‘瑞陽’及其親本‘秦冠’和‘富士’蘋果香氣物質(zhì)的比較

石金瑞，劉瀟然，劉翠華，趙正陽，李 瑞，王 聰，任小林

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 園藝學(xué)院，陜西楊凌 712100)

香氣性狀是影響蘋果風(fēng)味品質(zhì)的重要因素之一，怡人的香氣利于吸引消費(fèi)者購買、增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。蘋果香氣物質(zhì)譜是由一系列復(fù)雜的揮發(fā)性物質(zhì)構(gòu)成的，且不同蘋果品種間存在差異[1-2]。近年來，隨著香氣研究領(lǐng)域分析技術(shù)的不斷提升以及國內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)果實(shí)品質(zhì)要求的日益提高，對(duì)果品香氣品質(zhì)的研究已逐漸受到越來越多的關(guān)注[3]。目前，在蘋果中已經(jīng)鑒定到300多種揮發(fā)性物質(zhì)，這些揮發(fā)性物質(zhì)主要是一些低分子的酯類、醇類、醛類、酮類和醚類物質(zhì)[4-5]，但其中僅有20多種成分被證明對(duì)蘋果果實(shí)的香味有重要貢獻(xiàn)，屬于特征香氣物質(zhì)[4]。

‘瑞陽’是從‘秦冠’與‘富士’的雜交群體中選育出來的晚熟蘋果新品種，2015年3月由陜西省果樹品種評(píng)定委員評(píng)定后定名[6]?！痍枴粌H外觀品質(zhì)優(yōu)良且風(fēng)味酸甜，香氣濃郁，其綜合品質(zhì)接近‘富士’優(yōu)于‘秦冠’[6-7]。目前，關(guān)于‘瑞陽’蘋果的研究主要集中在其綜合性狀的評(píng)價(jià)以及在中國不同地區(qū)推廣栽培的鑒定評(píng)價(jià)方面，尚未涉及到‘瑞陽’蘋果香氣物質(zhì)的分析與研究[7-9]。由于蘋果中乙烯高峰現(xiàn)象的存在及其與蘋果衰老進(jìn)程的關(guān)系，大多數(shù)于商業(yè)成熟期采收的蘋果品種尚未到達(dá)乙烯高峰，且采收后隨即進(jìn)入直銷環(huán)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)果農(nóng)利益的最大化[10-12]。因此，研究商業(yè)成熟期蘋果的香氣組分對(duì)完善果品評(píng)價(jià)體系以及了解消費(fèi)者的購買傾向是非常重要的?；诖吮驹囼?yàn)擬選用商業(yè)成熟期的‘瑞陽’及其親本‘秦冠’和‘富士’為材料，探討‘瑞陽’香氣物質(zhì)的構(gòu)成及其與親本香氣組分之間的差異，為完善‘瑞陽’蘋果新品種評(píng)價(jià)體系以及蘋果的雜交育種提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材 料 ‘瑞陽’‘秦冠’和‘富士’于2017-11-05果實(shí)成熟期采自陜西省白水縣西北農(nóng)林科技大學(xué)蘋果試驗(yàn)站，所有試驗(yàn)用果采摘后立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。挑選大小一致、色澤均勻及無機(jī)械損傷蘋果果實(shí)為試材，并立即于液氮中進(jìn)行凍存取樣。

1.1.2 試 劑 內(nèi)標(biāo)物質(zhì)3-壬酮，購買自Alfa Aesar公司 (天津，中國)。飽和烷烴混和標(biāo)準(zhǔn)試劑C7-C30購買自Supelco公司(賓夕法尼亞，美國)，用于保留指數(shù)(RI)的計(jì)算。高效液相色譜級(jí)(HPLC)的甲基叔丁基醚(MTBE)試劑購買自Tedia公司(菲爾菲爾德，美國)，用于香氣物質(zhì)的提取。用于香氣物質(zhì)定性和定量分析的所有標(biāo)準(zhǔn)試劑均列于表1。此外，還有4種標(biāo)準(zhǔn)試劑在本試驗(yàn)中被使用但并未被檢測(cè)到，分別為反,反-2,4-壬二烯醛(Sigma Aldrich公司)、6-甲基-5-庚烯-2-醇、2-丁醇和乙酸丙酯(Alfa Aesar公司)。

表1 香氣物質(zhì)GC-MS分析所用的標(biāo)準(zhǔn)品試劑Table 1 Authentic standard of aroma compounds in GC-MS analysis

注：A.Sigma,Sigma Aldrich 公司(圣路易斯，美國);Alfa,Alfa Aesar 公司 (天津,中國)；Amatek,蘇州愛瑪特科技有限公司(蘇州,中國)；B.香氣物質(zhì)在 VF-WAXms色譜柱上的保留指數(shù)；C.參考文獻(xiàn)中的保留指數(shù)；n.NIST質(zhì)譜庫中保留指數(shù)平均值;D.定量離子；E.校正因子。表2同。

Note：A.Sigma,Sigma-Aldrich Co.Ltd.(St.Louis,MO,USA); Alfa,Alfa Aesar Co.Ltd.(Tianjin,China); Amatek,Amatek Scientific Co.Ltd.(Suzhou,China)；B.Rentetion index on VF-WAXms column；C.Retenion index from reference；n.Average values from NIST MS search;D.Quantification ion under SIM mode；E.Correction factor.The same with table 2.

1.2 儀器與設(shè)備

QT-1 旋渦混合器上海琪特分析儀器有限公司；SB25-12 DTD超聲波清洗儀浙江寧波新芝生物科技股份有限公司；MD-200氮吹儀杭州奧盛儀器有限公司； ISQ氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)美國Thermo Fisher Scientific公司；VF-WAXms色譜柱 (30 m×0.25 mm×0.25 μm) 美國Agilent公司。

1.3 方 法

1.3.1 果實(shí)取樣 取‘瑞陽’‘富士’和‘秦冠’果實(shí)各15個(gè)，每5個(gè)為一組，取其果皮和果肉的混合樣品并迅速于液氮中凍存，隨后放入-80 ℃冰箱中保存，用于香氣物質(zhì)的提取，共重復(fù)3次。

1.3.2 香氣物質(zhì)的提取 在多數(shù)情況下，一些氣味閾值較低且含量很低的香氣物質(zhì)對(duì)果實(shí)風(fēng)味也是至關(guān)重要的。由于頂空固相微萃取(SPME)法纖維萃取頭有限的萃取能力，本研究選用溶劑萃取對(duì)香氣物質(zhì)尤其是痕量物質(zhì)進(jìn)行萃取[15]。

將果實(shí)樣品從-80 ℃冰箱中取出，在液氮中研磨成均勻的粉末狀。甲基叔丁醚(MTBE)香氣提取方法參考Liu等[16]并進(jìn)行了改進(jìn)。稱取2 g樣品于10 mL離心管中，加入3 mL雙蒸水，渦旋使其混合均勻。然后加入3 mL MTBE提取液和10 μL[V(3-壬酮)∶V(甲醇)=5∶30 000]內(nèi)標(biāo)，震蕩均勻。隨后將離心管置于超聲波清洗儀中萃取30 min后于4 ℃，11 000 r/min條件下離心15 min。離心后吸取900 μL的上清液，在氮吹儀下緩慢濃縮至終體積300 μL，吸入2 mL于進(jìn)樣瓶(內(nèi)置200 μL玻璃內(nèi)襯管)中，待GC-MS分析。

1.3.3 色譜條件 色譜柱：VF-WAXms柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，進(jìn)樣量為1 μL；升溫程序：起始溫度為40 ℃保持3 min，以5 ℃/min 升溫至150 ℃，然后以8 ℃/min 升溫至220 ℃ 并保持10 min；進(jìn)樣口溫度為230 ℃；載氣：99.999%的高純氦氣，流速為1.0 mL/min，不分流模式進(jìn)樣。

1.3.4 質(zhì)譜條件 電子轟擊離子源；電離能量為70 eV；傳輸線和離子源的溫度均為240 ℃；質(zhì)量掃描m/z為33～380。

1.3.5 定性和定量 分析GC-MS分析所得的原始文件，利用Xcalibur (Thermo Fisher Scientific)和AMDIS (www.amdis.net)軟件進(jìn)行解析。

香氣物質(zhì)定性：與NIST/EPA/NIH質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(NIST2014)進(jìn)行比對(duì)，同時(shí)結(jié)合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)試劑的保留指數(shù)(retention index，RI)。

香氣物質(zhì)的定量：基于相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)試劑的校正因子(CF)對(duì)各香氣組分進(jìn)行定量計(jì)算，其中CF的計(jì)算公式為：CF=[(C1/A1)/(C2/A2)]。

其中，C1為標(biāo)準(zhǔn)試劑的濃度,A1為選擇離子模式下標(biāo)準(zhǔn)試劑的峰面積；C2為內(nèi)標(biāo)3-壬酮的濃度,A2為3-壬酮的峰面積(QI=113)。各香氣組分的計(jì)算公式為：C3=CFA3C4/A4。其中，CF為被測(cè)組分的校正因子；C3為被測(cè)組分的濃度；C4為被測(cè)樣品中內(nèi)標(biāo)的濃度；A3為被測(cè)組分在選擇離子下的峰面積；A4為被測(cè)樣品中內(nèi)標(biāo)的峰面積(QI=113)。標(biāo)準(zhǔn)試劑稀釋于MTBE溶液中(φ=1∶150 000)，并加入3-壬酮內(nèi)標(biāo)[V(3-壬酮∶V(MTBE)=1∶900 000)]。取1 μL標(biāo)準(zhǔn)試劑混合液于GC-MS分析，條件同上。

1.4 數(shù)據(jù)處理

GC-MS原始數(shù)據(jù)文件經(jīng)Xcalibur和AMDIS解析后，采用Microsoft Excel 2010進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)整理和分析。采用SPSS 22對(duì)不同類別香氣總量進(jìn)行方差分析(P≤0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 ‘瑞陽’‘秦冠’和‘富士’香氣組分的比較

如表2所示，在‘瑞陽’‘秦冠’和‘富士’中共檢測(cè)到32種香氣物質(zhì)，主要為醇類、酯類和醛類物質(zhì)，另外還有少量的酸類、萜烯類和酚類物質(zhì)，其中在‘瑞陽’‘秦冠’和‘富士’中共有的香氣組分有21種，包含9種酯類物質(zhì)，分別為乙酸丁酯、2-甲基乙酸丁酯、乙酸己酯、己酸丁酯、丁酸己酯、2-甲基丁酸己酯、己酸己酯、辛酸丁酯和辛酸己酯；6種醇類物質(zhì)，即2-甲基-1-丙醇、1-丁醇、2-甲基-1-丁醇、1-戊醇、1-己醇和1,3-辛二醇；2種醛類物質(zhì)，即己醛和反式-2-己烯醛；另外還有辛酸、α-法呢烯、苯酚和2,4-叔丁基苯酚等。在‘瑞陽’中共檢測(cè)到25種香氣物質(zhì)，除上述三者共有的21種物質(zhì)外，丙酸和2-甲基丁酸是其獨(dú)有的2種物質(zhì)。‘瑞陽’中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最多的香氣物質(zhì)為1,3-辛二醇(4 618.48 μg/kg)，其次為反式-2-己烯醛(3 848.38 μg/kg)?！毓凇泄矙z測(cè)到24種香氣物質(zhì)，除三者共有的21種物質(zhì)外，丁酸乙酯和己酸乙酯是其獨(dú)有的2種物質(zhì)。在‘秦冠’中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最多的物質(zhì)則為己醛(9 051.69 μg/kg)，而1,3-辛二醇(4 727.40 μg/kg)則為質(zhì)量分?jǐn)?shù)第2高的物質(zhì)。另外，反式-2-己烯醛雖然僅是‘秦冠’中質(zhì)量分?jǐn)?shù)第3的香氣物質(zhì)，但其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4 654.79 μg/kg，比‘瑞陽’中該物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)稍高。在‘富士’中檢測(cè)到的28種香氣物質(zhì)中，除三者共有的21種組分外，還有4種物質(zhì)只在‘富士’中檢測(cè)到即1-丙醇、壬醛、反，反-2,4-葵二烯醛和法尼醇。不同于‘瑞陽’和‘秦冠’，‘富士’中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最多的2種物質(zhì)為1-丁醇(11 870.73 μg/kg)和2-甲基-1-丁醇(8 808.66 μg/kg)。1,3-辛二醇和己醛雖然并不是‘富士’中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的2種物質(zhì)，但其在‘富士’中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)并不低，分別為5796.21和7055.48 μg/kg。雖然1-丁醇為‘富士’中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的香氣物質(zhì)，但其在‘秦冠’中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對(duì)而言較低，僅為3 681.86 μg/kg，在‘瑞陽’中1-丁醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)更低至1 303.57 μg/kg。綜上所述，‘富士’中的香氣物質(zhì)種類最豐富(28種)，且香氣物質(zhì)的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為53 526.62 μg/kg，‘秦冠’(24種)和‘瑞陽’(25種)次之，香氣物質(zhì)的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為32 400.92和26 506.55 μg/kg。

表2 ‘瑞陽’及其親本‘秦冠’和‘富士’蘋果在商業(yè)采收期香氣物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 2 Aroma compound mass fraction of ‘Ruiyang’ and its parent apple cultivars ‘Fuji’ and ‘Qinguan’at commercial harvest period μg/kg

注:nd.未檢測(cè)到該物質(zhì);不同小寫字母表示Duncan’s法測(cè)驗(yàn)在0.05水平達(dá)顯著。

Note:nd.Not detected；Different lowercase letters indicate significantly different atα=0.05 by Ducan’s test.

2.1.1 酯類物質(zhì) 由表2可得，酯類物質(zhì)在‘富士’中的總量為7 838.00 μg/kg，顯著高于其在‘瑞陽’(5 654.47 μg/kg)和‘秦冠’(5 989.92 μg/kg)，但‘瑞陽’和‘秦冠’中的酯類物質(zhì)總量間無顯著性差異。在‘瑞陽’和‘富士’中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的酯類物質(zhì)均為2-甲基丁酸己酯，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2 274.75和3 920.83 μg/kg，但在‘秦冠’中該物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)很低，僅為843.86 μg/kg?！毓凇匈|(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的酯類為乙酸丁酯(1 363.61μg/kg)，但該物質(zhì)在‘瑞陽’和‘富士’中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為594.65和383.44 μg/kg。另外，酯類中的丁酸乙酯和己酸乙酯這2種物質(zhì)為‘秦冠’中獨(dú)有，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為489.15 和75.44 μg/kg?？偟膩碚f，‘瑞陽’及其親本在酯類物質(zhì)的種類和質(zhì)量分?jǐn)?shù)上均存在差異。

2.1.2 醇類物質(zhì) ‘富士’中醇類物質(zhì)的總量最高為31 517.82 μg/kg。其次為‘秦冠’和‘瑞陽’，醇類物質(zhì)的總量分別為10 338.51和7 514.55 μg/kg，且三者間存在顯著性差異。在‘瑞陽’中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的醇類物質(zhì)為1,3-辛二醇(4 618.48 μg/kg)，其次為1-丁醇(1 303.57 μg/kg)，這2種物質(zhì)和占其總醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)的78.81%。同樣的在‘秦冠’中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最豐富的醇類物質(zhì)也是1,3-辛二醇(4 727.40 μg/kg)和1-丁醇(3 681.86 μg/kg)，這2種物質(zhì)占其總醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)的81.34%。但在‘富士’中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的醇類則為1-丁醇(11 870.73 μg/kg)，其次為2-甲基-1-丁醇(8 808.66 μg/kg)，這2種醇類的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占其總醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)的65.61%。雖然1,3-辛二醇在‘富士’中僅為質(zhì)量第3高的醇類物質(zhì)(5 796.21μg/kg)，但其質(zhì)量分?jǐn)?shù)比‘瑞陽’和‘秦冠’中的還要稍高些。在‘富士’中質(zhì)量分?jǐn)?shù)第2高的2-甲基-1-丁醇，該物質(zhì)在‘瑞陽’和‘秦冠’中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)則很低僅為1 002.51μg/kg和486.89 μg/kg。1-丙醇僅在‘富士’中檢測(cè)到，在‘瑞陽’和‘秦冠’中未檢測(cè)到，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 204.15 μg/kg?？偟膩碚f，醇類物質(zhì)在‘瑞陽’及其親本中的分布存在很大差異。

2.1.3 醛類物質(zhì) 醛類物質(zhì)在‘秦冠’中的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為13 706.48 μg/kg，其次為‘瑞陽’(6 846.29 μg/kg)和‘富士’(10 042.45μg/kg)，且三者間存在顯著性差異。在‘瑞陽’和‘秦冠’中均只檢測(cè)到2種醛類物質(zhì)，即己醛和反式-2-己烯醛，而在‘富士’中除這2種物質(zhì)外還檢測(cè)到壬醛和反,反-2，4-葵二烯醛。從醛類物質(zhì)的分布上來看，‘瑞陽’中反式-2-己烯醛和己醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3 848.38和2 997.90 μg/kg，即反式-2-己烯醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高；在‘秦冠’中反式-2-己烯醛和己醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為4 654.79和9 051.69 μg/kg，即己醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高；在‘富士’中反式-2-己烯醛和己醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2 114.85和7 055.48 μg/kg，與‘秦冠’相同，己醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高。雖然在‘富士’中檢測(cè)到4種醛類物質(zhì)，但己醛和反式-2-己烯醛這2種物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和占其總?cè)┑谋戎馗哌_(dá)91.32%。

2.1.4 其他香氣組分 酸類物質(zhì)在‘瑞陽’中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，為2 549.88 μg/kg，但在‘秦冠’和‘富士’中較低，僅為175.12和306.04 μg/kg，且三者之間存在顯著性差異。在‘瑞陽’中共檢測(cè)到4種酸類物質(zhì)，包括乙酸、丙酸、2-甲基丁酸和辛酸，其中丙酸和2-甲基丁酸為‘瑞陽’中獨(dú)有的2種酸類物質(zhì)。2-甲基丁酸為‘瑞陽’中主要的酸類物質(zhì)，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 871.61μg/kg，占總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的73.40%。在‘秦冠’中只檢測(cè)到辛酸，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為175.12 μg/kg。在‘富士’中檢測(cè)到乙酸和辛酸，其中辛酸占總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的75.3%，為‘富士’中主要的酸類物質(zhì)。萜烯類物質(zhì)α-法呢烯在‘瑞陽’‘秦冠’和‘富士’中均檢測(cè)到，且質(zhì)量分?jǐn)?shù)很高，分別為3 042.05、1 405.20和2 455.38 μg/kg。法尼醇為‘富士’中獨(dú)有的物質(zhì)，但其質(zhì)量分?jǐn)?shù)很低，為384.05 μg/kg。除了上述香氣物質(zhì)之外，試驗(yàn)還檢測(cè)到2種酚類物質(zhì)即苯酚和2,4-叔丁基苯酚，但這2種物質(zhì)在‘瑞陽’‘秦冠’和‘富士’中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均不高。

2.1.5 不同種類的香氣物質(zhì) 如表3所示，在‘瑞陽’‘秦冠’和‘富士’中分別檢測(cè)到10、12和11種酯類物質(zhì)，且酯類物質(zhì)在3種蘋果中均為種類最豐富的一類香氣組分。從酯類總量占其香氣物質(zhì)總量的百分?jǐn)?shù)來看，‘瑞陽’蘋果中酯類所占百分?jǐn)?shù)最高，為21.33%，其次為‘秦冠’和‘富士’，分別為18.49%和14.64%，即‘瑞陽’中酯類物質(zhì)總量占其香氣物質(zhì)總量的百分?jǐn)?shù)高于其親本‘秦冠’和‘富士’。在‘瑞陽’及其親本‘秦冠’和‘富士’中分別檢測(cè)到6、6和7種醇類物質(zhì)，結(jié)合表2可知，1-丙醇只在‘富士’中檢測(cè)到。同時(shí)醇類總量占其香氣物質(zhì)總量的百分?jǐn)?shù)在‘富士’中高達(dá)58.88%，而在‘瑞陽’和‘秦冠’中分別為28.35%和31.91%。在‘瑞陽’和‘秦冠’中均檢測(cè)到2種醛類物質(zhì)，且在‘秦冠’中醛類總量占其香氣物質(zhì)總量的百分?jǐn)?shù)最高為42.30%，而‘瑞陽’中則為25.83%。雖然在‘富士’中檢測(cè)到4種醛類物質(zhì)，但醛類總量占其香氣物質(zhì)總量的百分?jǐn)?shù)最低僅為18.76%。另外，‘瑞陽’蘋果中的酸類、萜烯類以及酚類總量占其香氣物質(zhì)總量的百分?jǐn)?shù)均高于其親本‘秦冠’和‘富士’。總的來說，‘瑞陽’及其親本‘秦冠’和‘富士’在香氣物質(zhì)種類以其相應(yīng)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)上均存在差異?！痍枴汀皇俊碱愇镔|(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，其次為醛類和酯類物質(zhì)；‘秦冠’中醛類物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，其次為醇類和酯類物質(zhì)。雖然酯類物質(zhì)并不是‘瑞陽’及其親本‘秦冠’和‘富士’中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的一類香氣物質(zhì)，但是‘瑞陽’蘋果中酯類物質(zhì)占其香氣總數(shù)的百分?jǐn)?shù)高于其親本‘秦冠’和‘富士’，同時(shí)其醇類物質(zhì)占其香氣總量的百分?jǐn)?shù)則是低于其親本‘秦冠’和‘富士’。

2.2 ‘瑞陽’及其親本‘秦冠’和‘富士’蘋果中的特征香氣物質(zhì)差異

香氣值(OAV)即某種香氣物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和其氣味閾值的比例，lg(OAV)>0的香氣成分即為特征香氣物質(zhì)[17]?；诖藢?duì)‘瑞陽’‘秦冠’和‘富士’中所檢測(cè)到的多種香氣組分進(jìn)行l(wèi)g(OAV)值的計(jì)算，以確定其各自的特征香氣物質(zhì)。如表4所示，‘瑞陽’‘秦冠’和‘富士’中分別有10、11和14種特征香氣物質(zhì)，單從特征香氣物質(zhì)的種類來看，‘富士’中的最多，‘秦冠’和‘瑞陽’次之?！痍枴械?0種特征香氣物質(zhì)根據(jù)香氣值的常用對(duì)數(shù)值的大小依次為：己醛、乙酸己酯、2-甲基乙酸丁酯、反式-2-己烯醛、2-甲基丁酸己酯、2-甲基丁酸、乙酸丁酯、2-甲基丁酸丁酯、2-甲基-1-丁醇和1-丁醇。從‘瑞陽’特征香氣物質(zhì)的種類上來看，酯類物質(zhì)占5種?！毓凇械奶卣飨銡馕镔|(zhì)按其香氣值常用對(duì)數(shù)值的大小依次為：己醛、乙酸己酯、丁酸乙酯、反式-2-己烯醛、2-甲基乙酸丁酯、己酸乙酯、2-甲基丁酸己酯、乙酸丁酯、1-丁醇、2-甲基-1-丁醇和丁酸己酯。在‘秦冠’的11種特征香氣物質(zhì)中，單酯類物質(zhì)就占7種?！皇俊械奶卣飨銡馕镔|(zhì)其香氣值常用對(duì)數(shù)值的大小依次為：己醛、壬醛、2-甲基丁酸己酯、乙酸己酯、E-2-己烯醛、2-甲基乙酸丁酯、2-甲基-1-丁醇、1-丁醇、法尼醇、2-甲基丁酸丁酯、乙酸丁酯、丁酸丁酯、丁酸己酯和1-己醇。同樣的‘富士’的14種特征香氣物質(zhì)中，酯類物質(zhì)有7種。

表3 ‘瑞陽’及其親本‘秦冠’和‘富士’蘋果主要香氣物質(zhì)及占總香氣物質(zhì)百分?jǐn)?shù)Table 3 Major aroma species and percent of total aroma in ‘Ruiyang’ and its parent apple cultivars ‘Fuji’ and ‘Qinguan’ %

注：括號(hào)中數(shù)值為同類香氣組分的種類。

Note: Values in bracket are the number of compounds in the same kind aromas.

在這些特征香氣物質(zhì)中，有8種是‘瑞陽’‘秦冠’和‘富士’中共有的特征組分。根據(jù)氣味的嗅感描述，這8種共有的特征香氣物質(zhì)可以分為果香(乙酸丁酯、乙酸己酯)；蘋果香(2-甲基乙酸丁酯)；肉質(zhì)果香(2-甲基丁酸己酯)；青香(己醛，反式-2-己烯醛)；甜香(1-丁醇)；令人愉快(2-甲基-1-丁醇)等6類[17-18]，這些氣味也是形成‘瑞陽’‘秦冠’和‘富士’各自果實(shí)香味的最基本元素。2-甲基丁酸丁酯的嗅感特征為果香型[18]，在‘瑞陽’和‘富士’中為特征香氣成分，但在‘秦冠’中并未檢測(cè)到該物質(zhì)。同樣的丁酸己酯的嗅感特征為蘋果型[19]，在‘秦冠’和‘富士’中被確定為特征香氣物質(zhì)，但在‘瑞陽’蘋果中并未檢測(cè)到該物質(zhì)。除此之外，還有一些特征香氣物質(zhì)為‘瑞陽’‘秦冠’和‘富士’中各自獨(dú)有的成分。2-甲基丁酸的嗅感特征為腐臭型干酪味[19]，該物質(zhì)只有在‘瑞陽’中被確定為特征香氣物質(zhì)，在‘秦冠’和‘富士’中均未被檢測(cè)到。丁酸乙酯和己酸乙酯的嗅感描述均為果香型[18]，這2種物質(zhì)只有在‘秦冠’中被確定為特征香氣物質(zhì)，在‘瑞陽’和‘富士’中未被檢測(cè)到。同樣的，有4種物質(zhì)只在‘富士’中被確定為特征香氣物質(zhì)，即丁酸丁酯(腐爛的水果味)[18]、1-己醇(青香)[17]，壬醛(甜香)[20]，法尼醇(花香)[21]。這些為‘瑞陽’‘秦冠’和‘富士’中各自獨(dú)有的特征香氣物質(zhì)賦予了它們各自蘋果氣味的獨(dú)特性。

3 討 論

前人研究表明[24-27]，果實(shí)的香氣與品種、成熟度、采后處理及貯藏方式等多種因素有關(guān)。在未完全成熟的果實(shí)中，醛類物質(zhì)的含量較為豐富，隨著乙烯誘導(dǎo)的成熟過程的進(jìn)行，酯類物質(zhì)大量生成并逐漸成為成熟蘋果果實(shí)中含量最豐富的一類香氣組分[28,24]。在本研究中，‘瑞陽’及其親本‘秦冠’和‘富士’中醇類和醛類物質(zhì)的總量相對(duì)酯類來說較高，這可能與酯類物質(zhì)尚未大量合成有關(guān)。同時(shí)醛類和醇類物質(zhì)的大量積累如己醛、1-丁醇和2-甲基-1-丁醇等則可為酯類物質(zhì)的合成提供大量的前體物質(zhì)[4,28]。相關(guān)研究表明，2-甲基乙酸丁酯、2-甲基丁酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸己酯、己酸乙酯、乙酸丁酯、丁酸己酯、2-甲基丁酸己酯、己醛、反-2-己烯醛、2-甲基-1-丁醇、1-己醇、1-丁醇等是‘秦冠’和‘富士’中的主要香氣物質(zhì)[29-32]，這些物質(zhì)在本研究中均有檢測(cè)到。另外本試驗(yàn)中‘瑞陽’、‘秦冠’和‘富士’中均檢測(cè)到的特征香氣成分中的乙酸丁酯、乙酸己酯、2-甲基乙酸丁酯、2-甲基丁酸己酯等酯類物質(zhì)已在‘金冠’[18]‘布瑞本’[18]‘富士’[33]‘嘎啦’[34]‘粉紅女士’[35]等多數(shù)蘋果品種中被檢出且為蘋果香味的主要貢獻(xiàn)物質(zhì)。己醛和反式-2-己烯醛這2種醛類物質(zhì)在‘瑞陽’及其親本‘秦冠’和‘富士’中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均較高，相關(guān)研究也將這2種醛類物質(zhì)作為蘋果香氣的主要物質(zhì)，且這2種物質(zhì)主要在未成熟的果實(shí)中大量存在，隨著果實(shí)成熟，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著降低[28]。在已有的報(bào)道中，1-丁醇和1-己醇等是蘋果果實(shí)中最主要的醇類物質(zhì)[36]。但在本研究中，‘瑞陽’及其2親本中1,3-辛二醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也很高，史清龍等[30]也在‘紅富士’蘋果中檢測(cè)到1,3-辛二醇，但目前該物質(zhì)在蘋果果實(shí)中的報(bào)道相對(duì)較少。據(jù)報(bào)道，1,3-辛二醇是蘋果汁的一個(gè)主要成分，目前的研究主要集中在糖苷結(jié)合態(tài)的鑒定及蘋果中它的自由態(tài)和結(jié)合態(tài)的絕對(duì)構(gòu)型的鑒定方面[37-38]。萜類物質(zhì)中的α-法呢烯是‘瑞陽’及其親本中共有的組分，且質(zhì)量分?jǐn)?shù)均很高，這與段亮亮等[29]在‘富士’和‘秦冠’上的研究結(jié)果是一致的。

酯類物質(zhì)一般閾值很低，如2-甲基丁酸乙酯的氣味閾值僅為0.1×10-6mL/L，同時(shí)也是蘋果果香氣味的主要來源物質(zhì)[39-40]。醇類物質(zhì)的氣味閾值一般較高，且醇類和醛類物質(zhì)主要是對(duì)果實(shí)的青香味有貢獻(xiàn)[18,41-42]。研究表明，可根據(jù)特征香氣物質(zhì)的組成，將不同的蘋果品種劃分為酯香型和醇香型2種，酯香型如‘元帥’，其特征香氣物質(zhì)大多為2-甲基丁酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸乙酯等具有濃郁果香類氣味的酯類物質(zhì)；醇香型如‘紅玉’，其特征香氣物質(zhì)大多為1-丁醇和1-己醇等醇類物質(zhì)[36,43]。本研究結(jié)果顯示，‘瑞陽’蘋果中的10種特征香氣組分中，酯類物質(zhì)有8種，即其特征香氣以酯類物質(zhì)為主，因此可將‘瑞陽’蘋果歸為酯香型。這可能與其親本‘秦冠’和‘富士’中的特征香氣物質(zhì)均是以具有果香氣味的酯類物質(zhì)為主有關(guān)。已有研究中‘秦冠’和‘富士’中的香氣物質(zhì)以酯類和醇類為主，均為果香型[29];并將2-甲基丁酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸己酯、丁酸乙酯和己醛等確定為‘富士’的特征香氣組分[33]；而‘秦冠’中主要的香氣物質(zhì)為乙酸己酯、2-甲基乙酸丁酯、2-甲基丁酸己酯、丁酸乙酯、丁酸己酯和1-己醇[29]。本試驗(yàn)中，并未在‘瑞陽’及其親本蘋果中檢測(cè)到2-甲基丁酸乙酯。乙酸丁酯和乙酸己酯為‘瑞陽’及其親本蘋果中共有的特征香氣物質(zhì)，但這2種物質(zhì)均在‘秦冠’中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，‘瑞陽’和‘富士’次之。同理，2-甲基乙酸丁酯則是在‘瑞陽’中質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，而2-甲基丁酸己酯則是在‘富士’中質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高。另外，特征香氣組分1-丁醇在‘富士’中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約是‘瑞陽’的9倍，‘秦冠’的3倍。同理，2-甲基-1-丁醇在‘富士’中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也非常高，約為‘瑞陽’的8倍，‘秦冠’的18倍。因此，雖然‘瑞陽’及其親本‘秦冠’和‘富士’有8種共有的特征香氣組分，但這些物質(zhì)在質(zhì)量分?jǐn)?shù)上均存在差異，尤其是1-丁醇、2-甲基-1-丁醇，己醛和反式-2-己烯醛。另外‘富士’中的壬醛(甜香)[20]，法尼醇(花香)[21]以及‘瑞陽’蘋果中的2-甲基丁酸(干酪味)[19]，這些特征香氣物質(zhì)在此前并未見相關(guān)報(bào)道，可能與其品種的特異性有關(guān)。研究表明，由于香氣物質(zhì)之間的互作，蘋果的整體香味不僅與特征香氣物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)，還與其種類的多少有關(guān)，即特征香氣物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，種類越豐富，果實(shí)的香味就越濃郁[44]。本試驗(yàn)中‘瑞陽’蘋果中的特征香氣物質(zhì)為10種，不如其2親本中的種類豐富，但具有腐爛水果味的丁酸丁酯為‘富士’中的特征香氣物質(zhì)，該物質(zhì)在‘瑞陽’中并未檢測(cè)到。

4 結(jié) 論

在‘瑞陽’及其親本‘秦冠’和‘富士’中分別檢測(cè)到25、24、28種香氣組分，其中三者共有的組分為21種，酯類物質(zhì)在‘瑞陽’及其親本蘋果中均是種類最豐富的一類香氣組分。在‘瑞陽’和‘富士’中醇類物質(zhì)總量最高，其次為醛類和酯類物質(zhì)，但在‘秦冠’中則是醛類物質(zhì)總量最高，其次為醇類和酯類物質(zhì)，即酯類物質(zhì)為‘瑞陽’及其2親本中質(zhì)量分?jǐn)?shù)第3高的一類香氣組分。因此‘瑞陽’及其親本在香氣物質(zhì)的種類和質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布上均存在差異。從特征香氣物質(zhì)來看，‘瑞陽’及其親本‘秦冠’和‘富士’中的特征香氣組分分別為10、11、14種，其中三者共有的特征香氣物質(zhì)有8種，分別為乙酸丁酯、乙酸己酯、2-甲基乙酸丁酯、2-甲基丁酸己酯、己醛、反式-2-己烯醛、1-丁醇和2-甲基-1-丁醇。另外‘瑞陽’蘋果中獨(dú)有的特征香氣組分為2-甲基丁酸；‘秦冠’中獨(dú)有的特征香氣物質(zhì)為丁酸乙酯和己酸乙酯；‘富士’中獨(dú)有的香氣組分為丁酸丁酯、1-己醇、壬醛和法尼醇?？偟膩碚f，‘瑞陽’與其親本‘秦冠’和‘富士’在香氣物質(zhì)以及特征香氣組分方面均存在差異。