香芋冬瓜果實(shí)揮發(fā)性香氣化合物的固相微萃取優(yōu)化及解析

呂先緒 程志魁 王東登 胡勝平 王鵬 鐘川 劉政國 于文進(jìn)

香芋冬瓜果實(shí)揮發(fā)性香氣化合物的固相

微萃取優(yōu)化及解析

呂先緒，程志魁，王東登，胡勝平，王 鵬，鐘 川，劉政國，于文進(jìn)*

（廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院，南寧 530004）

摘要：【目的】優(yōu)化香芋冬瓜果實(shí)揮發(fā)性香氣化合物萃取的工藝條件，充分解析果實(shí)中的揮發(fā)性香氣化合物，為香芋冬瓜香氣成分的深入研究和香氣品質(zhì)的進(jìn)一步挖掘提供理論參考?！痉椒ā恳韵阌蠖瞎麑?shí)為試驗(yàn)材料，利用固相微萃?。⊿PME）—?dú)赓|(zhì)聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）充分萃取和鑒定香芋冬瓜果實(shí)中的揮發(fā)性香氣化合物，采用Box-Behnken方法優(yōu)化預(yù)熱時間、萃取時間、萃取溫度和解吸時間4個萃取工藝參數(shù)。【結(jié)果】響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果表明，各因素對香芋冬瓜果實(shí)揮發(fā)性香氣化合物總峰面積的影響程度依次為：萃取溫度>解吸時間>預(yù)熱時間>萃取時間。SPME的最佳萃取條件：預(yù)熱時間6.6 min、萃取溫度62 ℃、萃取時間43 min、解吸時間4.5 min。在最優(yōu)條件下，共鑒定出44種揮發(fā)性香氣化合物，其中醛類物質(zhì)14種，醇類10種，酮類、酯類和芳香類各4種，酸類3種，以及少量炔烴類物質(zhì)和其他物質(zhì);主要揮發(fā)性香氣化合物分別為反-2-己烯醛（83.51±2.43 μg/mL）、棕櫚酸（38.56±1.24 μg/mL）、正己醇（38.08±1.52 μg/mL）、正己醛（32.07±1.67 μg/mL）、己酸（24.71±1.59 μg/mL）、硬脂酸（17.56±0.80 μg/mL）、反-2-壬烯醛（14.87±0.93 μg/mL）和苯甲醛（13.68±0.83 μg/mL）。【結(jié)論】利用響應(yīng)面法優(yōu)化得到最佳萃取條件，香芋冬瓜候選特征性揮發(fā)性香氣化合物成分主要有反-2-己烯醛、棕櫚酸、正己醇、正己醛、己酸、硬脂酸、反-2-壬烯醛和苯甲醛。

關(guān)鍵詞： 香芋冬瓜;揮發(fā)性香氣;響應(yīng)面法;固相微萃取;氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)

中圖分類號： S642.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：2095-1191（2021）11-3067-09

Optimization and analysis of volatile aroma components of Xiangyu wax gourd by solid phase microextraction

LYU Xian-xu， CHENG Zhi-kui， WANG Dong-deng， HU Sheng-ping， WANG Peng，ZHONG Chuan， LIU Zheng-guo， YU Wen-jin*

（College of Agriculture， Guangxi University， Nanning? 530004， China）

Abstract：【Objective】The objective of this study was to optimize the extraction process conditions of volatile aroma components in the fruit of Xiangyu wax gourd， and fully analyze the volatile aroma components in the fruit. It had important scientific significance and application prospect for in-depth study of aroma composition and further excavation of aroma quality. 【Method】The Xiangyu wax gourdfruit as the test material， using solid phase microextraction technology（SPME）-gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS） fully extracted and identified the volatile aroma components in the fruits of Xiangyu wax gourd. The Box-Behnken method was used to optimize the preheating time， extraction time，extraction temperature and desorption time of four SPME process parameters. 【Result】The response surface test results showed that the effects of various factors on the total peak area of volatilearoma components were as follows：extraction temperature > desorption time > preheating time > extraction time. The optimal extraction conditions of SPME were as follows：6.6 min of preheating time，62 ℃ of extraction temperature， 43 min of extraction time， and 4.5 min of desorption time. A total of 44 aroma substances were identified by using the above optimal solid-phase microextraction conditions， including 14 aldehydes， 10 alcohols， 4 ketones， 4 esters and 4 aromatic compounds， 3 acids and a small amount of alkynes and other substances. The main volatile aroma components were （E）-2-hexenal（83.51±2.43 μg/mL）， n-hexadecanoic acid（38.56±1.24 μg/mL）， 1-hexanol（38.08±1.52 μg/mL）， hexanal（32.07±1.67 μg/mL），hexanoic acid（24.71±1.59 μg/mL）， octadecanoic acid （17.56±0.80 μg/mL），（E）-2-nonenal （14.87±0.93 μg/mL）， benzaldehyde（13.68±0.83 μg/mL）. 【Conclusion】The response surface method is used to optimize the optimal extraction conditions，the main components of the candidate characteristic volatile substances of Xiangyu wax gourdare（E）-2-hexenal， n-hexadecanoic acid， 1-hexanol， hexanal， hexanoic acid， octadecanoic acid， （E）-2-nonenal， benzaldehyde.

Key words： Xiangyu wax gourd; volatile aroma; response surface methodology; solid phase microextraction; gas chromatography-mass spectrometry

Foundation item： Guangxi Science and Technology Major Project（Guike AA17204039-2，Guike AA17204026-1）

0 引言

【研究意義】冬瓜（Benincasa hispida Cogn.）系葫蘆科冬瓜屬一年生攀緣性草本植物，是夏秋季節(jié)的主要供應(yīng)蔬菜品種（康德賢等，2017）。冬瓜起源我國南部和東印度，廣泛分布于亞洲的熱帶、亞熱帶及溫帶地區(qū)（周勝軍等，2014）。冬瓜具有適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)等特性，在我國栽培范圍較廣泛，經(jīng)濟(jì)效益可觀。當(dāng)前冬瓜的品種類型眾多，但絕大多數(shù)冬瓜果實(shí)風(fēng)味較普通，在市場競爭中無明顯優(yōu)勢。近年來，育種工作者選育出一種極具芳香型特征的冬瓜品種——香芋冬瓜，形似扁圓球體，皮色青綠美觀，營養(yǎng)價值較高。香芋冬瓜極具品種特色，果實(shí)呈現(xiàn)出類似香芋的芳香氣味，蒸煮后“香芋味”更加濃郁。香芋冬瓜作為一種特殊的芳香型品種，對其果實(shí)開展揮發(fā)性香氣化合物的鑒定研究，對深入量化研究香氣性狀遺傳及定向選育高品質(zhì)冬瓜品種具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用前景。【前人研究進(jìn)展】目前研究揮發(fā)性香氣化合物的常規(guī)技術(shù)手段主要有固相微萃?。⊿PME）和氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）。SPME是一種新型實(shí)用的萃取技術(shù)，集萃取、進(jìn)樣和解析于一體，具有損耗小、操作便易等特性，廣泛用于氣味分析領(lǐng)域（蔣鵬忠，2008）。GC-MS可直接對揮發(fā)性香氣化合物組分進(jìn)行定性和定量分析，廣泛用于芒果（Pino et al.，2005）、黃瓜（郝麗寧等，2013）、草莓（Vandendriessche et al.，2013）和葡萄（陳彥蓓等，2021）等果實(shí)的揮發(fā)性香氣化合物研究。當(dāng)前對冬瓜果實(shí)揮發(fā)性化合物也有一些研究，王家文等（2010）對冬瓜中鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）的含量測定方法進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并建立GC-MS測定冬瓜中DEHP含量的方法，加標(biāo)回收率高達(dá)87.69%～96.85%;張曉蕾等（2011）利用GC-MS研究不同批次廣東黑皮冬瓜果皮和果肉的DEHP含量差異性，發(fā)現(xiàn)DEHP在果皮中的含量明顯高于果肉中的含量;莊必文等（2013）利用蒸餾萃?。⊿DE）和頂空固相微萃取（HS-SPME）2種萃取方法結(jié)合GC-MS對自然腌制的冬瓜揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行研究，其中SDE方法鑒定出21種揮發(fā)性物質(zhì)，主要為棕櫚酸、鄰苯二甲酸二異丁酯和二十二烷等高沸點(diǎn)揮發(fā)性物質(zhì)，HS-SPME方法鑒定出42種揮發(fā)性物質(zhì)，主要為乙酸、乙醇、丙酮和乙酸乙酯等低沸點(diǎn)揮發(fā)性物質(zhì);盛留洋等（2018）研究發(fā)現(xiàn)生腌冬瓜和熟腌冬瓜的主要揮發(fā)性物質(zhì)差異性較明顯，生腌冬瓜的揮發(fā)性物質(zhì)主要為醇類和酯類，而熟腌冬瓜的揮發(fā)性物質(zhì)以烯烴類為主?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前對于香芋冬瓜果實(shí)香味性狀的研究尚未見相關(guān)報道，對其揮發(fā)性香氣化合物的定性定量以及最佳測定工藝條件的研究尚屬空白。【擬解決的關(guān)鍵問題】以香芋冬瓜果實(shí)為研究材料，利用SPME和GC-MS，結(jié)合響應(yīng)面分析法優(yōu)化得到最佳萃取工藝，對香芋冬瓜果實(shí)揮發(fā)性香氣化合物進(jìn)行定性和定量分析，以期為香芋冬瓜香氣成分的深入研究和香氣品質(zhì)的進(jìn)一步挖掘提供理論參考。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

研究所用的香芋冬瓜為本課題組選育的冬瓜新品種，種植于廣西南寧市沙井種植基地。主要儀器設(shè)備：50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭（美國Supleco公司）;固相微萃取系統(tǒng)，GHAJ-5190-4048直型超高惰性襯管，石英毛細(xì)管柱HP-INNOWAX（60 m×0.250 mm×0.25 μm），15 mL專用固相微萃取樣品瓶，安捷倫7890A-5975C氣質(zhì)聯(lián)用儀（美國Agilent公司）;榨汁機(jī)JYL-C16V（九陽股份有限公司）

1. 2 試驗(yàn)方法

1. 2. 1 樣本采集及處理 供試香芋冬瓜采樣時間為授粉后30 d，3次生物學(xué)重復(fù)取樣。取樣后放入保鮮袋帶回實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行削皮、除瓤和果肉榨汁處理，果汁用干凈的三層紗布過濾后，吸取6 mL置于15 mL樣品瓶，加入2.5 g分析純NaCl和2 μL正己烷（內(nèi)標(biāo)物，0.667 g/mL），每樣品3個重復(fù)，4 ℃冷藏保存待測。

1. 2. 2 SPME 在制備好的樣品瓶中加入PTFE圓柱形磁力攪拌子，將其置于磁力加熱裝置卡槽內(nèi)，磁力攪拌轉(zhuǎn)速為1800 r/min。萃取針頭為DVB/CAR/PDMS（50/30 μm），每次萃取前，將萃取頭在250 ℃條件下老化30 min。隨后將樣品在62 ℃下平衡預(yù)熱6.5 min，將萃取針頭插入樣品瓶萃取43 min，把吸附后的萃取頭抽出后，將其插入氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)樣口內(nèi)，于250 ℃條件下解吸4.5 min，同時啟動儀器采集數(shù)據(jù)。

1. 2. 3 GC-MS分析 GC條件：HP-INNOWAX色譜柱（60 m×0.250 mm×0.25 μm），氦氣為載氣，分流比60∶1，流速1.2 mL/min;進(jìn)樣口溫度250 ℃;升溫程序：初始溫度45 ℃，保持3 min，以5 ℃/min升溫至250 ℃，保持6 min。

MS條件：電子電離源能量70 eV，離子源溫度240 ℃，接口溫度250 ℃，掃描質(zhì)量范圍30～500 m/z。

1. 2. 4 揮發(fā)性成分的定性定量方法 定性分析：由氣質(zhì)聯(lián)用儀分析所得到的質(zhì)譜數(shù)據(jù)，結(jié)合計算機(jī)在NIST11和香精香料標(biāo)準(zhǔn)譜庫的檢索進(jìn)行揮發(fā)性物質(zhì)的定性分析，將匹配度超過80%的物質(zhì)作為有效的揮發(fā)性香氣化合物。

定量分析：考慮到物質(zhì)的易揮發(fā)性，因此采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量研究，內(nèi)標(biāo)物為正己烷（0.667g/mL），對揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行定量檢測。計算公式如下：

Wi=（Ai×Cs×Vs）/（As×V總）×1000

式中：Wi為待測組分i的含量（μg/mL），Cs為加入內(nèi)標(biāo)物s的濃度（g/mL），Ai和As分別為測定成分i和內(nèi)標(biāo)物s的峰面積，Vs為內(nèi)標(biāo)物體積（mL），V總為樣品總體積（mL）。

1. 2. 5 Box-Behnken響應(yīng)面法試驗(yàn)設(shè)計 以預(yù)熱時間（A）、萃取溫度（B）、萃取時間（C）和解吸時間（D）4個因素為考察對象，以揮發(fā)性香氣化合物的總峰面積（Y）為考察指標(biāo)，利用Box-Behnken方法進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計，建立響應(yīng)面回歸模型，各因素和水平見表1。

1. 3 統(tǒng)計分析

采用Excel 2010整理數(shù)據(jù)，以Design-Expert 8.0.6建立二次響應(yīng)面回歸模型，并進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 響應(yīng)面法優(yōu)化因素的最佳水平

2. 1. 1 Box-Behnken響應(yīng)面法試驗(yàn)結(jié)果 采用Design-Expert 8.0.6設(shè)計試驗(yàn)方案，共設(shè)計29個試驗(yàn)點(diǎn)，5個零點(diǎn)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2。對Box-Behnken試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多元回歸擬合分析（表3），得到回歸方程：Y=8.844×108+3.452×107A+6.735×107B+1.044×107C+3.629×107D-9.211×106AB+4.018×107AC-7.547×106AD+2.309×107BC+4.066×107BD+2.218×107CD-7.778×107A2-8.527×107B2-1.023×108 C2-1.503×108D2。

回歸模型各項(xiàng)系數(shù)方差和顯著性檢驗(yàn)結(jié)果如表3所示，回歸模型高度顯著（P<0.0001）;模型的失擬差不顯著（P=0.2403>0.05），表明模型具有較高的可靠性;回歸模型的一次項(xiàng)A、B、D，二次項(xiàng)A2、B2、C2、D2和交互項(xiàng)AC、BD對結(jié)果的影響均達(dá)極顯著水平（P<0.01，下同）;交互項(xiàng)BC對結(jié)果的影響顯著（P<0.05，下同）?；貧w模型的擬合度R2=0.9024，表明試驗(yàn)所得測定值與理論預(yù)測值相關(guān)性較好，可有效反映實(shí)際的實(shí)驗(yàn)值;調(diào)整系數(shù)R2Adj=0.9617，說明該擬合模型可合理解釋96.17%的響應(yīng)值變化情況，試驗(yàn)誤差系數(shù)較小，擬合程度較高，可用于SPME在各因素條件優(yōu)化下的理論預(yù)測。根據(jù)F值大小可知，各因素對香芋冬瓜果實(shí)揮發(fā)性香氣化合物的總峰面積影響排序?yàn)锽>D>A>C，即萃取溫度>解吸時間>預(yù)熱時間>萃取時間。

2. 1. 2 響應(yīng)面交互分析結(jié)果 預(yù)熱時間（A）、萃取溫度（B）、萃取時間（C）和解吸時間（D）4個因素的兩兩交互作用對香芋冬瓜果實(shí)揮發(fā)性香氣化合物總峰面積的影響如圖1～圖6所示。圖2和圖5分別為預(yù)熱時間與萃取時間、萃取溫度與解吸時間之間的交互作用對揮發(fā)性香氣化合物總峰面積的影響情況，二者響應(yīng)曲面相對較陡峭，說明因素值變化對響應(yīng)值影響較大，影響達(dá)極顯著水平;由圖4可知萃取溫度與萃取時間的交互作用顯著，二者均能有效提升萃取效果，但相比之下萃取溫度對結(jié)果的影響更大;圖1和圖3分別為預(yù)熱時間與萃取溫度和解吸時間之間的交互作用，兩圖的曲面均平緩，表明交互作用對總峰面積的影響較弱;圖6中，萃取時間與解吸時間之間交互形成的曲面較平緩，交互作用也較弱。

2. 1. 3 最佳提取工藝確定及驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果 將香芋冬瓜果實(shí)揮發(fā)性香氣化合物的總峰面積（Y）最大化為優(yōu)化目標(biāo)，運(yùn)用Design-Expert 8.0.6對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多元回歸擬合分析，確定最佳SPME條件：A=6.58 min，B=61.77 ℃，C=42.86 min，D=4.51 min，此時響應(yīng)值Y=907618000。因考慮到實(shí)際操作的方便性，將試驗(yàn)最佳工藝參數(shù)修正：預(yù)熱時間6.6 min、萃取溫度62 ℃、萃取時間43 min、解吸時間4.5 min。在此條件下，進(jìn)行3次重復(fù)性試驗(yàn)，測得實(shí)際揮發(fā)性香氣化合物總峰的平均面積為869132530，實(shí)測值是理論預(yù)測值的95.76%，試驗(yàn)結(jié)果良好，表明利用響應(yīng)面法優(yōu)化的SPME條件準(zhǔn)確，具有參考價值。

2. 2 香芋冬瓜果實(shí)揮發(fā)性成分分析結(jié)果

2. 2. 1 揮發(fā)性成分總離子流圖 基于最佳SPME條件結(jié)合GC-MS所得香芋冬瓜果實(shí)中的揮發(fā)性香氣化合物的總離子流色譜圖（圖7）所示，各物質(zhì)的出峰與分離狀況良好。

2. 2. 2 揮發(fā)性香氣化合物的定性和定量分析結(jié)果

將NIST11和香精香料標(biāo)準(zhǔn)譜庫的檢索結(jié)果，結(jié)合內(nèi)標(biāo)法對各組分進(jìn)行定性和定量分析，結(jié)果見表4。從香芋冬瓜果實(shí)中共鑒定出44種揮發(fā)性香氣化合物，其中醛類物質(zhì)14種，醇類10種，酮類、酯類和芳香類均為4種，酸類3種，以及少量炔烴類物質(zhì)和其他物質(zhì)。主要揮發(fā)性物質(zhì)依次為：反-2-己烯醛（83.51±2.43 μg/mL）、棕櫚酸（38.56±1.24 μg/mL）、正己醇（38.08±1.52 μg/mL）、正己醛（32.07±1.67 μg/mL）、己酸（24.71±1.59 μg/mL）、硬脂酸（17.56±0.80 μg/mL）、反-2-壬烯醛（14.87±0.93 μg/mL）、苯甲醛（13.68±0.83 μg/mL）。

3 討論

本研究利用響應(yīng)面法對香芋冬瓜果實(shí)揮發(fā)性香氣化合物的最佳SPME條件進(jìn)行優(yōu)化，得到各試驗(yàn)因素對揮發(fā)性物質(zhì)總峰面積的回歸方程，充分考慮各因素間的交互作用后，得到最佳SPME的萃取參數(shù)：預(yù)熱時間6.6 min、萃取溫度62 ℃、萃取時間43 min、解吸時間4.5 min，各因素對揮發(fā)性香氣化合物的總峰面積影響程度：萃取溫度>解吸時間>預(yù)熱時間>萃取時間，萃取溫度對香芋冬瓜果實(shí)揮發(fā)性香氣化合物的總峰面積影響程度最高。由動力學(xué)理論可知，適當(dāng)?shù)奶岣邷囟瓤墒狗肿佑行Ы飧剑嵘龜U(kuò)散運(yùn)動速率。適宜的萃取溫度可有效提升分子的運(yùn)動速率，促使揮發(fā)性物質(zhì)更好地析出，溫度過低使揮發(fā)性物質(zhì)不能很好地萃取出來，測得物質(zhì)的含量較低，溫度過高則易破壞提取物中的活性成分，致使樣品發(fā)生變質(zhì)（李曉潁等，2018;岳圓等，2018）。在最佳萃取工藝條件下，利用SPME-GC-MS分析進(jìn)行3次重復(fù)性試驗(yàn)，共鑒定出44種揮發(fā)性香氣化合物，平均總峰面積實(shí)測值是模型預(yù)測值的95.76%，符合程度高。試驗(yàn)結(jié)果表明響應(yīng)面法優(yōu)化的萃取工藝較準(zhǔn)確，響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計科學(xué)合理，結(jié)果預(yù)測較準(zhǔn)確，具有適用性。

香氣是果實(shí)品質(zhì)的重要特性之一，是由特有的揮發(fā)性物質(zhì)混合而成，可以被嗅覺所感知，是區(qū)別不同品種類型的重要指標(biāo)（Schwab et al.，2008）。目前研究者們已從不同的果實(shí)中鑒定出約2000種揮發(fā)性物質(zhì)，根據(jù)揮發(fā)性物質(zhì)的嗅覺感官劃分為果香型、青香型和花香型等（朱翠英等，2015）。由揮發(fā)性物質(zhì)的功能團(tuán)劃分主要有醛類、醇類、酯類、酮類、萜類和含硫化合物等，對于鏈狀飽和及不飽和化合物，當(dāng)分子質(zhì)量較小時揮發(fā)性較高，呈現(xiàn)的香氣也較濃郁。伴隨著分子碳鏈的延長，氣味由果香型或清香型轉(zhuǎn)變?yōu)橹境粜?，香氣特征發(fā)生顯著變化（周春麗等，2015）。

本研究發(fā)現(xiàn)，香芋冬瓜果實(shí)中醛類物質(zhì)的種類和含量在總體香氣物質(zhì)成分中所占比例最高。醛類物質(zhì)經(jīng)高度稀釋后，通常呈現(xiàn)出新鮮蔬菜和水果的清香味。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)在測定的醛類物質(zhì)中，C6醛類物質(zhì)總含量最高，分別為反-2-己烯醛、正己醛和（E，E）-2，4-己二烯醛。由于C6醛類物質(zhì)的分子碳鏈結(jié)構(gòu)相對較短，分子質(zhì)量較小，通常使得果實(shí)呈現(xiàn)濃郁的青草香味，給人一種較清新的嗅覺體驗(yàn)。醛類物質(zhì)中以反-2-己烯醛（又稱青葉醛）含量最高（83.51±2.43 μg/mL），其嗅聞強(qiáng)度值較高，具有濃厚的青香和水果香，因此推測對香芋冬瓜的整體香氣貢獻(xiàn)最高。反-2-己烯醛因具有極強(qiáng)的香氣特征，常被用于制造人工香料和食品添加劑（Feron et al.，1991;于立志等，2015）。此外，其他醛類物質(zhì)如反-2-壬烯醛則呈現(xiàn)出黃瓜味和烤肉味（楊帆等，2020），壬醛具有濃郁的油脂和甜橙等氣味（陳慧敏等，2018）。在香芋冬瓜果實(shí)中檢測出10種醇類化合物，以C6和C8醇為主，主要有正己醇、2-乙基己醇、正辛醇、1-辛烯-3-醇和（E）-2-己烯醇等，這些揮發(fā)性物質(zhì)使得果實(shí)呈現(xiàn)青香味、青草味和花果香味（李華等，2007;Mayuoni-kirshinbaum et al.，2012;程煥，2017）。此外還檢測到3種酸類物質(zhì)，棕櫚酸含量為38.56±1.24 μg/mL，在總揮發(fā)性物質(zhì)中位列第二，其具有泥土氣息;己酸常呈現(xiàn)出多種綜合性氣味特征，具有水果味、奶酪味和甜味等多種風(fēng)味氣味，還有刺激性和助香的作用（管敬喜等，2018）;硬脂酸具有牛油氣味。對于其他含量較低的揮發(fā)性物質(zhì)，可能對香芋冬瓜果實(shí)的整體香味只起到一定的增香輔助作用。此外，本研究在香芋冬瓜果實(shí)中并未檢測到2-乙?；?1-吡咯啉的存在;而李俊星等（2018）研究發(fā)現(xiàn)2-乙?；?1-吡咯啉是香芋南瓜果實(shí)中特有的香氣成分，其在無香南瓜中并未檢測到，最終推測2-乙?；?1-吡咯啉為香芋南瓜果實(shí)香味的特有貢獻(xiàn)物。雖然這2種作物的品種有所差異，但均具有“香芋味”這一相同的農(nóng)藝性狀，因此研究認(rèn)為香芋冬瓜果實(shí)中香氣的特有貢獻(xiàn)物與香芋南瓜有所不同。本研究發(fā)現(xiàn)香芋冬瓜果實(shí)中苯甲醛含量較高，在香芋南瓜的葉片和果實(shí)中也檢測到大量的苯甲醛，但在普通冬瓜中并未檢測到（楊敏，2010;李俊星等，2019）。苯甲醛的氣味特征主要表現(xiàn)為堅果味、櫻桃味及苦杏仁味，而芋頭也呈現(xiàn)出堅果味和植物味，二者風(fēng)味較為類似，推測苯甲醛在香芋冬瓜果實(shí)的整體風(fēng)味中起到重要的助香作用（黃婧，2014;Zhu et al.，2015）。香芋味可能是單一物質(zhì)或多種揮發(fā)性物質(zhì)成分混合而形成的嗅覺作用效果，其具體由哪幾種物質(zhì)起到主導(dǎo)作用，以及相關(guān)物質(zhì)的代謝通路和調(diào)控芳香基因的明確，有待后續(xù)深入研究和探索。

4 結(jié)論

采用Box-Behnken響應(yīng)面法優(yōu)化得到香芋冬瓜果實(shí)揮發(fā)性香氣化合物最佳SPME條件：預(yù)熱時間6.6 min、萃取溫度62 ℃、萃取時間43 min、解吸時間4.5 min，并結(jié)合GC-MS技術(shù)共分離鑒定出44種揮發(fā)性物質(zhì)，其中反-2-己烯醛、棕櫚酸、正己醇、正己醛、己酸、硬脂酸、反-2-壬烯醛和苯甲醛是香芋冬瓜果實(shí)的潛在特征性揮發(fā)性物質(zhì)成分。

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收稿日期：2021-05-24

基金項(xiàng)目：廣西科技重大專項(xiàng)（桂科AA17204039-2，桂科AA17204026-1）

通訊作者：于文進(jìn)（1971-），https：//orcid.org/0000-0002-9193-1796，教授，主要從事蔬菜抗性遺傳育種與栽培生理研究工作，E-mail：yuwjin@gxu.edu.cn

第一作者：呂先緒（1996-），https：//orcid.org/0000-0002-6991-0745，研究方向?yàn)槭卟朔N質(zhì)鑒定及遺傳育種，E-mail：2647386720 @qq.com