不同采收期對(duì)鴨梨采后貯藏香氣成分的影響

劉向平，寇曉虹*，張 平，李江闊，黃艷鳳，王一州，吳彩娥

(1.天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院，天津 301636；2.天津大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物工程學(xué)院，天津 300072；3.國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)中心，天津 300384；4.南京林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院，江蘇 南京 210037)

不同采收期對(duì)鴨梨采后貯藏香氣成分的影響

劉向平1，寇曉虹2,*，張 平3，李江闊3，黃艷鳳3，王一州2，吳彩娥4

(1.天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院，天津 301636；2.天津大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物工程學(xué)院，天津 300072；3.國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)中心，天津 300384；4.南京林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院，江蘇 南京 210037)

香氣成分的損失是梨果實(shí)貯藏期間風(fēng)味裂變的主要表現(xiàn)之一，掌握不同成熟度梨果實(shí)香氣變化規(guī)律對(duì)建立基于風(fēng)味品質(zhì)變化的梨果實(shí)采收和貯藏技術(shù)有重要意義。采用SPME-GC的方法，對(duì)不同采收期(早、中、晚)鴨梨果實(shí)貯藏期間的主要香氣成分進(jìn)行分析，結(jié)果表明，鴨梨果實(shí)的主要香氣成分為乙酸乙酯、己醛、己醇、丁酸乙酯、己酸乙酯等。采收期不同對(duì)鴨梨果實(shí)貯藏期間香氣成分變化有明顯的影響。早采鴨梨香氣成分的產(chǎn)生受到抑制，貯藏期間含量一直較低；在貯藏初期，晚采梨果實(shí)采收后香氣成分總含量高于早采和中采果實(shí)，但貯藏過(guò)程中香氣容易散失，貯藏后期下降較快；中期采收的梨果實(shí)貯藏期間香氣成分逐漸積累，貯藏6個(gè)月時(shí)大部分香氣成分含量顯著高于早采和晚采果實(shí)(P＜0.05)。

鴨梨；采收期；香氣成分；頂空固相微萃取；氣相色譜儀

鴨梨是我國(guó)廣泛栽培梨的優(yōu)良品種，因其品質(zhì)細(xì)嫩，風(fēng)味獨(dú)特一直頗受?chē)?guó)內(nèi)外消費(fèi)者的喜愛(ài)而遠(yuǎn)銷(xiāo)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，并成為重要的出口創(chuàng)匯物資[1]。然而鴨梨果實(shí)在貯藏過(guò)程中冷害和風(fēng)味劣變成為影響其品質(zhì)的主要因素，在梨果實(shí)中，香氣成分是構(gòu)成其風(fēng)味品質(zhì)優(yōu)劣的重要感官評(píng)定指標(biāo)[2]，香氣成分的變化直接影響著梨果實(shí)的風(fēng)味品質(zhì)[3]。因此，對(duì)香氣組分變化規(guī)律的研究，更加有利于對(duì)鮮梨及貯藏期間果實(shí)品質(zhì)的評(píng)價(jià)。

目前梨果實(shí)貯藏方面的研究主要集中在采后生理和貯藏技術(shù)，風(fēng)味變化方面的研究還較少。果實(shí)采收成熟度不同，果實(shí)內(nèi)部品質(zhì)和貯藏期間風(fēng)味的變化規(guī)律會(huì)受到很大影響[4]。本實(shí)驗(yàn)擬通過(guò)研究不同采收期鴨梨果

實(shí)在貯藏期間香氣成分的變化規(guī)律以及成熟度與梨果實(shí)風(fēng)味劣變之間的關(guān)系，得到基于風(fēng)味劣變的鴨梨貯藏最佳采收期，旨在為梨生產(chǎn)實(shí)踐環(huán)節(jié)提供科學(xué)依據(jù)和理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

鴨梨，分別于2007年9月10日(早采)、9月15日(中采)和9月20日(晚采)采自河北藁城市基地。選取果形端正、無(wú)機(jī)械傷、無(wú)病蟲(chóng)害、大小一致的果實(shí)為試材。梨果實(shí)采后用微孔膜包裝，貯于7℃冷庫(kù)。

標(biāo)準(zhǔn)樣品(乙酸乙酯、丙酸乙酯、己醇、己醛、丁酸乙酯、乙酸丁酯、2-甲基丁酸乙酯、己酸乙酯、乙酸己酯、辛酸乙酯)、內(nèi)標(biāo)物質(zhì)(3-辛酮) Sigma公司(均為色譜純)。

GC-2010 氣相色譜儀 日本島津公司；手動(dòng)固相微萃取(SPME)裝置、100μm聚二甲基硅氧烷PDMS萃取纖維頭、15mL帶聚四氟乙烯瓶蓋的樣品瓶 美國(guó)Supelco公司；0.5～10、10～200μL微量移液器 Thermo Electron公司；RE52CS 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠(chǎng)；BP251榨汁機(jī) 美的集團(tuán)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 抽樣方法

選取無(wú)機(jī)械傷、無(wú)病蟲(chóng)害的果實(shí)樣品共300kg，不同采收期的果實(shí)樣品各100kg，貯藏期為6個(gè)月，每隔兩個(gè)月測(cè)定一次香氣成分含量，每次隨機(jī)取6個(gè)果實(shí)樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定重復(fù)3次。

1.3.2 香氣成分萃取方法

采用手動(dòng)固相微萃取儀萃取，PDMS萃取頭第一次使用時(shí)需在氣相色譜進(jìn)樣口于250℃老化3h[5]。隨機(jī)取6個(gè)果實(shí)進(jìn)行榨汁，取梨汁8mL裝入萃取瓶中，插入萃取頭，推出纖維頭，40℃吸附30min，縮回纖維頭，立即用于香氣成分的GC分析。

1.3.3 色譜測(cè)定條件

采用GC-2010氣相色譜儀(美國(guó)安捷倫公司)測(cè)定。色譜條件：色譜柱為DB-5(0.25mm×30m)；程序升溫：40℃保持2min，以4℃/min的升溫速度升至150℃，保持1min，再以30℃/min的速度升至250℃，保持5min；載氣：N2，流量為6.1mL/min；檢測(cè)器(FID)溫度為250℃；進(jìn)樣溫度為250℃；分流比2:1；測(cè)定重復(fù)3次。

1.3.4 果汁的脫香處理

取2kg鴨梨，清洗后進(jìn)行切分、去核、榨汁、過(guò)濾。取500mL果汁在70℃用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行低沸點(diǎn)的香氣成分脫除，從而去除其中部分芳香成分。當(dāng)果汁旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)3h后，將果汁冷卻，放入分液漏斗中用正己烷(果汁與正己烷體積比為l:l)萃取2～3次，除去剩余的香氣成分，取8mL脫香果汁，固相微萃取后用氣相色譜分析以檢查果汁中的香氣成分的脫除程度。分析條件同1.3.2節(jié)和1.3.3節(jié)分析測(cè)定條件。

1.3.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的制作

依次取色譜純標(biāo)準(zhǔn)樣品，用色譜純甲醇配制，然后分別稀釋到1、2、5、10、20倍，內(nèi)標(biāo)質(zhì)量濃度始終保持0.43mg/mL，為了消除梨汁本身香氣成分對(duì)標(biāo)樣的影響，將配制好的標(biāo)準(zhǔn)溶液分別加入到8mL的脫香果汁中，按照1.3.2節(jié)和1.3.3節(jié)進(jìn)行分析，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)樣線(xiàn)性范圍和最小檢出限的確定

分別取5個(gè)質(zhì)量濃度梯度的乙酸乙酯、丙酸乙酯、己醇、己醛、丁酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸己酯、2-甲基丁酸乙酯、辛酸乙酯、己酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)樣品混合溶液，其中內(nèi)標(biāo)物3-辛酮質(zhì)量濃度為0.99636mg/L，分別加入到脫香梨汁中，以鮮榨香梨汁為對(duì)照，以標(biāo)樣中各組分的峰面積與內(nèi)標(biāo)峰面積之比為縱坐標(biāo)，標(biāo)樣組分質(zhì)量濃度與內(nèi)標(biāo)質(zhì)量濃度之比為橫坐標(biāo)，作直線(xiàn)回歸，采用SPME與GC分析計(jì)算出在0.005～50mg/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，各組分峰面積與質(zhì)量濃度呈線(xiàn)性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)值均在0.99以上(表1)，最小檢測(cè)限在0.2μg/L以下。

表1 標(biāo)樣的線(xiàn)性范圍Table 1 Standard curve equations of 10 volatile compounds

2.2 標(biāo)樣的色譜分析

為了保證分析背景條件的一致，將標(biāo)樣用流動(dòng)相甲醇配制成己知質(zhì)量濃度的溶液后加入到脫香梨汁中，加入一定質(zhì)量濃度的內(nèi)標(biāo)3-辛酮，按照1.3.2節(jié)SPME萃取條件和1.3.3節(jié)色譜條件進(jìn)行萃取分析得到梨果揮發(fā)性芳香成分標(biāo)準(zhǔn)樣品的氣相色譜圖，如圖1所示。

圖1 梨果芳香成分標(biāo)準(zhǔn)樣品的氣相色譜圖Fig.1 GC profile of 12 mixed volatile compound standards

2.3 不同采收期鴨梨主要香氣成分的變化

2.3.1 貯藏2個(gè)月時(shí)不同采收期鴨梨主要香氣成分的變化

圖2 不同采收期對(duì)鴨梨主要香氣成分含量變化的影響(貯藏2個(gè)月)Fig.2 Contents of volatile components in early, middle and late harvested Ya pears after 2 months of storage

由圖2可以看出，不同采收期的鴨梨果實(shí)香氣成分均以乙酸乙酯、己醛和己醇為主，貯藏過(guò)程中呈現(xiàn)出不同變化趨勢(shì)。貯藏2個(gè)月時(shí)這三種組分的含量占香氣成分總含量的90%以上，其中己醛含量普遍較高，其余特征香氣成分含量依次為乙酸丁酯、乙酸己酯、2-甲基丁酸乙酯、己酸乙酯和辛酸乙酯。此時(shí)早采果實(shí)香氣成分總含量為5.1312μL/L、中采果實(shí)為5.7235μL/L、晚采果實(shí)為7.2956μL/L。不同采收期果實(shí)的每種香氣成分的含量有所不同，隨著采收成熟度的提高，大部分酯類(lèi)、醇類(lèi)香氣含量呈上升趨勢(shì)，同時(shí)可以得出在冷藏兩個(gè)月時(shí)晚采梨果實(shí)中乙酸乙酯、己醇和乙酸己酯含量顯著高于早采和中采果實(shí)(P＜0.05)。

2.3.2 貯藏4個(gè)月時(shí)不同采收期鴨梨主要香氣成分的變化

圖3 不同采收期對(duì)鴨梨主要香氣成分含量變化的影響(貯藏4個(gè)月)Fig.3 Contents of volatile components in early, middle and late harvested Ya pears after 4 months of storage

由圖3可以看出，貯藏4個(gè)月的鴨梨果實(shí)香氣成分中乙酸乙酯、己醛、己醇三者的含量占香氣成分總含量的96%以上，其中乙酸乙酯和己醛含量較高，其余特征香氣成分含量依次為2-甲基丁酸乙酯、乙酸丁酯、己酸乙酯、乙酸己酯、辛酸乙酯；中采果實(shí)較多香氣成分含量高于早采和晚采梨果實(shí)，己醛、乙酸丁酯、2-甲基丁酸乙酯、乙酸己酯均在中采鴨梨果實(shí)中含量最高，其中己醛、乙酸丁酯、乙酸己酯的含量在晚采鴨梨中最低；此時(shí)早采果實(shí)香氣成分總含量為6.2362μL/L、中采果實(shí)為5.9728μL/L、晚采果實(shí)為7.6734μL/L?？傮w來(lái)看，此時(shí)組分含量與貯藏2個(gè)月時(shí)相比，乙酸乙酯含量呈上升趨勢(shì)，其余組分含量呈下降趨勢(shì)，尤其己醇含量下降較快。

2.3.3 貯藏6個(gè)月時(shí)不同采收期鴨梨主要香氣成分的變化

圖4 不同采收期對(duì)鴨梨主要香氣成分含量變化的影響(貯藏6個(gè)月)Fig.4 Contents of volatile components in early, middle and late harvested Ya pears after 6 months of storage

由圖4可見(jiàn)，鴨梨貯藏6個(gè)月時(shí)乙酸乙酯、己醛、己醇三者的含量占香氣成分總含量的99%以上，其中乙酸乙酯的主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)更加明顯，其余特征香氣成分含量依次為己酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、乙酸己酯、乙酸丁酯、辛酸乙酯；此時(shí)早采果實(shí)香氣成分總含量為6.9236 μL/L、中采果實(shí)為9.6382μL/L、晚采果實(shí)為9.5439μL/L；己醛、乙酸丁酯、2-甲基丁酸乙酯、己酸乙酯、乙酸己酯均在中采鴨梨中含量最高，顯著高于早采和晚采果實(shí)(P＜0.05)。其中乙酸丁酯、己酸乙酯、乙酸己酯的含量在晚采鴨梨中最低。

3 討論與結(jié)論

從貯藏角度來(lái)講，確定采收期應(yīng)根據(jù)果品在一定環(huán)境里貯藏后其外觀、品質(zhì)好壞、損耗大小、貯期長(zhǎng)短及經(jīng)濟(jì)效益等因素進(jìn)行綜合分析， 結(jié)合貯藏場(chǎng)所， 提出適宜的采收期[6]。實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)早、中、晚三個(gè)采收期鴨梨在貯藏過(guò)程中香氣成分變化的測(cè)定，確定其主要香氣成分均為乙酸乙酯、己醛、己醇等，但是在采后2～6月內(nèi)各主要香氣成分均有不同程度的變化。

隨著采收成熟度的提高，果實(shí)香氣成分逐漸積累，成熟度越高，采收時(shí)果實(shí)香氣含量越高，在貯藏過(guò)程中隨著揮發(fā)性香氣成分的溢散，芳香物質(zhì)處于下降趨勢(shì)[7-8]。果實(shí)采收成熟度不同，果實(shí)香氣組分的前體物質(zhì)的積累和合成過(guò)程會(huì)受到影響[9]。過(guò)早采收，直接影響前體物質(zhì)的積累和合成相關(guān)酶活性，使得果實(shí)香氣物質(zhì)在貯藏過(guò)程中隨著成熟進(jìn)程的推進(jìn)卻不能正常合成，或者合成量較低，始終不能呈現(xiàn)正常果實(shí)的香氣特征，影響果實(shí)的風(fēng)味品質(zhì)[10]，其機(jī)理有待進(jìn)一步研究。研究發(fā)現(xiàn)在貯藏期間，早采鴨梨果實(shí)中的己醇含量始終顯著低于中采和晚采果實(shí)，而且己醇含量隨著貯期延長(zhǎng)下降迅速；晚采果實(shí)由于采收時(shí)果實(shí)已經(jīng)達(dá)到生理成熟度，會(huì)出現(xiàn)呼吸高峰，具有揮發(fā)性的香味物質(zhì)在較長(zhǎng)的貯藏過(guò)程中香味物質(zhì)會(huì)隨著果實(shí)的成熟而大量損失[11-12]；貯藏初期晚采梨果實(shí)香氣組分總含量最高，貯藏末期中采梨果實(shí)香氣組分總含量最高，保持了較好的風(fēng)味品質(zhì)，早采果實(shí)香氣組分總含量一般低于中采和晚采梨果實(shí)，風(fēng)味較淡[13]。乙酸乙酯作為鴨梨的主要香氣成分在貯藏過(guò)程逐漸積累，己醇呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)。后期微量香氣成分的積累為維持鴨梨后期的風(fēng)味品質(zhì)起到重要作用，貢獻(xiàn)值較大。Zhang[14]和Jia[15]研究認(rèn)為桃果實(shí)主要的香氣揮發(fā)性物質(zhì)的形成與乙烯、呼吸躍變的開(kāi)始密切相關(guān)。香氣物質(zhì)形成速率動(dòng)態(tài)變化可能是桃果實(shí)發(fā)育過(guò)程中成熟度的另一個(gè)生理學(xué)指標(biāo)[16]。采用乙烯受體抑制劑1-MCP處理鴨梨、黃金梨和黃冠梨的結(jié)果均表明梨果實(shí)香氣含量變化與乙烯合成關(guān)系密切，其機(jī)理有待進(jìn)一步研究討論。本實(shí)驗(yàn)研究表明，晚采鴨梨果實(shí)采收時(shí)和貯藏初期香氣濃郁，風(fēng)味品質(zhì)好，作為鮮銷(xiāo)和短期流通非常適宜；而作為長(zhǎng)期貯藏鴨梨果實(shí)應(yīng)采取中期采收，以獲得較好的風(fēng)味品質(zhì)和較長(zhǎng)的保鮮期。

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Effect of Harvesting Time on Volatile Composition of Ya Pears during Postharvst Storage

LIU Xiang-ping1，KOU Xiao-hong2,*，ZHANG Ping3，LI Jiang-kuo3，HUANG Yan-feng3，WANG Yi-zhou2，WU Cai-e4
(1. College of Renai, Tianjin University, Tianjin 301636, China；2. School of Agricultural and Bioengineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China；3. National Engineering Technology Research Center for Preservation of Agricultural Products, Tianjin 300384, China；4. College of Forest Resources and Environment, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China)

The loss of volatile components is partially attributed to the flavor changes of pears during postharvest storage. As a consequence, the understanding of changing patterns of volatile composition of pears with different degree of maturity will make a vital contribution to the development of pear harvesting and storage techniques. The main volatile components of Ya pears harvested at different times (early, middle and late) were measured by SPME-GC every 2 months during 6 months of storage. The results showed that the main volatile components in Ya pears were ethyl acetate, hexanal, 1-hexanol, butanoic acid, ethyl ester, hexanoic acid and ethyl ester. A significant effect of harvesting time was observed on the volatile composition of Ya pears. Lower contents of volatile components found in early harvested pears were kept over the whole storage period. Higher contents of volatile components were observed in late harvested pears. However, there was a significant decrease in them with the extended storage period and a dramatic loss of volatiles was seen during the later stage of storage. In middle harvested pears, volatile components were gradually accumulated and exhibited a significantly higher content than those in early and late harvested pears after 6 months of storage (P＜0.05).

Ya pear；harvest time；volatile component；HS-SPME；GC

TS255.3

A

1002-6630(2010)10-0292-04

2008-12-18

“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(2006BAD22B01)

劉向平(1983— )，男，助教，碩士，研究方向?yàn)楣呒庸べA藏及野生資源利用。E-mail：ywp830517@163.com

*通信作者：寇曉虹(1970—)，女，副教授，博士，研究方向?yàn)楣麑?shí)采后生理與保鮮工程。E-mail：kouxiaohong@126.com