不同貯藏條件下獼猴桃香氣成分的變化規(guī)律研究

陳義挺 賴瑞聯(lián) 馮新 程春振 鐘春水 高敏霞 吳如健

摘? 要：以‘米良1號獼猴桃果實為試驗材料，運用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對其香氣成分進行初步測定，并比較室溫貯藏、4?℃低溫貯藏和脫落酸處理對果實香氣成分變化的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：‘米良1號獼猴桃果實共檢出香氣成分38種，以醛類與醇類為主，含量較高的香氣成分分別為己烯醛（39.25%～61.15%）、己醛（12.63%～18.15%）及正己醇（4.22%～11.60%）。與對照組相比，室溫貯藏后，香氣成分中烴類、酯類和醇類相對含量增加，而醛類相對含量減少;4?℃低溫貯藏后，烴類和酯類相對含量增加，醛類和醇類相對含量減少;脫落酸處理后，烴類、醛類與酯類的相對含量均增加，而醇類相對含量減少。試驗結(jié)果為獼猴桃果實貯藏保鮮和軟化機制研究提供了科學(xué)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：獼猴桃;香氣成分;氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀;低溫;脫落酸中圖分類號：S663.4 ?????文獻標(biāo)識碼：A

Change of Aroma Components in Different Storage Conditions of Kiwifruit

CHEN Yiting^1，3， LAI Ruilian^1*， FENG Xin^1，3， CHENG Chunzhen²， ZHONG Chunshui¹， GAO Minxia^1，3， WU Rujian^1**

1. Fruit Research Institute， Fujian Academy of Agricultural Sciences， Fuzhou， Fujian 350013， China; 2. Institute of Horticultural Biotechnology， Fujian Agriculture and Forestry University， Fuzhou， Fujian 350002， China; 3. Research Centre for Engineering Technology of Fujian Deciduous?Fruits， Fuzhou， Fujian 350013， China

Abstract： The fruits ofActinidia deliciosacv. Miliang-1 were used as the materials to identify the aroma components of kiwifruit， and the changes in different storage conditions that treated at 25 ℃， 4 ℃ and ABA were studied using a gas chromatography-mass spectrometry. There were 38 aroma components in kiwifruit， with aldehyde and alcohol as the main aroma components. Hexenal， aldehyde and 1-hexanol accounted for 39.25%–61.15%， 12.63%–18.15% and 4.22%–11.60% of the aroma components. Compared with the CK group， the relative content of hydrocarbons， esters and alcohols increased， while the relative content of aldehydes decreased after stored at 25?℃. The relative content of hydrocarbons and esters increased， and aldehydes and alcohols decreased after treated at 4 ℃. When treated by ABA， the relative content of hydrocarbons， aldehydes and esters increased， while the relative content of alcohols decreased. The results reflected in this study would provide a scientific basis for the storage and softening mechanism research of kiwifruit.

Keywords： kiwifruit; aroma components; gas chromatography-mass spectrometry; low temperature; abscisic acid

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.06.025

獼猴桃是獼猴桃科（Actinidiaceae）獼猴桃屬（Actinidia）落葉藤本果樹，其果實富含維生素C、多糖、氨基酸、有機酸和礦質(zhì)元素等多種營養(yǎng)和功效成分，是一種廣受歡迎的水果，被認(rèn)為是20世紀(jì)人工馴化栽培最成功的4種野生果樹之一^[1]。然而，獼猴桃果實不耐貯藏，民間素有“三天軟七天爛，半月壞一半”的說法，影響獼猴桃的可食性和商品價值^[2]。因此，開展獼猴桃采后貯藏保鮮研究成為獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。在已有研究中，獼猴桃采后生理生化研究主要集中在呼吸生理、乙烯合成與其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)以及果實軟化等方面，通常認(rèn)為，呼吸速率低、呼吸高峰出現(xiàn)晚、乙烯合成少、果實軟化慢等能延長獼猴桃果實的儲藏周期^[3]。而在分子機制研究方面，一系列軟化相關(guān)基因包括脂氧合酶（Lipoxygenase，LOX）^[4]、ACC合成酶（ACC synthase，ACS）^[5]、乙烯受體（Ethylene receptor，ETR）^[6]、擴展蛋白（Expansin，EXP）^[7]、氨基糖苷乙酰轉(zhuǎn)移酶（Aminoglycoside acetyltransferase，AAC）^[8]、多聚半乳糖醛酸酶（Pol?ygalacturonase，PG）^[9]、漆酶（Laccase，LAC）^[10]等均已被成功分離并進行功能研究，初步揭示了獼猴桃貯藏保鮮過程中的果實軟化機制。

在獼猴桃香氣成分鑒定研究中，目前主要集中在果實香氣基本成分鑒定、不同處理對香氣成分含量變化的影響以及采后香氣變化規(guī)律等。研究表明，獼猴桃果實香氣基本成分主要包括醇類、醛類、酚類、酸類及酯類等幾種類型且不同品種的主要成分存在差異^[11-12]，而果實采后從硬果到果實軟化過程中其香氣成分?jǐn)?shù)量整體上呈現(xiàn)增加的趨勢^[13]。在采后香氣變化規(guī)律研究中，獼猴桃成熟度增加，其香氣成分（尤其是酯類）含量增加，而成熟之前貯藏時間延長會導(dǎo)致香氣成分?jǐn)?shù)量減少^[14]。

低溫貯藏是延長獼猴桃果實貨架期的有效途徑，而脫落酸（abscisic acid， ABA）在獼猴桃后熟衰老過程中能夠促進水解酶活性增強，參與獼猴桃采后貯藏過程中的軟化啟動^[15]。鑒于此，本研究以‘米良1號獼猴桃為試驗材料，運用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（gas chromatography-mass spectrometry， GC-MS）技術(shù)對果實的香氣成分進行初步鑒定，并比較室溫貯藏、4?℃低溫貯藏和ABA處理對果實香氣成分變化的影響，以期為獼猴桃貯藏保鮮和軟化機制研究提供科學(xué)基礎(chǔ)。

1? 材料與方法

1.1材料

試驗所用‘米良1號獼猴桃取自福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所建寧獼猴桃基地。

1.2方法

1.2.1? 樣品處理? 2018年9月，采集‘米良1號獼猴桃同一植株大小相近，成熟度一致，無病蟲害和機械損傷的果實，參照陳義挺等^[9]的方法將獼猴桃隨機分為4組，每組10個果實，對照組為25?℃貯藏0?d不作任何處理，處理組1為25?℃中貯藏4 d，處理組2為4?℃條件下貯藏4?d，處理組3為50?mg/L的ABA浸泡處理2?min后25?℃中貯藏4?d。每種處理重復(fù)3次，隨后將不同次重復(fù)所處理的樣品進行混樣，保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2? GC-MS分析? 參照鄭孝華等^[16]的方法，不同處理的獼猴桃快速去除果皮和種子，在研缽中研磨成勻漿，取果汁5?mL放入15?mL的萃取瓶中，用手動的固相微萃取裝置的萃取頭（PDMS- 100?μm）頂空萃取30?min，萃取溫度為30?℃。然后在CC進樣口（250?℃）脫附3 min，采用美國Varian公司的Saturn 3900/2100氣質(zhì)聯(lián)用儀進行GC-MS檢測。采用DB-5色譜柱參照楊江帆等^[17]的條件進行GC-MS色譜分析。

1.3? 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0和Excel 2003進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和圖表制作。

2? 結(jié)果與分析

2.1不同貯藏條件下獼猴桃的香氣組成成分

不同貯藏條件下，獼猴桃中檢測出的基本香氣組成成分如表1所示。試驗中，一共檢測出了38種香氣成分，對照組、室溫貯藏、低溫貯藏和ABA處理后檢測出的香氣成分種類數(shù)量分別為17、29、24與20，相對含量總計分別為93.42%、93.99%、66.30%、88.68%，其中室溫貯藏組中的香氣種類最多且相對含量最高。不同貯藏條件下，各處理組中均能檢測得到的香氣成分包括己醛、己烯醛、庚醛、庚烯醛、正辛醛、（E）-2-辛烯醛、壬醛和壬烯醛8種醛類物質(zhì)，以及（E）-2-己烯-1-醇、正己醇與芳樟醇3種醇類物質(zhì)。這11種共有成分中相對含量較高的成分為己烯醛（39.25%～61.15%）、己醛

（12.63%～18.15%）及正己醇（4.22%～11.60%）。由此可知，獼猴桃果實香氣成分以醛類與醇類為主。此外，庚烯醛與（E）-2-辛烯醛這2種香氣成分在所有處理組中的相對含量變化不大。

2.2不同貯藏條件下獼猴桃各類型香氣成分的相對含量

不同貯藏條件下，各處理組中不同類型香氣成分的相對含量變化如圖1所示。與對照組相比，室溫貯藏條件下，烴類、酯類和醇類香氣成分的相對含量少量增加，醛類香氣成分的相對含量減少;4?℃低溫貯藏后，烴類香氣成分相對含量明顯增加，酯類香氣成分少量增加，醛類與醇類香氣成分卻明顯減少;而ABA處理后，獼猴桃果實中烴類、醛類與酯類香氣成分的的相對含量均有少量增加，而醇類香氣成分的相對含量明顯減少。此外，與對照組和其他處理組相比，低溫貯藏的獼猴桃中其他類型的香氣成分明顯增多，相對含量比對照組高出了1.67%?？梢姡煌A藏條件下，獼猴桃香氣成分的相對含量變化存在明顯差異。

2.3不同貯藏條件下獼猴桃主要香氣成分的變化規(guī)律

己烯醛、己醛及正己醇是獼猴桃中相對含量最高的香氣成分，在不同貯藏條件下，各處理中獼猴桃主要香氣成分相對含量及變化情況如圖2所示。與對照組相比，室溫貯藏和ABA處理后香氣成分中己烯醛相對含量的變化不大，低溫貯藏后則明顯降低;就己醛這一香氣成分，室溫貯藏和低溫貯藏后其相對含量差異均不大，而ABA處理后則明顯提高;而在不同貯藏條件下，正己醇相對含量的變化規(guī)律明顯與前兩者不同，室溫貯藏后其變化差異不大，低溫貯藏和ABA處理均能抑制該香氣成分的合成。由此說明，不同貯藏條件對獼猴桃主要香氣成分的合成也存在較大的影響。

2.4不同貯藏條件下獼猴桃特有的香氣成分分析

由表1可知，對照組或ABA處理后的獼猴桃果實中檢測出的香氣成分在至少一種其他貯藏條件處理組中存在。而室溫貯藏4?d后，獼猴桃中合成了苯甲醛（0.13%）、2-正戊基呋喃（0.04%）、（E，E）-2，4-庚二烯醛（0.06%）、十四烷（0.05%）、α-柏木烯（0.03%）和1-去氫白菖烯（0.04%）等6種室溫處理特有香氣成分。低溫處理后，檢測出的低溫處理組特有香氣成分種類數(shù)量最多，達到9種，其相對含量由高到低分別是2，6-二叔丁基苯醌（1.41%）>雪松醇（0.93%）>月桂酸異丙酯（0.53%）>3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲醛（0.43%）> 4-甲基十五烷（0.37%）>二十烷（0.34%）>十六烷基二甲基叔胺（0.26%）>2，3，6-三甲基萘（0.20%）>鄰苯二甲酸二丁脂（0.16%）。結(jié)果進一步說明，不同貯藏條件會影響獼猴桃香氣成分的合成和變化規(guī)律。

2.5不同貯藏條件下獼猴桃香氣成分的主因子分析

采用SPSS 19.0軟件對不同儲藏條件下檢測到的38種香氣成分的相對含量進行主成分分析，結(jié)果如表2所示。第1、2和3成分的貢獻率分別為49.61%、30.82%及19.58%，根據(jù)主成分分析一般提取包含90%以上信息的原理，該3種主成分足以說明數(shù)據(jù)的變化趨勢，分別將其命名為第1、2和3主成分。由表2可知，第1主成分反映的指標(biāo)有2-己烯醛、（E）-2-己烯-1-醇、庚醛、2-庚烯醛、水楊酸甲酯、庚醛、2，6-二叔丁基苯醌、二十烷、2，3，6-三甲基萘、4-甲基十五烷、雪松醇、α-卡可可林、月桂酸異丙酯、4-異丙-1，6-二甲萘、3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲醛、十六烷基二甲基叔胺、鄰苯二甲酸二丁脂;第2主成分反映的指標(biāo)有乙酸甲脂、苯甲醛、苯甲硫基-4-甲氧基-S-苯基酯、2-正戊基呋喃、（E，E）-2，4-庚二烯醛、正辛醛、桉葉油醇、（E）-2-辛烯醛、芳樟醇、壬醛、2-壬烯醛、α-蓽澄茄烯、十四烷、α-柏木烯、2，4-二叔丁基苯酚、1-去氫白菖烯;第3主成分反映的指標(biāo)有丁酸甲酯、己醛、正己醇、萘、反，反-2，6-壬二烯醛。

3? 討論

香氣成分是果實品質(zhì)風(fēng)味和商品價值的重要影響因素。研究表明，不同貯藏方式對京白梨^[18]、

李^[19]和葡萄^[20]等水果香氣成分種類和含量均有影響。獼猴桃屬于呼吸躍變型果實，耐貯性差，開展獼猴桃貯藏保鮮和軟化機制研究對產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義，而香氣成分可以作為貯藏方式適用與否的重要參考標(biāo)準(zhǔn)。本研究比較了不同貯藏條件下獼猴桃各類型香氣成分的相對含量、主要香氣成分及特有的香氣成分的變化規(guī)律，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，獼猴桃香氣成分以醛類與醇類為主，相對含量較高的成分為己烯醛、己醛和正己醇，與前人的研究結(jié)果較為一致^[11-12]。在同一處理中，不同成分的含量相較于對照組變化各異，而同一種或同一類型成分在不同貯藏方式中差異也很大。在以往的研究報道中，Günther等^[21]研究認(rèn)為，1.5?℃處理2個月或4個月后，獼猴桃果實中香氣成分中酯類明顯減少，例如甲基/乙基丙酸酯、甲基/丁酸乙酯和己酸甲酯等;楊丹等^[22-23]則發(fā)現(xiàn)，1-甲基環(huán)丙烯（1-Methylcyclopropene）處理會顯著降低果實總體香氣含量，但部分類型的香氣成分如醇類與醛類增加;冷藏條件下，郭麗芳等^[24]發(fā)現(xiàn)，低溫能一定程度延緩香氣成分中醛酮類物質(zhì)含量的下降，但長時間冷藏其香氣成分會發(fā)生顯著變化?？梢?，不同貯藏條件會影響獼猴桃香氣成分的合成和變化規(guī)律。

在不同類型香氣成分轉(zhuǎn)化過程中，張琳^[25]通過研究發(fā)現(xiàn)，乙烯能夠調(diào)控醇酰基轉(zhuǎn)移酶的活性，從而影響獼猴桃果實中醇類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。本研究中，與對照組相比，室溫貯藏4 d后獼猴桃香氣成分中的醇類物質(zhì)相對含量上升了3.25%，而使用50?mg/L的ABA浸泡2?min后置于室溫貯藏4?d后醇類物質(zhì)相對含量反而降低了7.29%。可見，ABA可能參與了獼猴桃的香氣成分物質(zhì)轉(zhuǎn)化，且可能與乙烯密切相關(guān)^[26]。此外，在具體香氣成分的鑒定中，本研究發(fā)現(xiàn)獼猴桃己烯醛、庚烯醛、二十烷、2，3，6-三甲基萘、2，4-二叔丁基苯酚和1-去氫白菖烯等均存在同分異構(gòu)體，目前無法確定果實中的香氣成分來源于具體何種異構(gòu)體或是否若干個異構(gòu)體同時存在，后續(xù)研究中仍需進一步運用核磁共振^[27]等現(xiàn)代技術(shù)手段進行鑒定。

貯藏保鮮一直是獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的重要難題。研究認(rèn)為，單純采用傳統(tǒng)低溫冷藏的方式無法滿足獼猴桃果實保鮮時對香氣保持的要求^[8]。本研究也發(fā)現(xiàn)，不同貯藏方式的獼猴桃與剛采摘的獼猴桃對比，香氣類型和成分含量均存在很大變化。綜合分析，獼猴桃適宜的貯藏保鮮方式的探索還應(yīng)從幾個方面繼續(xù)展開，包括獼猴桃果實特征香氣成分篩選，特征香氣成分關(guān)鍵致香物質(zhì)、前體物質(zhì)、香氣合成途徑及相關(guān)酶的功能研究，特征香氣成分改變的主要影響因子確定，特征香氣合成與分解機制探索，以及能夠有效保持特征香氣的技術(shù)研發(fā)等。通過一系列系統(tǒng)的研究，為解決獼猴桃貯藏保鮮難題提供科學(xué)參考。

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