生姜质量安全标准比对分析及特征成分差异研究

发布时间：2020-07-05 06:31

【摘要】：生姜品种多样,在我国多个省份有广泛种植,它富含营养且具有良好的经济效益。目前我国针对生姜的标准数量少、检测方法少,开展国内外生姜质量安全标准比对研究有利于生姜质量安全标准体系建设,建立生姜中营养指标的检测方法对评价生姜质量具有重要意义,研究我国不同产地生姜的品质差异对生姜产业发展具有积极推动作用。比对研究国内外生姜质量安全标准,分析了我国与CAC、欧盟、美国、日本、澳新以及各国药典在标准数量上和限量值上的异同。安全方面,国内外标准共涉及了391项生姜农药残留最大限量,目前中国标准在数量上非常有限、在限量值上较严格,但有10项标准比国际宽松,建议对其加强评估并对未设定限量的参照国际制定相关标准。针对其他污染物,各国/地区标准数量都较少,主要涉及重金属、生物毒素以及熏蒸剂使用后产生的残留污染物等,建议深入调研并研究制定相关标准。质量/品质方面,国内外标准数量有限,能够反映生姜特征成分的指标甚少,建议研制生姜特征成分指标的限量标准,加快完善质量标准体系。建立超高效液相色谱-串联质谱法检测生姜中6种姜辣素类(6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚、6-姜烯酚、8-姜烯酚、10-姜烯酚)和4种姜黄素类(四氢姜黄素、姜黄素、去甲氧基姜黄素、双去甲氧基姜黄素)等10种特征成分的分析方法。采用ZORBAX RRHD Eclipse Plus C18色谱柱(2.1x 100 mm,1.8μm)分离,以0.1%(v/v)甲酸水溶液和0.1%(v/v)甲酸甲醇溶液梯度洗脱,采用电喷雾电离源、正离子多反应监测模式对目标物进行定性、定量。方法线性关系良好,定量限为0.10~7.71μg/L,样品基质在3个水平下的平均加标回收率为82.8%~115.3%,相对标准偏差0.58%~11.49%。实际样品中10种目标成分均有检出、含量跨度较大。不同产地生姜中特征成分的差异研究显示,广东省生姜样品较特殊,其中风姜、沙姜、山姜分别具有极高含量的6-姜酚、姜黄素、双去甲氧基姜黄素,与其他生姜差异显著,可作为鉴别性指标;四川省竹根姜10-姜酚和10-姜烯酚含量明显低于河南、河北、山东省生姜;河南省邵店姜的6-姜烯酚含量普遍高于其他生姜,并且邵店姜6-姜酚、10-姜酚、8-姜酚、四氢姜黄素的含量均高于怀姜和张良姜;山东省绵姜在6-姜酚、10-姜酚、8-姜酚和四氢姜黄素的含量上均低于河北省绵姜。对10种目标成分横向对比发现,6-姜酚和四氢姜黄素含量分布呈现良好的稳定性和对称性,二者分别是姜辣素类和姜黄素类物质中含量相对最高的成分,因此可作为评价生姜品质的主要特征指标。进一步考察发现生姜品质差异与生姜种植的土壤类型有关。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS255.7
【图文】：

姜精油,化学物质,生姜

姜黄素类化合物三大类。姜精油是生姜辛香气味的主要而姜黄素则赋予了生姜亮丽的黄色（林茂等，2008）。种类无色至浅黄色的挥发性液体，其中的组成成分大多具有香料和化妆品业都有重要的应用（Nishimura et al., 199的生姜中的姜精油组成成分差异很大，通常在生姜中含（如图 1.1），主要是倍半萜类化合物，约占姜精油总含ar-Curcumene）、α-姜烯（α-Zingiberene）为主要成分； 17%左右，主要包含 β-倍半水芹烯（β-Sesquiphella药烯（β-Bisabolene）等；姜精油中还含有少量的单萜类drene），坎烯（Camphene），桉叶油醇（Cineole），香叶桉叶油醇、香叶醛、橙花醛等是鲜姜主要的呈香组分（性质不稳定，在生姜干燥过程中，一些姜精油的组分会的 α-姜烯会发生聚合反应失去气味，而 β-倍半水芹烯会, Srinivasan, 2012）。

姜辣素,姜酚,生姜

将姜精油释放出来，提取率可高达 4.67%，且提取的姜精油杂质较少、品质高（Fitriet al.，2017, Milosevic et al.，2013）。姜精油中的组成成分具有不同的生物活性，例如 α-姜烯具有抗炎、镇痛、抗病毒等多种作β-没药烯和 α-姜黄烯的抗生育活性较强，而 β-水芹烯则是优良的香料，这些成分都可以直接添进化妆品中使用（Ali et al.，2015）。但是生姜精油中含有的芳樟醇、香茅醇、香叶醇、柠檬醛成分属于过敏原，作为化妆品原料成分可能导致接触性皮炎，因此生姜精油在化妆品中的应用局限性（陈坚生等，2018, Millar et al.，1998）。（2）姜辣素类化合物生姜中的姜辣素是一种非挥发性油性黄色液体，略带苦味且辛辣，是生姜中多种具有辣味质的总称。由于生长环境、气候条件不同，各产地生姜的姜辣素含量也有所不同，但这些成分性质相近、结构类似，它们的分子结构中都含有 3-甲氧基-4-羟基苯基官能团，这取决于该官能所链接的脂肪链，姜辣素可分为姜酚类（ Gingerols）、姜烯酚类（ Shogaols）、姜酮类（ Zingeron等不同类型（如图 1.2），主要成分有 6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚、6-姜烯酚、8-姜烯酚、10-姜酚和 6-姜二酮等。姜酚类物质在姜辣素中含量最高，其中主要是 6-姜酚，占总姜酚类物质的 7以上，10-姜酚，8-姜酚的含量较低，而姜烯酚类物质和姜酮类物质在新鲜生姜中含量很少。姜素类化合物是生姜中重要的特征成分，在镇痛、抗炎、抗菌、抗癌、止吐、抗氧化等方面效果著（赖海涛等，2016, Dugasani et al., 2010, Semwal et al., 2015）。

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