这对陈皮的加速陈化物质研究提供了前提。通
过多酚类物质的变化，我们期望在后续的研究中可
以更清楚透彻地明白在茶枝柑果皮陈化过程中多
酚变化的规律以及与微生物发酵过程中茶枝柑果
皮多酚变化的联系。由微生物对甘草药用物质的改
变［13-15］可知，利用微生物手段达到对陈皮的加速
陈化将会是一个非常有前景的方向。
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（责任编辑 储霞玲）
不
溶
性
结
合
酚
含
量
（
mg
/10
0g
） 60
50
40
30
20
10
0
Tro
lox
当
量
（μ
mo
l/g
）
20
15
10
5
0
-50 3 6 9 12 15 18 21 24
时间（d）
处理 1 的酚含量
处理 2 的酚含量
处理 1 的 ORAC 值
处理 2 的 ORAC 值
图 6 不溶性酚含量及抗氧化活性的变化