澳洲青蘋(píng)果實(shí)不同部位香氣成分差異分析

段亮亮，郭玉蓉,*，池霞蔚，鄧 紅，孔祥宏

(1.陜西師范大學(xué)食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西 西安 710062；2.陜西省出入境檢驗(yàn)檢疫局，陜西 西安 710068)

澳洲青蘋(píng)果實(shí)不同部位香氣成分差異分析

段亮亮1，郭玉蓉1,*，池霞蔚1，鄧 紅1，孔祥宏2

(1.陜西師范大學(xué)食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西 西安 710062；2.陜西省出入境檢驗(yàn)檢疫局，陜西 西安 710068)

采用頂空固相微萃取結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)澳洲青蘋(píng)果皮、果肉、果心的香氣成分；共檢測(cè)到80種果實(shí)香氣成分，主要為醛類、醇類、酯類和烯烴類。果皮、果肉和果心，香味組分及其含量差異較大。果皮是香氣成分最集中的部位，共分離出55種，其中C6醛類3種，相對(duì)含量39.515%，比例最高；酯類23種最豐富，相對(duì)含量14.240%，乙酸己酯、環(huán)丁醇、(E)-1,4-己二烯、(3E,5E)-1,3,5-庚三烯、3,6-二甲基-3,6-二乙基-1,4-環(huán)己二烯為芳香物質(zhì)中相對(duì)含量較高的特有成分。果肉檢測(cè)出香氣成分18種，其中醇類4種，相對(duì)含量31.391%，比例最高，2-甲基-1-丁醇占其醇類約94.814%，丙酸丙酯、甲酸己酯相對(duì)含量較高且為果肉特征芳香物質(zhì)。果心檢測(cè)出香氣成分30種，C6醛類兩種，相對(duì)含量47.398%，比例最高；醇類4種，相對(duì)含量42.455%，2-甲基-1-丁醇和1-己醇占其醇類96.639%；果皮香氣成分種類最豐富，提供酯類背景香氣。蘋(píng)果各部位主要香氣物質(zhì)中，丙酸丙酯、甲酸己酯由果肉產(chǎn)生，2-甲基-1-丁醇主要由果心和果肉產(chǎn)生，1-己醇由果心和果皮產(chǎn)生，α-法呢烯主要存在于果皮和果肉中，(E)-2-己烯醛和正己醛在果皮、果肉、果心中含量均較高，為澳洲青蘋(píng)果實(shí)特征性香氣，澳洲青蘋(píng)果實(shí)香氣由各部位香氣成分相互作用產(chǎn)生。

澳洲青蘋(píng)果實(shí)；不同部位；香氣成分；頂空固相微萃??；GC-MS

近年來(lái)，澳洲青蘋(píng)蘋(píng)果因其豐產(chǎn)耐貯，出口售價(jià)高，國(guó)內(nèi)蘋(píng)果加工業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越受到人們的重視[1]。香氣物質(zhì)是蘋(píng)果品質(zhì)的重要組成部分，目前關(guān)于蘋(píng)果芳香物質(zhì)的報(bào)道已有350多種，而中國(guó)這方面的研究屬于起步階段[2]。王海波等[3]分析了早熟蘋(píng)果新品種“早豐甜”、“貝拉”及“遼伏”等共獲得12種類136種香氣成分。吳繼紅等[4]利用固相微萃取和氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對(duì)“金帥”、“澳洲青蘋(píng)”、“國(guó)光”、“新紅星”、“富士”及“秦冠”的主要芳香成分進(jìn)行了定性和定量分析。張曉華等[5]分析了不同榨汁蘋(píng)果的香氣成分變化，建議榨汁時(shí)可根據(jù)各蘋(píng)果品種的特性，揚(yáng)長(zhǎng)避短，按一定比例做適度搭配以達(dá)到更好的品質(zhì)。Cheistophe等[6]分析了白肉桃果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)，指出果實(shí)不同部位香氣成分的差異是由不飽和內(nèi)酯及C6化合物造成的。乜蘭春等[7]和Dixon等[8]認(rèn)為蘋(píng)果果實(shí)香氣成分中支鏈脂肪族醇、醛、酮和酯類物質(zhì)主要來(lái)源于氨基酸代謝。前人研究大多局限于蘋(píng)果不同品種，缺少對(duì)某一特定品種不同部位芳香物質(zhì)的具體探索。本研究通過(guò)對(duì)澳洲青蘋(píng)果皮、果肉、果心香氣物質(zhì)研究，找出不同部位香氣物質(zhì)差異及各部位主要香氣物質(zhì)成分，對(duì)確定香氣物質(zhì)產(chǎn)生的生理機(jī)制，產(chǎn)品深加工等均有一定的參考價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

于西安市淳化縣選擇樹(shù)形良好，長(zhǎng)勢(shì)適中的盛果期澳洲青蘋(píng)果樹(shù)5株標(biāo)記，2009年10月10日于樹(shù)冠中部外圍采摘長(zhǎng)勢(shì)良好的商熟期澳洲青蘋(píng)果實(shí)5kg放入0～4℃氣調(diào)儲(chǔ)藏室中儲(chǔ)藏，48h之內(nèi)于陜西省出入境檢驗(yàn)檢疫局測(cè)定香氣成分。NaCl(分析純)。

1.2 儀器與設(shè)備

7890A/5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國(guó)Agilent公司；頂空固相微萃取手動(dòng)進(jìn)樣手柄、PDMS/DVB萃取頭(65μm) 美國(guó)Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

選取大小相當(dāng)?shù)男迈r果實(shí)15個(gè)，削皮機(jī)削皮，皮厚小于0.5mm，為果皮香氣分析樣品，蘋(píng)果去核器去核，用切分寬度2cm的雙片刀切取中心果核部分，去籽，為果心香氣分析樣品，將去掉果皮和果心的蘋(píng)果按八分法選取果肉部分，為果肉香氣分析樣品。各步驟均迅速完成防止褐變。

1.3.2 芳香物質(zhì)測(cè)定

1.3.2.1SPME取樣

將65μm PDMS/DVB萃取頭在氣相色譜的進(jìn)樣口250℃老化2h。選取各樣品迅速稱量后，按照15g/100g樣品加入NaCl打漿，稱取10g于20mL頂空樣品瓶中，密封。40℃水浴恒溫處理10min，萃取頭穿透隔墊于40℃恒溫頂空吸附30min，插入儀器于270℃解析4min，待分析。

1.3.2.2GC-MS分析條件

色譜柱DB-1701(30m×0.32mm，0.25μm)，載氣N2，流量0.8mL/min，不分流，程序升溫40℃保持1min，后以3℃/min升到240℃；檢測(cè)器溫度260℃，進(jìn)樣口溫度270℃。EI電離源，電離電壓70eV，掃描范圍40～400u，離子源溫度250℃。

1.3.3 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)

參考魏玉梅[9]的測(cè)定方法，按以上樣品處理方法及實(shí)驗(yàn)條件，選取果肉部分，分析檢測(cè)5次。

2 結(jié)果與分析

氣相色譜-質(zhì)譜-計(jì)算機(jī)聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)到澳洲青蘋(píng)果實(shí)果皮、果肉、果心的香氣成分總離子圖(圖1)，各組分質(zhì)譜經(jīng)計(jì)算機(jī)質(zhì)譜庫(kù)(NIST 2008版本：V.2.0.F)檢索及資料分析，確認(rèn)香氣成分，運(yùn)用面積歸一化法，求得各成分相對(duì)含量(表1)。

2.1 不同部位香氣組成

經(jīng)儀器分析，共從澳洲青蘋(píng)各組織中檢測(cè)到80種芳香物質(zhì)(表1)。檢測(cè)出果皮、果肉、果心3部分香氣成分分別占其香氣總峰面積的90.672%、95.376%、98.381%。

果皮部分共檢測(cè)出55種成分(圖1、表1)，其中酯類種類最豐富，達(dá)23種，相對(duì)含量14.240%；醛類6種相對(duì)含量40.464%，其中C6醛類相對(duì)含量39.515%，比例最高。正己醛和(E)-2-己烯醛相對(duì)含量占其醛類91.560%。同時(shí)檢測(cè)出相對(duì)含量較高的丁酸己酯、2-甲基丁酸己酯、(2E,4E)-2,4-己二烯醛、2-甲基-1-丁醇、1-己醇、α-法呢烯。乙酸己酯、環(huán)丁醇、(E)-1,4-己二烯、(3E,5E)-1,3,5-庚三烯、3,6-二甲基-3, 6-二乙基-1,4-環(huán)己二烯為果皮中檢出含量較高的特有芳香成分。

果肉部分共檢測(cè)出19種成分(圖1、表1)，芳香醇類4種，相對(duì)含量31.391%最高，其中2-甲基-1-丁醇相對(duì)含量占其總醇類94.814%。相對(duì)含量較高的芳香成分還有丙酸丙酯、甲酸己酯、2-甲基丁酸丙酯、正己醛、(E)-2-己烯醛、(2E,4E)-2,4-己二烯醛、α-法呢烯，其中丙酸丙酯、甲酸己酯為果肉中檢出特有芳香成分。

表1 澳洲青蘋(píng)不同組織部分香氣物質(zhì)GC-MS分析結(jié)果Table 1 GC-MS analysis of aromatic components in different tissue parts of Granny Smith apple

續(xù)表1

果心部分共檢測(cè)出30種成分(圖1、表1)，未檢測(cè)出酚類，烷烴類11種；醛類3種，相對(duì)含量47.875%，C6醛類兩種，相對(duì)含量47.398%，比例最高，其中正己醛和(E)-2-己烯醛相對(duì)含量占其醛類99.004%；醇類4種，相對(duì)含量42.455%，2-甲基-1-丁醇和1-己醇占其醇類96.639%。相對(duì)含量較高的芳香成分還有2-甲基丁酸丙酯、2-甲基-1-丁醇、1-己醇。

圖1 澳洲青蘋(píng)不同組織結(jié)構(gòu)部分香氣成分的GC-MS總離子流圖Fig.1 Total ion chromatograph of GC-MS for aromatic components in different tissue parts of Granny Smith apple

表2 保留時(shí)間和色譜峰面積的重復(fù)性Table 2 Repeatability of retention time and chromatogram peak area

2.2 不同部位香氣成分差異

澳洲青蘋(píng)果實(shí)香氣成分主要為醛類、醇類、酯類、烯烴類、酚類和其他一些物質(zhì)。各類芳香物質(zhì)在果實(shí)的分布差異較大。

2.2.1 醛類的差異

醛類物質(zhì)是澳洲青蘋(píng)香氣中最主要的物質(zhì)，主要為C6醛類，(E)-2-己烯醛和正己醛均以果皮和果心中含量最高，果肉中含量相比較低，且均在3種樣品中檢測(cè)出較高含量。(2E,4E)-2,4-己二烯醛未在果心中檢測(cè)出，果皮中相對(duì)含量較高。

2.2.2 醇類的差異

果心和果肉中檢測(cè)出較高醇類物質(zhì)含量，相對(duì)總含量分別為果皮的2.588倍和1.914倍。2-甲基-1-丁醇為果皮、果肉、果心共有成分，果肉中檢出含量最高，果心其次，相對(duì)含量分別為果皮的21.290倍和15.336倍，差異顯著。1-己醇未在果肉中檢測(cè)到，果心中相對(duì)含量最高達(dá)19.588%。環(huán)丁醇為果皮中相對(duì)含量較高的特有成分。

2.2.3 酯類的差異

酯類物質(zhì)以果肉中檢出含量最高，相對(duì)峰面積25.960%，果皮中含量最為豐富(23種14.240%)，果心中檢測(cè)出較低含量和較少種類。果肉芳香物質(zhì)中甲酸己酯相對(duì)含量高達(dá)19.457%，丙酸丙酯檢測(cè)出較高相對(duì)含量4.216%。果皮中，乙酸己酯、丁酸己酯、2-甲基丁酸己酯相對(duì)含量較高。果心中，2-甲基丁酸丙酯相對(duì)含量較高。

2.2.4 烯烴類的差異

烯烴類在果皮中檢測(cè)出7種相對(duì)含量15.171%，最為豐富，含量最高，果肉其次。α-法呢烯為果皮、果肉、果心共有成分，果皮中相對(duì)含量最高達(dá)8.114%，約為果肉的1.424倍，果心的31.208倍。(E)-1,4-己二烯、(3E,5E)-1,3,5-庚三烯、3,6-二甲基-3,6-二乙基-1,4-環(huán)己二烯也在果皮中檢測(cè)出較高含量。果肉中檢測(cè)出2,5-二甲基-2,4-己二烯、1,6,6-三甲基-1-環(huán)己烯，果心中檢測(cè)出3-甲基-1-丁烯。

2.3 方法的重復(fù)性

嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件，得出保留時(shí)間和色譜峰面積重復(fù)性，見(jiàn)表2。

經(jīng)表2分析得知，5次實(shí)驗(yàn)色譜峰保留時(shí)間和色譜峰面積CV值分別為0.021%～0.081%、0.063%～0.097%。重復(fù)性滿足供試樣品定性和定量分析的需要。

3 討 論

己酸甲酯和己酸乙酯具有菠蘿的果香味，丁酸己酯和乙酸己酯具有梨的果香味，兩者嗅覺(jué)閾值很低，香氣值(濃度/閾值)較高[10-13]，為果皮特征香氣。丙酸丙酯、甲酸己酯在果肉中檢測(cè)出很高含量，為果肉特征香氣成分。2-甲基丁酸己酯在果皮中相對(duì)含量較高，果肉中較少，果心中未檢測(cè)出。(2E,4E)-2,4-己二烯醛為紅茶特征香氣成分之一[14]，在果皮與果肉中均檢測(cè)出較高含量；苯甲醛由果實(shí)中苦杏仁苷經(jīng)酶解作用產(chǎn)生[12]，只在果心中檢測(cè)出；環(huán)丁醇為果皮特征香氣；1-己醇、2-甲基-1-丁醇具有青香氣[12]，前者在果皮和果心相對(duì)含量較高，后者在果心和果肉相對(duì)含量較高。具有青香氣的正己醛，(E)-2-己烯醛，其香氣閾值較低可以提高果實(shí)香氣的感知強(qiáng)度[15]，依次在果心、果皮、果肉中檢測(cè)出較高含量，為澳洲青蘋(píng)果實(shí)的特征香氣。

澳洲青蘋(píng)各組織芳香物質(zhì)均以C6醛類和醇類含量最高，澳洲青蘋(píng)果實(shí)芳香物質(zhì)以青香為主[16]。果皮香氣成分中酯類含量最為豐富，但相對(duì)含量高的酯類芳香物質(zhì)丙酸丙酯、甲酸己酯由果肉產(chǎn)生，因此，果皮提供主要酯類背景風(fēng)味，果肉部分產(chǎn)生主要丙酸丙酯、甲酸己酯芳香物質(zhì)[17]。果心中檢測(cè)出11種烷烴類，最為豐富，果皮中4種，果肉中1種，因此，烷烴類主要由果心部分產(chǎn)生。果心中未檢測(cè)出酚類物質(zhì)，其主要由果皮產(chǎn)生，且相對(duì)含量很少。

李記明等[18]研究認(rèn)為葡萄的香味是各種香味成分通過(guò)融合、疊加、掩蓋等相互作用表現(xiàn)出來(lái)的，不同類

型的香味組分有可能相互影響，同理，澳洲青蘋(píng)果實(shí)香氣是由各部位香氣化合物相互作用產(chǎn)生的。

此外，α-法呢烯與果實(shí)長(zhǎng)期貯藏后引起的冷害有關(guān)，易引起果實(shí)褐變，影響風(fēng)味[19]。本研究檢測(cè)出其在果皮和果肉中相對(duì)含量較高，果心中含量很少，有關(guān)其產(chǎn)生機(jī)理及對(duì)蘋(píng)果香氣成分的貢獻(xiàn)，有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

本研究顯示實(shí)驗(yàn)重復(fù)性滿足定性定量要求。澳洲青蘋(píng)果實(shí)不同部位香氣成分差異較大。果皮香氣成分最豐富55種，提供酯類背景香氣，主要酯類丙酸丙酯、甲酸己酯由果肉產(chǎn)生。2-甲基-1-丁醇主要由果心和果肉產(chǎn)生，1-己醇由果心和果皮產(chǎn)生。α-法呢烯主要存在于果皮和果肉中，烷烴類主要由果心產(chǎn)生。正己醛、(E)-2-己烯醛在果皮、果肉、果心中含量均較高，為澳洲青蘋(píng)果實(shí)主要特征香氣物質(zhì)。澳洲青蘋(píng)果實(shí)香氣由各部位香氣化合物相互作用產(chǎn)生。

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Analysis of Aromatic Components in Different Tissue Parts of Granny Smith Apple

DUAN Liang-liang1，GUO Yu-rong1,*，CHI Xia-wei1，DENG Hong1，KONG Xiang-hong2
(1. College of Food Engineering and Nutritional Science, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China；2. Shaanxi Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Xi’an 710068, China)

Aromatic components in different tissue parts such as peel, pulp and core of Granny Smith apple were determined using gas chromatography-mass spectrophotometer (GC-MS) coupled with headspace solid phase microextraction (HS-SPME). A total of 80 aromatic components were identified in extracted samples. Aldehydes, alcohols, esters and olefins were the major constituents in Granny Smith apple. In addition, a significant difference in aromatic components was observed in peel, pulp and core of apple. The aromatic components were rich in peel and 55 kinds of aromatic components were identified in this tissue. A total of 23 esters with relative content of 14.240% were identified and esters were the most predominant group of compounds in Granny Smith apple. The highest content of C6aldehydes was observed in this tissue part, which exhibited a relative content of 39.515%. Hexyl acetate, cyclobutanol, (E)-hexa-1,4-diene, (3E,5E)-hepta-1,3,5-triene, 3,6-diethyl-3,6-dimethylcyclohexa-1, 4-diene exhibited higher content. Meanwhile, 18 compounds were detected in apple pulp. Totally 4 kinds of alcohols exhibited a relative content of 31.391% and 2-methylbutan-1-ol was up to 94.814%. Propyl propionate and hexyl formate had higher relative content and were characteristic aromatic components of the pulp. Moreover, 30 components including 2 kinds of C6aldehydes were identified in the core. Totally 4 kinds of alcohols with a relative content of 42.455% were also identified and 2-methylbutan-1-ol and hexan-1-ol were up to 96.639%. Among these aromatic components from different tissue parts of Granny Smith apple, propyl propionate and hexyl formate were mainly distributed in apple pulp; 2-methylbutan-1-ol was mainly generated in the core and the pulp; hexan-1-ol was rich in the core and the peel; alpha-farnesene was mainly located in the peel and the core; hexanal and (E)-hex-2-onal had high content in the peel, the pulp and the core.

Granny Smith fruit；different tissue parts；aromatic component；head-space solid phase micro-extraction (HS-SPME)；GC-MS

TS255.2

A

1002-6630(2010)18-0262-06

2009-12-06

國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(nycytx-08-05-01)

段亮亮(1985—)，女，碩士研究生，主要從事食品功能成分開(kāi)發(fā)及利用研究。E-mail：liangliangsa1@sina.com

*通信作者：郭玉蓉(1963—)，女，教授，博士，主要從事食品生物工程研究。E-mail：guoyurong730@163.com