SPME-GC-MS 法分析中甜2號(hào)甜瓜香氣成分

張悅凱，戚正華，胡佳麗，王 雪

(1.浙江省東陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，浙江 東陽 322100;2.德之馨 (上海)有限公司，上海 201206)

甜瓜 (Cucumis melo L.)是葫蘆科甜瓜屬一年生蔓性草本植物，果實(shí)香甜，富含糖、淀粉、礦物質(zhì)及其他維生素，含少量蛋白質(zhì)。甜瓜的不同風(fēng)味是由其所含的不同揮發(fā)性芳香物質(zhì)決定的，所以芳香物成分是衡量甜瓜香型特征和品質(zhì)的重要指標(biāo)［1-2］。

關(guān)于甜瓜芳香物質(zhì)的主要成分已有大量研究。有研究［3-5］顯示，碳九族的化合物、含硫化合物以及一些酯類物質(zhì)是甜瓜香氣的主體成分;Senesi等［6］認(rèn)為順-6-壬烯醛、反-6-壬烯醇是網(wǎng)紋甜瓜的特征香氣成分，而其余一些酯類化合物是其主要的香氣成分;馬永昆等［7］在對(duì)哈密瓜香氣成分的分析中發(fā)現(xiàn)，乙酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、乙酸己酯、乙酸丁酯是其主要的香氣物質(zhì)。

揮發(fā)性物質(zhì)的分析與鑒定是隨著科學(xué)技術(shù)、分析儀器的不斷進(jìn)步逐漸發(fā)展起來的，現(xiàn)代儀器分析技術(shù)己成為芳香成分研究的必需手段。固相微萃取 (SPME)是一種集提取、分離、濃縮、進(jìn)樣為一體的非溶劑型選擇性萃取技術(shù)，該方法簡(jiǎn)單快速、靈敏度高、實(shí)用性強(qiáng)，簡(jiǎn)化了過去傳統(tǒng)處理方法的煩瑣步驟，而且不會(huì)造成二次污染［8-10］。

本文采用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù) (SPME-GC-MS)，對(duì)成熟中甜2號(hào)甜瓜的香氣成分進(jìn)行定性和定量分析，明確其香氣構(gòu)成的特征和主要芳香物質(zhì)含量，為科學(xué)評(píng)價(jià)和鑒定甜瓜香氣品質(zhì)奠定基礎(chǔ)，為甜瓜育種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

中甜2號(hào)由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所選育，具有濃郁的哈密瓜香味。

1.2 主要儀器與設(shè)備

7890A-5975C 氣質(zhì)聯(lián)用儀，配有FID 氫火焰離子檢測(cè)器，美國(guó)安捷倫公司;MPS 多功能自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)，德國(guó)Gerstel 公司;萃取頭，50/30 μm DVB/CAR/PDMS，涂層長(zhǎng)度2 cm，美國(guó)安捷倫公司;分析天平，BS224S 型，德國(guó)賽多利斯公司。

1.3 方法

1.3.1 栽培過程

試驗(yàn)在東陽市農(nóng)科所塘西試驗(yàn)基地大棚進(jìn)行。中甜2號(hào)甜瓜于2012年3月9日播種育苗，4月5日植株3 葉1 心時(shí)定植，每畦種2 行，畦寬1.5 m，株距0.5 m，每667 m2栽1 780 株，定植前每667 m2施腐熟有機(jī)肥2 000 kg，復(fù)合肥50 kg，定植后澆足水。采用吊蔓栽培，單蔓整枝，主蔓12 節(jié)左右子蔓坐瓜，每株留2 瓜，于6月28日開始采收。

1.3.2 樣品處理

將新鮮完熟甜瓜樣品洗凈，手工去皮，縱切去籽后，切成2 cm×2 cm 小塊，用榨汁機(jī)榨汁，取2 mL瓜汁加入到20 mL 頂空瓶中，蓋嚴(yán)，待分析。

1.3.3 SPME-GC-MS 分析條件

SPME 老化及萃取條件。應(yīng)用MPS 多功能自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)，設(shè)置SPME 于250℃下老化60 min，再將樣品于40℃下恒溫5 min，而后頂空萃取樣品40 min，于250℃氣相色譜進(jìn)樣口中解析1 min。

色譜柱。DB-Innowax，極性毛細(xì)管色譜柱，60 m×0.25 mm (內(nèi)徑)×0.25 μm;載氣 (He)流速2 mL·min-1，進(jìn)樣口溫度250℃，分流比1∶1。升溫程序?yàn)?0℃保持1 min，以3℃·min-1升至210℃，再以12℃·min-1升至250℃，保持9 min;FID 氫火焰離子檢測(cè)器氫氣流量為30 mL·min-1，空氣流量為350 mL·min-1，N2尾吹流量為30 mL·min-1，檢測(cè)器溫度為270℃。

質(zhì)譜條件。電子轟擊 (EI)離子源;電子能量為70 eV;傳輸線溫度為280℃;離子源溫度為230℃;四級(jí)桿溫度為150℃;Scan 全掃描監(jiān)測(cè)，質(zhì)量范圍為29～400。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用美國(guó)安捷倫公司GCMSD 分析軟件處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)。先用Amdis 質(zhì)譜數(shù)據(jù)解卷積軟件處理，減少本底干擾，對(duì)共流出峰進(jìn)行拆分，提取大峰下面的峰或隱藏在內(nèi)的色譜峰，再用Amdis 的MSL 質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)、Nist 2008 及WILEY 商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索定性，峰面積百分比進(jìn)行定量。

2 結(jié)果與分析

按照1.3 試驗(yàn)方法分析得到中甜2號(hào)甜瓜的GC-MS 總離子流圖，應(yīng)用軟件聯(lián)機(jī)檢索共得到61種化合物 (圖1)。

圖1 中甜2號(hào)甜瓜的總離子流圖

由表1 知，61種化合物中酯類25種(26.644%)，硫化物4種 (0.626%)，醇類10種 (45.504%)，醛類7種 (11.311%)，酸類3種 (3.247%)，酮類4種 (1.403%)，其他類8種 (1.106%)。

表1 中甜2號(hào)甜瓜的香氣成分

酯類在所有化合物中所占比例較大，其中乙酸異丙酯為15.241%，呈現(xiàn)輕飄香氣、果香和甜香;乙酸甲酯為1.431%，具有令人愉快的水果香氣，增加果汁感;乙酸-2-丁酯為1.848%，呈現(xiàn)果香和紅果香;壬-3-烯乙酸酯為2.127%，呈現(xiàn)典型的瓜甜香;乙酸-3Z，6Z-壬二烯酯為0.747%，雖然含量不如以上酯類多，但卻呈現(xiàn)清新的青瓜香氣，帶有果香和生梨香韻。

醇類為含量最多的類別，對(duì)甜瓜的香味起主導(dǎo)作用，其中3Z-壬烯醇為26.138%，所占比列最大，呈現(xiàn)典型的青葉香及黃瓜香;壬醇為4.480%，稍有玫瑰和橙的愉快香氣，微帶油脂樣、橙子樣的苦味;3Z，6Z-壬二烯醇，則具有令人愉快的青甜香，并帶有蠟樣及油脂樣的蜜露香韻。

醛類中乙醛含量最高，為6.656%，呈現(xiàn)新鮮感及果汁感;壬醛為2.526%，具有強(qiáng)烈的脂肪香氣;2Z-壬烯醛為0.186%及2E-壬烯醛為0.295%，兩者都有令人愉快的脂肪香氣、青香及典型的甜瓜香。

酮類中的香葉基丙酮為0.410%，呈現(xiàn)玫瑰香、葉香及果香;β-紫羅蘭酮為0.286%，具有典型的水果香、木香及花香。

3 小結(jié)

通過對(duì)中甜2號(hào)甜瓜的揮發(fā)性香氣成分進(jìn)行分析鑒定，應(yīng)用軟件聯(lián)機(jī)檢索，鑒定得到61種化合物，其中酯類25種 (26.644%)，硫化物4種(0.626%)，醇類10種 (45.504%)，醛類7種(11.311%)，酸類3種 (3.247%)，酮類4種(1.403%)，其他類8種 (1.106%)。可見中甜2號(hào)甜瓜的主要成分為醇類。

揮發(fā)性成分可通過多種代謝途徑形成，同時(shí)也受到多種因素的影響，如生長(zhǎng)環(huán)境、栽培條件、提取方法等。研究其香氣特征可為甜瓜育種提供理論依據(jù)。

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