廣西不同產(chǎn)區(qū)西番蓮果實(shí)香氣成分研究

鄧有展，羅義燦，吳靜娜，蔣越華，吳 鳳，王運(yùn)儒*

（1廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所，廣西南寧 530001；2農(nóng)業(yè)農(nóng)村部亞熱帶果品蔬菜質(zhì)量安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西南寧 530001；3農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室（南寧），廣西南寧 530001）

西番蓮（L）.是西番蓮科（）西番蓮屬（L）.多年生常綠藤本植物，產(chǎn)于巴西，后在東南亞、南美洲、非洲等熱帶、亞熱帶廣泛種植。我國(guó)有著悠久的種植西番蓮歷史，在唐朝時(shí)就引入西番蓮作為觀賞花卉，名為玉蕊花。目前食用的西番蓮品種主要是紫西番蓮和黃果西番蓮，分別從日本和美國(guó)引進(jìn)，而后我國(guó)自己選育出“農(nóng)林一號(hào)”、“占果一號(hào)”、“古楊一號(hào)”等新品種。西番蓮作為一種易種植、適應(yīng)性強(qiáng)的熱帶植物，主要集中在廣西、云南、貴州、廣東、福建、臺(tái)灣等地區(qū)種植。西番蓮果汁含量高，營(yíng)養(yǎng)豐富，風(fēng)味獨(dú)特，有多種水果的綜合香味，在國(guó)際飲料市場(chǎng)中占很重要的地位。西番蓮果實(shí)成熟后香氣芬芳，可散發(fā)出石榴、菠蘿、香蕉、草莓、檸檬、芒果等10 余種水果的濃郁香味，香氣成分是評(píng)價(jià)其品質(zhì)的重要依據(jù)之一。

香氣成分是影響果實(shí)品質(zhì)因素之一，雖然香氣成分都是非營(yíng)養(yǎng)成分，但香氣成分可激起對(duì)食物的欲望，間接的提高了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝入。目前常見的香氣成分提取方法有：溶劑萃取法、頂空固相微萃取法、吹掃捕集法等。陳美霞等利用溶劑萃取法提取了杏香氣，研究表明杏香氣中主要是烷烴類化合物（18 種），占總鑒定化合物的56.25%。頂空固相微萃取是在固相微萃取技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，該方法提取的化合物種類比溶劑萃取法提取到的要多，且能更好的呈現(xiàn)樣品本身的揮發(fā)性成分。張晉芬等利用頂空固相微萃?。⊿PME）法提取了草莓香氣，研究表明主要香氣物質(zhì)25 種，占總峰面積的95%。李鑫利用吹掃捕集法和SPME 法提取了金華火腿的香氣物質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)SPME 法提取到的香氣物質(zhì)多于吹掃捕集法，SPME 法提取到的香氣物質(zhì)有69 種，吹掃捕集法捕集到的香氣物質(zhì)有60種。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)西番蓮的種植、儲(chǔ)存、加工以及營(yíng)養(yǎng)、香氣成分都開展了廣泛的研究，例如張朝坤等對(duì)黃果西番蓮冬果果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育情況進(jìn)行了研究，洪佳敏等總結(jié)了西番蓮加工技術(shù)研究進(jìn)展，朱文嫻等總結(jié)了西番蓮的功能活性成分及加工與綜合利用研究進(jìn)展。王文新等研究了西雙版納西番蓮果實(shí)揮發(fā)性香氣成分，研究表明，西番蓮果肉中主要含有二氫－β－紫羅蘭醇、α－紫羅蘭醇、鄰苯二甲酸二丁酯、苯甲醇、苯甲醛、十六酸、松油醇等揮發(fā)性成分。廣西具有悠久的種植西番蓮歷史，但對(duì)廣西西番蓮果實(shí)特征香氣成分研究鮮有報(bào)道。所以，筆者選擇了廣西種植西番蓮較多的南寧、玉林、貴港等地方為實(shí)驗(yàn)采集地，利用SPME 法提取西番蓮香氣，通過比較不同地區(qū)的西番蓮檢出的香氣成分，得出不同地區(qū)共有的特征香氣，確定廣西地區(qū)西番蓮果實(shí)特征香氣成分，為廣西西番蓮品質(zhì)鑒定，果實(shí)加工提供一定的借鑒與參考，助力廣西西番蓮產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)材料

供試材料主要采集于廣西南寧、玉林、貴港等西番蓮主產(chǎn)基地，部分樣品采集于農(nóng)民基地，采用對(duì)角線取樣法選取無病蟲害、成熟度和大小相近的西番蓮果實(shí)，每份樣品3.0 kg，采集西番蓮樣品共40 份（南寧12 份，玉林16 份，貴港12 份），采集品種均為紫果西番蓮，將樣品裝入自封袋于24 小時(shí)內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室，并在48 小時(shí)內(nèi)完成香氣成分的提取和檢測(cè)。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

GC-MS 聯(lián)用儀（美國(guó)賽默飛公司），Trace GC Uttra 氣相色譜儀（美國(guó)賽默飛公司），質(zhì)譜儀Trace DSQ 配有DB-5MS 彈性石英毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）（美國(guó)賽默飛公司）；SPME 手動(dòng)進(jìn)樣手柄（上海安普）；50/30DVB/CAR/ PDMS萃取頭（上海安普）；TALBOYSA 數(shù)顯型磁力加熱攪拌器（上海安普）；HR2032 型攪拌器（荷蘭飛利浦公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 香氣成分的提取

提取方法：取西番蓮成熟鮮果10 個(gè)，取果肉置于攪拌器內(nèi)制成勻漿，取勻漿液5 mL，置于15 mL樣品瓶?jī)?nèi)，加入氯化鈉1.0 g，蓋上樣品蓋，將萃取頭伸進(jìn)樣品瓶?jī)?nèi)，與果汁液面保持0.5 cm 左右距離（萃取頭不與果汁接觸），樣品瓶置于在磁力加熱攪拌器的加熱板上，選擇合適的提取溫度和提取時(shí)間進(jìn)行提取。

1.2.2 質(zhì)譜檢測(cè)條件

手動(dòng)進(jìn)樣，進(jìn)樣器保持15 min；質(zhì)譜采用EI離子源，電子能量為70 eV，離子源溫度250℃，程序升溫（50 ℃保持5 min，以4.0 ℃/min 升溫至250 ℃，保持5 min）掃描范圍30～300 amu。

1.2.3 譜圖檢索及成分鑒定

對(duì)采集到的香氣成分總離子流色譜圖結(jié)合NIST 2017 譜庫捜索，并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，再結(jié)合保留時(shí)間、質(zhì)譜、實(shí)際成分和保留指數(shù)等參數(shù)進(jìn)一步分析確定其香氣的化學(xué)組成，香氣成分定量采用峰面積歸一法定量，得到各組分的相對(duì)含量（組分峰面積占總峰面積的百分比）。

2 結(jié)果與分析

2.1 南寧西番蓮果實(shí)特征香氣成分分析

通過GC-MS 分析采集到的香氣，得到香氣成分總離子流色譜圖，并通過整合分析得到了南寧西番蓮果實(shí)樣品香氣成分色譜圖（圖1）。通過儀器自帶分析軟件結(jié)合NIST 譜庫捜索，并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)比對(duì)合得到了南寧西番蓮果實(shí)主要香氣成分表（表1）。由表1 可知，南寧西番蓮果實(shí)主要香氣成分主要有23 種，相對(duì)含量占總含量的69.52%，其中相對(duì)含量最高的香氣成分是乙酸乙酯，相對(duì)含量值達(dá)到了24.50%，相對(duì)含量最低的香氣成分是3-羥基丁酸乙酯，相對(duì)含量值為0.18%，其中乙酸乙酯、己酸乙酯、丁酸己酯、己酸己酯和己酸的相對(duì)含量值分別達(dá)到了24.50%、5.97%、4.94%、6.15%、4.94%，占了總含量的46.50%，是南寧西番蓮果實(shí)主要香氣成分物質(zhì)。

表1 南寧西番蓮果實(shí)主要香氣成分表

圖1 南寧西番蓮果實(shí)樣品香氣成分色譜圖

2.2 玉林西番蓮果實(shí)特征香氣成分分析

通過GC-MS 分析采集到的香氣，得到香氣成分總離子流色譜圖，并通過整合分析得到了玉林市西番蓮果實(shí)樣品香氣成分色譜圖（圖2）。通過儀器自帶分析軟件結(jié)合NIST 譜庫捜索，并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)核對(duì)整合得到了玉林西番蓮果實(shí)主要香氣成分表（表2）。由表2 可知，玉林西番蓮果實(shí)主要香氣成分主要有16 種，相對(duì)含量占總含量的53.32%，其中相對(duì)含量最高的香氣成分是己酸乙酯，相對(duì)含量值達(dá)到了10.91%，相對(duì)含量最低的香氣成分是異戊酸香葉酯，相對(duì)含量值只有0.41%，其中己酸乙酯、己酸、鄰苯二甲酸二辛酯、己酸己酯、辛酸乙酯、庚烷-2-基丁酸酯、丁酸己酯、丁酸乙酯相對(duì)含量值分別達(dá)到了10.91%、9.38%、7.41%、4.94%、4.31%、3.80%、3.77%、2.41%，占了總含量的46.93%，是玉林西番蓮果實(shí)主要香氣成分物質(zhì)。

表2 玉林西番蓮果實(shí)主要香氣成分表

圖2 玉林西番蓮果實(shí)樣品香氣成分色譜圖

2.3 貴港西番蓮果實(shí)特征香氣成分分析

通過GC-MS 分析采集到的香氣，得到香氣成分總離子流色譜圖，并通過整合分析得到了貴港西番蓮果實(shí)樣品香氣成分色譜圖（圖3）。通過儀器自帶分析軟件結(jié)合NIST 譜庫捜索，并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)核對(duì)整合得到了貴港西番蓮果實(shí)主要香氣成分表（表3）。由表3 可知，貴港西番蓮果實(shí)主要香氣成分主要有21 種，相對(duì)含量占總含量的69.05%，其中相對(duì)含量最高的香氣成分是丁酸乙酯，相對(duì)含量值達(dá)到了21.86%，相對(duì)含量最低的香氣成分是苯二甲酸正丁異辛酯，相對(duì)含量值為0.07%，其中丁酸乙酯、鄰苯二甲酸二辛酯、己酸乙酯、辛酸乙酯的相對(duì)含量值分別達(dá)到了21.86%、13.23%、11.24%、8.01%，占了總含量的54.34%，是貴港西番蓮果實(shí)主要香氣成分物質(zhì)。

圖3 貴港西番蓮果實(shí)樣品香氣成分色譜圖

表3 貴港西番蓮果實(shí)主要香氣成分表

3 結(jié)論與討論

通過對(duì)南寧、玉林、貴港市西番蓮香氣成分分析，研究結(jié)果表明，不同產(chǎn)地西番蓮香氣成分有所差異，在南寧地區(qū)檢測(cè)到西番蓮香氣成分有23 種，相對(duì)含量較高的香氣成分是乙酸乙酯；在玉林地區(qū)檢測(cè)到西番蓮香氣成分有16 種，相對(duì)含量較高的香氣成分是丁酸乙酯；在貴港地區(qū)檢測(cè)到西番蓮香氣成分有21 種，相對(duì)含量較高的香氣成分是鄰苯二甲酸二辛酯。3 個(gè)不同產(chǎn)地西番蓮共有的香氣成分有12 種：乙酸乙酯、丁酸乙酯、巴豆酸乙酯、2-庚酮、庚烷-2-基丁酸酯、己酸、己酸乙酯、4-辛烯酸乙酯、丁酸己酯、辛酸乙酯、二氫-β-紫羅蘭酮、鄰苯二甲酸二辛酯。

不同地區(qū)環(huán)境條件和種植方式的不同，可能會(huì)導(dǎo)致西番蓮具有不同的香氣組成，氣味可能也會(huì)有所差別。陳玲等研究了海南西番蓮果實(shí)香氣成分，研究表明，海南地區(qū)檢出乙酸乙酯、丁酸乙酯等126 種西番蓮香氣成分?？子缽?qiáng)等研究了云南景谷縣西番蓮果實(shí)揮發(fā)物成分，研究表明，成熟果實(shí)揮發(fā)物中可檢出烷烴、烯烴、酯類及醛、酮類等化合物，主要以烯烴和酯類化合物為主，而丁酸酯和己酸酯可能是西番蓮果實(shí)的主要特征揮發(fā)物物質(zhì)，相對(duì)含量超過5%的酯類化合物有丁酸乙酯（5.52%）、己酸乙酯（8.66%）、丁酸己酯（10.88%）和己酸己酯（6.71%）。

本次試驗(yàn)的西番蓮果實(shí)所在的三個(gè)城市，抽樣時(shí)間存在一定的差異，可能導(dǎo)致西番蓮果實(shí)香氣成分有所差別，今后的試驗(yàn)應(yīng)盡可能地減小在抽樣時(shí)間上的差異。

香氣物質(zhì)是影響果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)的重要因子，對(duì)于具有濃郁香氣的品種會(huì)得到消費(fèi)者的青睞。有研究指出，乙酸乙酯呈菠蘿和葡萄酒似香氣，丁酸乙酯呈香蕉和菠蘿似的特殊香氣，鄰苯二甲酸二辛酯呈蘋果和菠蘿似香味。而從本研究中可知，南寧地區(qū)西番蓮果實(shí)香氣物質(zhì)主要是乙酸乙酯，玉林地區(qū)西番蓮果實(shí)香氣物質(zhì)主要是丁酸乙酯，貴港地區(qū)西番蓮果實(shí)香氣物質(zhì)主要是鄰苯二甲酸二辛酯，所以，在不同地區(qū)種植的西番蓮香氣物質(zhì)是有所差別的，氣味也是有所不同的。段亮亮研究了千秋蘋果，比較了同一蘋果品種在洛川和興城兩個(gè)蘋果主產(chǎn)區(qū)香氣指標(biāo)差異，研究發(fā)現(xiàn)，同品種蘋果在不同栽種地香氣成分有一定的區(qū)別；趙悅等研究了云南迪慶德欽、山東煙臺(tái)萊山和河北懷來沙城等3 個(gè)產(chǎn)地成熟期釀酒葡萄“赤霞珠”果實(shí)中揮發(fā)性香氣物質(zhì)差異，研究結(jié)果表明，不同產(chǎn)地“赤霞珠”葡萄因氣候、土壤和地質(zhì)等環(huán)境因素的不同，果實(shí)中揮發(fā)性香氣物質(zhì)在含量上是有一定差異的，可見，葡萄香氣物質(zhì)的積累存在地區(qū)差異。本研究發(fā)現(xiàn)，3個(gè)不同產(chǎn)地中西番蓮香氣成分種類是有差異的，南寧地區(qū)西番蓮檢測(cè)到的香氣物質(zhì)種類居多，玉林地區(qū)西番蓮檢測(cè)到的香氣物質(zhì)種類最少。周建梅等在研究巨峰葡萄香氣成分中也發(fā)現(xiàn)，山東沂源、濟(jì)寧地區(qū)巨峰葡萄檢出的香氣物質(zhì)種類存在差異，在山東沂源地區(qū)巨峰葡萄檢出的香氣種類有44 種，在濟(jì)寧地區(qū)有47 種。不同產(chǎn)地種植產(chǎn)品香氣成分有所差別，相同產(chǎn)地不同品種種植可能香氣成分也會(huì)有所不同。周海燕研究了相同產(chǎn)地的不同的5 種柑橘果汁的香氣成分，研究發(fā)現(xiàn)，5 種柑橘果汁香氣成分組成和含量差異顯著。西番蓮在成熟后香氣怡人，未成熟時(shí)香氣平淡，西番蓮中主要是糖苷鍵呈現(xiàn)香氣物質(zhì)，隨著西番蓮的成熟，糖苷鍵被酶水解釋放出游離的揮發(fā)性香氣成分。后續(xù)將對(duì)不同品種及不同成熟度西番蓮香氣成分進(jìn)行研究，以期能得到更多有關(guān)西番蓮香氣變化的研究結(jié)果。