皇冠梨香氣成分氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析

馬越，謝國(guó)莉，韓瑪莉娜，曹奇光，陳紅梅

（1．北京電子科技職業(yè)學(xué)院生物工程學(xué)院，北京 100176；2．沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110866）

皇冠梨，別名黃金梨、豐水梨，是薔薇目薔薇科植物的一種，以其品質(zhì)優(yōu)良優(yōu)、抗性強(qiáng)、結(jié)果實(shí)早及連年豐產(chǎn)等特性，深受歡迎。皇冠梨果實(shí)卵形或近球形，果心小，果肉潔白，質(zhì)細(xì)膩，石細(xì)胞及殘?jiān)?，松脆多汁，果形周正，可食率較高，而且肉嫩多汁，風(fēng)味酸甜且?guī)巯?，很適合用于加工果汁飲料[1]，另外梨中含有一定量的蛋白質(zhì)、脂肪、胡羅卜素、維生素B1、維生素B2、蘋果酸等人體必需的物質(zhì)，所含有的熱量也比同量的其他瓜果高。為深入開展皇冠梨果實(shí)深加工研究，提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值，本課題采用氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（gas chromatography with mass spectrometry，GC-MS）分析方法檢測(cè)皇冠梨皮、汁、肉中的揮發(fā)性香氣成分，為皇冠梨的產(chǎn)品深加工提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

皇冠梨：產(chǎn)自河北省藁城市。

1.2 儀器與設(shè)備

AR224CN 型電子天平：北京天平醫(yī)用廠；601 超級(jí)恒溫水浴鍋：江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠；7890A/5975C 氣相-質(zhì)譜聯(lián)用儀：美國(guó)Agilent 公司；固相微萃取裝置及50/30 μM DVB/CAR/PDMS 萃取頭：美國(guó)Supelco 公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

挑選成熟完好的皇冠梨，洗凈，待用。

果皮樣品：用水果刀將皇冠梨的果皮削掉，將削掉的果皮放入研缽內(nèi)充分研磨，剔除液體，使用定性濾紙將果皮水分吸干，待用。

果肉樣品：將去皮的皇冠梨用水果刀切開，挖除果心及不能食用部分，將果實(shí)果肉切塊，放入研缽內(nèi)充分研碎，剔除液體，使用定性濾紙吸干果肉的水分，待用。

果汁樣品：取干凈果實(shí)，挖除果心及不能食用部分，破碎打漿，攪拌均勻，將果漿用紗布過(guò)濾，取清液，待用[2]。

1.3.2 香氣成分萃取

取10 g 樣品置于50 mL 的錐形瓶中，加入1 g NaCl，置于45 ℃水浴中平衡45 min，插入萃取針，頂空萃取30 min 后，將萃取針插入氣相色譜進(jìn)樣口，將萃取針頭解析5 min[3]。

1.3.3 氣相色譜條件

色譜柱 DB-5MS（30 m×250 μm，0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；升溫程序以 50 ℃保持 1 min，以 3 ℃/min升到 110 ℃，保持 1 min，以 5 ℃/min 升到 180 ℃，保持1 min，以 8 ℃/min 升到 250 ℃，保持 1 min；載氣：高純He；柱溫 50 ℃；氣體流量 1.0 mL/min[3]。

1.3.4 質(zhì)譜條件

質(zhì)譜四級(jí)桿溫度150 ℃；離子源溫度230 ℃；離子源：EI；電子能量：70 eV；掃描范圍：35 amu～625 amu[3]。

1.3.5 定性定量分析

掃描圖譜與NIST08.L 譜庫(kù)對(duì)照進(jìn)行鑒定，并用氣相色譜峰面積歸一化定量計(jì)算出各香氣成分樣品中的相對(duì)含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 皇冠梨的皮、肉、汁樣品香氣成分GC-MS分析

圖1為皇冠梨的皮、肉、汁樣品香氣成分色譜圖，各組分鑒定的結(jié)果如表1所示，圖2為皇冠梨的皮、肉、汁樣品中不同大類香氣成分百分比對(duì)比圖。

從皇冠梨的皮樣中檢測(cè)出香氣成分33 種。其中酯類物質(zhì)23 種，醛酮類物質(zhì)1 種，烯類物質(zhì)6 種，酸類物質(zhì)1 種，苯類物質(zhì)2 種。主要香氣成分為酯類：苯甲酸乙酯、正己酸乙酯、苯甲酸甲酯、順式-4-辛烯酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸己酯、2，4-癸二烯酸乙酯、乙酸葉醇酯、2-甲基丁酸乙酯、己酸甲酯，相對(duì)含量分別為7.89%、4.54%、3.46%、2.04%、1.44%、0.95%、0.93%、0.87%、0.85%、0.68%。醛酮類：甲基庚烯酮，相對(duì)含量0.42%。烯類：3，7，11-三甲基-1，3，6，10-十二碳-四烯、黏蒿三烯、（+）-α-長(zhǎng)葉蒎烯、3，7，11-三甲基-1，3，6，11-十二碳-四烯、γ-欖香烯、右旋萜二烯，相對(duì)含量分別為 37.60%、1.18%、0.54%、0.38 %、0.19 %、0.17%。酸類：乙基（E）-4-庚烯酸，相對(duì)含量為0.10%。苯類：1，4-二甲苯及1，3-二甲苯，相對(duì)含量分別為0.10%、0.01%。

圖1 皇冠梨的皮、肉、汁樣品香氣成分色譜圖Fig.1 The chromatograms of aroma components in the pericarp ，pulp and juice samples of huangguan pear

表1 皇冠梨皮樣、肉樣、汁樣香氣成分分析Table 1 Analysis of huangguan pear skin，meat，juice aroma components

續(xù)表1 皇冠梨皮樣、肉樣、汁樣香氣成分分析Continue table 1 Analysis of huangguan pear skin，meat，juice aroma components

圖2 3 個(gè)樣品中不同大類香氣成分百分比Fig.2 Percentage of different major aromatic components in three samples

經(jīng)與果肉和果汁對(duì)比分析，皇冠梨皮樣中含有的特有成分包括：苯甲酸甲酯、順式-4-辛烯酸乙酯、乙酸葉醇酯、2-甲基丁酸乙酯、己酸甲酯、甲基庚烯酮、黏蒿三烯、（+）-α-長(zhǎng)葉蒎烯、3，7，11-三甲基-1，3，6，11-十二碳-四烯、γ-欖香烯、右旋萜二烯、乙基（E）-4-庚烯酸、1，4-二甲苯、1，3-二甲苯等 14 余種成分。

從皇冠梨的肉樣中檢測(cè)出香氣成分16 種。其中酯類物質(zhì)5 種，醛酮類物質(zhì)5 種，烯類物質(zhì)3 種，酚類物質(zhì)1 種，醇類物質(zhì)1 種，呋喃類物質(zhì)1 種。主要香氣成分為酯類：乙酸己酯、苯甲酸乙酯、丁酸己酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異丁酯，相對(duì)含量分別為5.30%、3.37%、0.42%、0.36%、0.17%。醛酮類：反式-2-己烯醛、2-己烯醛、甲基庚烯酮、正己醛、壬醛，相對(duì)含量分別為2.78%、1.64%、1.48%、1.02%、0.71%。烯類：3，3-二甲基-1-己烯、3，3-二甲基-2-己烯、3，7，11-三甲基-1，3，6，10-十二碳-四烯，相對(duì)含量分別為 1.34%、1.06%、0.79%。酚類：2，4-二叔丁基苯酚，相對(duì)含量為0.42 %。醇類：正己醇，相對(duì)含量為33.32%。呋喃類：2-正戊基呋喃，相對(duì)含量為1.9672%。

經(jīng)與果皮和果汁比對(duì)分析，皇冠梨肉樣中含有的特有成分包括：丁酸己酯、鄰苯二甲酸二丁酯、反式-2-己烯醛、2-己烯醛、甲基庚烯酮、正己醛、3，3-二甲基-1-己烯、正己醇等8 余種成分。

從皇冠梨的汁樣中檢測(cè)出的香氣成分18 種。其中酯類物質(zhì)1 種，醛酮類物質(zhì)10 種，烯類物質(zhì)3 種，酚類物質(zhì)3 種，呋喃類物質(zhì)1 種。主要香氣成分為酯類：鄰苯二甲酸二異丁酯，相對(duì)含量為0.19%。醛酮類：反式-2-己烯醛、正己醛、壬醛、正辛醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、癸醛、反-2-辛烯醛、反式-2-壬烯醛、（E，E）-2，4-己二烯醛、（E，E）-2，5-己二烯醛，相對(duì)含量分別為 26.84 %、22.48 %、2.88 %、0.43 %、0.38 %、0.37 %、0.25%、0.25%、0.12%、0.04%。烯類：5-溴-2-甲基-2-戊烯、3，7-二甲基-1，3，7-辛三烯、5-甲基己烯，相對(duì)含量分別為0.25%、0.17%、0.01%。酚類：2，4-二叔丁基苯酚、2，6-二叔丁基對(duì)甲苯酚、2，5-二叔丁基苯酚，相對(duì)含量分別為0.97%、0.61%、0.33%。呋喃類：2-正戊基呋喃，相對(duì)含量為0.399 1%。

經(jīng)與果皮和果肉比對(duì)分析，皇冠梨汁樣中含有的特有成分包括：鄰苯二甲酸二異丁酯、反式-2-己烯醛、正己醛、正辛醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、反-2-辛烯醛、5-溴-2-甲基-2-戊烯、2，6-二叔丁基對(duì)甲苯酚8 種成分。

2.2 皇冠梨皮、肉、汁樣香氣成分比較

皇冠梨皮、肉、汁樣香氣成分比較見圖3。

皇冠梨皮、肉、汁樣中香氣成分共鑒定出56 種，由酯類、醛酮類、烯類、酸類、酚類及其他化合物組成[4]。

2.2.1 酯類成分比較

由比對(duì)分析可知，3 個(gè)樣品中均含有酯類物質(zhì)，其中果皮中最多，果肉居中，果汁最少，分別占香氣物質(zhì)的27.21%、9.63%、0.19%。大多數(shù)酯類具有花、果香氣，如苯甲酸乙酯具有依蘭油香氣；苯甲酸甲酯具有強(qiáng)烈的花香和櫻桃香味；順式-4-辛烯酸乙酯具有蘋果香味；正己酸乙酯具有水果香味；乙酸乙酯具有水果香味。果皮含有酯類物質(zhì)明顯高于果肉與果汁，其中苯甲酸乙酯、正己酸乙酯、苯甲酸甲酯、順式-4-辛烯酸乙酯及丁酸乙酯這5 種酯含量明顯高于其他酯類，果肉中乙酸乙酯與苯甲酸乙酯含量均較高，但乙酸己酯含量高于苯甲酸乙酯1.93 個(gè)百分點(diǎn)。綜上所述，果皮中以苯甲酸乙酯、正己酸乙酯、苯甲酸甲酯、順式-4-辛烯酸乙酯及丁酸乙酯為主要香氣成分之一，果肉以乙酸乙酯、苯甲酸乙酯為主要香氣成分，果肉中香氣成分不以酯類為主。

圖3 3 個(gè)樣品共同含有成分含量對(duì)比圖Fig.3 Contrast diagram of the component content of three samples

2.2.2 醛酮類成分比較

由比對(duì)分析可知，3 個(gè)樣品中均含有醛酮類物質(zhì)，其中果汁中含量最多，果肉居中，果皮最少，分別占香氣物質(zhì)的0.42%、7.63%、54.03%。正己醛、反式-2-己烯醛、壬醛在果肉和果汁樣品中均有檢出，總量分別占果肉樣及果汁樣中香氣物質(zhì)的4.50%、52.20%。甲基庚烯酮在果皮和果肉中均有檢出，總量分別占果皮樣及果肉樣中香氣物質(zhì)的0.42%、1.48%。醛酮類成分具有一定的香氣，如反式-2-己烯醛具有新鮮的綠葉香味；甲基庚烯酮具有水果香氣和新鮮清香香氣；壬醛具有玫瑰、柑橘等香氣、青味、油脂味；癸醛稀薄時(shí)具有果味香[5]。

2.2.3 烯類

由試驗(yàn)結(jié)果可知，果皮和果肉中均含有3，7，11-三甲基-1，3，6，10-十二碳-四烯，分別占果皮樣的37.60%、果肉樣的0.79%。果皮中黏蒿三烯含量也相對(duì)較高，占果皮樣香氣成分的1.17%。果肉樣中分別含有 3，3-二甲基-1-己烯、3，3-二甲基-2-己烯及3，7，11-三甲基-1，3，6，10-十二碳-四烯，分別占香氣物質(zhì)的1.34%、1.06%、0.80%。果汁樣中分別含有5-溴-2-甲基-2-戊烯、3，7-二甲基-1，3，7-辛三烯及 5-甲基己烯，分別占香氣物質(zhì)的0.25%、0.17%、0.01%。

2.2.4 酸類成分比較

由試驗(yàn)結(jié)果可知，只有皮樣中含有酸類香氣成分乙基（E）-4-庚烯酸，占香氣物質(zhì)的0.10%。

2.2.5 酚類成分比較

由比對(duì)分析可知，果肉樣中含有2，4-二叔丁基苯酚，占香氣物質(zhì)的0.42%。果汁樣中含有2，4-二叔丁基苯酚、2，6-二叔丁基對(duì)甲苯酚、2，5-二叔丁基苯酚，分別占香氣物質(zhì)的0.97%、0.61%、0.33%。樣品中的酚類物質(zhì)具有一定的抗氧化性。

2.2.6 皇冠梨與其他果梨香氣成分對(duì)比分析

庫(kù)爾勒香梨[6]主要香氣成分有己醛、己酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸己酯、乙醇、油酸乙酯、反2-己烯醛、α-法尼烯、甲酸辛酯、乙酸丁酯、反2-順4-癸二烯酸乙酯，其中酯類占50 %，醛類占20 %，醇類占10 %，其他還有酸類、酮類和烯酸類物質(zhì)。南國(guó)梨汁[7]中共鑒定出8 種化學(xué)成分，主要是酯類化合物，其次是醇類化合物，其中乙酸乙酯（3.8 %）、丁酸乙酯（14.49 %）、己酸甲酯（4.86%）、己酸乙酯（48.9%）、乙酸己酯（4.93%）、α-法呢烯（13.9%）、2，6-二甲基-6-（4-甲基-3-丙烯基）雙環(huán)[3，1，1]庚-2-烯（7.12%）、乙醇（1.6%）。水晶梨汁[8]中揮發(fā)性成分共鑒定出23 種，主要含有的香氣成分為乙酸乙酯（8.53%）、丙酸乙酯（19.51 %）、丁酸丁酯（10.32 %）、丙烯基二氧甲苯酯（3.80%）、環(huán)己烯（4.29%）、乙醇（9.82%）等。愛宕梨汁[7]中揮發(fā)性成分只鑒定出11 種，主要含有的香氣成分為乙酸乙酯（24.56 %）、丁酸乙酯（0.4 %）、丁酸丁酯（4.59%）、2-甲基丁酸乙酯（32.53%）、十一醇（16.02%）、異丙醇（17.81%）。金珠果梨[9]共鑒定出香氣成分53種，梨皮，梨肉，梨汁中均含有大量正己酸乙酯、丁酸乙酯、辛酸乙酯，梨皮樣、梨肉樣及梨汁樣中3 種酯的總和分別占香氣物質(zhì)的69.42%、30.90%、29.15%。除此之外還含有己烯醛、壬醛，癸醛，且3 種醛總含量分占梨皮樣、梨肉樣及梨汁樣中香氣物質(zhì)的10.38 %、12.88%、7.13%。通過(guò)對(duì)比可知，皇冠梨香氣成分中反式-2-己烯醛、乙酸己酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯明顯高于其他5 種水果，其中反式-2-己烯醛具有新鮮的綠葉香味、乙酸己酯具有水果果香、苯甲酸甲酯有強(qiáng)烈的花香和櫻桃香味、苯甲酸乙酯具有依蘭油香氣，從而使得皇冠梨具備了自己獨(dú)特的風(fēng)味。

3 結(jié)論

采用GC-MS 分析技術(shù)對(duì)皇冠梨的皮樣、肉樣及汁樣進(jìn)行香氣成分的分析，結(jié)果顯示：共鑒定出香氣成分56 種，3 個(gè)樣品中均含有酯類物質(zhì)，其中果皮中最多，果肉居中，果汁最少，分別占香氣物質(zhì)的27.21%、9.63%、0.19%。除此之外還含有正己醛、反式-2-己烯醛、壬醛，且總量分別占果肉樣及果汁樣中香氣物質(zhì)的4.50%、52.20%，甲基庚烯酮占果皮樣及果肉樣中香氣物質(zhì)的0.42%、1.48%。其中反式-2-己烯醛具有新鮮的綠葉香味；甲基庚烯酮具有水果香氣和新鮮清香香氣；壬醛具有玫瑰、柑橘等香氣、青味、油脂味；癸醛稀薄時(shí)具有果味香，使得皇冠梨具備了怡人的風(fēng)味。與其他果梨相比，反式-2-己烯醛、乙酸己酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯使得皇冠梨具有自身的典型性風(fēng)格。

皇冠梨中含有具有不飽和鍵的成分如烯酸、酚類物質(zhì)等，具有顯著清除羥基的功效，表明皇冠梨具有強(qiáng)烈的抗氧化作用[10]。

經(jīng)試驗(yàn)分析，皇冠梨果皮中香氣成分較為豐富，共檢測(cè)出33 種，其中特有成分14 余種，因此，建議在加工皇冠梨果汁、果脯、罐頭等產(chǎn)品時(shí)，盡量保留果皮，以保留產(chǎn)品獨(dú)特香氣[11]?；使诶嫒鈽又袡z測(cè)出香氣成分16 種，皇冠梨汁樣中檢測(cè)出的香氣成分18 種，其中特有成分共近20 種，因此適宜加工生產(chǎn)果汁、罐頭產(chǎn)品。