不同品種柑橘果皮精油關(guān)鍵香氣物質(zhì)篩選

李 麗，蔣景龍，胡佳樂(lè)，師一璇，黃 佩，丁德寬

（1.陜西省催化基礎(chǔ)與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西理工大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，陜西漢中 723001；2.陜西理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，陜西漢中 723001；3.城固縣果業(yè)技術(shù)指導(dǎo)站，陜西漢中 723200）

柑橘是世界上第一大水果，我國(guó)的種植面積和產(chǎn)量均居世界第一[1]。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，我國(guó)柑橘2021 年產(chǎn)量5595.61 萬(wàn)t[2]，按照柑橘果皮占柑橘全果重30%～50%計(jì)算，年產(chǎn)柑橘果皮超過(guò)1600 萬(wàn)t。然而受深加工技術(shù)限制，柑橘加工中大部分皮渣則被當(dāng)成廢料丟棄[3]，其實(shí)柑橘果皮是柑橘精油含量最高的部分，柑橘果皮精油是柑橘加工中的重要副產(chǎn)物，為果皮鮮重的0.5%～2.0%，據(jù)估算，全球年產(chǎn)柑橘精油高達(dá)4 萬(wàn)t，是目前產(chǎn)量最大的天然香精油[4-5]。

柑橘精油具有令人愉悅的獨(dú)特芳香風(fēng)味，其組成成分具有抗菌、防腐、消炎及抗癌等多種功效，近年來(lái)柑橘香氣物質(zhì)的研究已成為研究的熱點(diǎn)，涉及香氣物質(zhì)的提取及檢測(cè)、香氣物質(zhì)的組成及不同品種柑橘香氣物質(zhì)的比較等[6-8]，對(duì)柑橘精油的開(kāi)發(fā)利用已經(jīng)受到廣泛重視，柑橘精油銷售量占精油總銷售量的40%～50%[4]，被廣泛運(yùn)用于食品、化妝品和醫(yī)療行業(yè)中[9-11]。柑橘精油產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要優(yōu)良香味品質(zhì)的柑橘品種，香氣性狀由揮發(fā)性物質(zhì)種類或含量決定，由于研究材料的不統(tǒng)一、香氣物質(zhì)提取、檢測(cè)及分析方法的差異，難以系統(tǒng)比較不同種類柑橘果實(shí)香氣的特征性組分，哪些物質(zhì)對(duì)不同類型柑橘香氣差異有貢獻(xiàn)，還需要進(jìn)一步的研究。

本研究以陜南柑橘綜合試驗(yàn)站種質(zhì)資源圃相同生境下6 個(gè)品種柑橘果皮為研究材料，衢州香橙（Citrus junosQuzhou）原產(chǎn)長(zhǎng)江上游，是我國(guó)柑橘栽培的重要砧木類型，其果皮香氣濃郁，是以加工為主的品種，因其獨(dú)特的香味廣泛應(yīng)用于食品和烹飪中[12-14]。資陽(yáng)香橙（Citrus junosZiyang）因其在四川資陽(yáng)市分布較多而命名，是我國(guó)近年主推的柑橘砧木品種,果皮香氣濃郁，其果皮精油方面的研究報(bào)道較少[15-16]。青皮（Citri ReticulataePericarpium）為常用中藥，具有疏肝破氣、消積化滯等多種功效，其香氣濃厚、味苦[17]。青皮的成分含量測(cè)定文獻(xiàn)報(bào)道較多[18]，但漢中地區(qū)青皮的成分檢測(cè)報(bào)道甚少。南豐蜜橘（Citrus reticulataBlanco）是我國(guó)柑橘的優(yōu)良品種，江西省南豐縣特有品種，果皮香氣濃，近年來(lái)南豐蜜桔副產(chǎn)物的開(kāi)發(fā)也受到廣泛重視[19]。金秋砂糖橘（Jinqiu Shatangju）是中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院柑橘研究所由砂糖橘和愛(ài)媛30 號(hào)雜交育成的品種（中柑所5 號(hào)），是本世紀(jì)中國(guó)第一個(gè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)質(zhì)雜柑新品種，果皮香氣濃[20]。紅美人（Citrus‘Hongmeiren’）是日本用‘南香’和‘天草’育成的橘橙類雜交品種，果香濃郁，該品種商業(yè)化生產(chǎn)的效益非?？捎^，我國(guó)部分地區(qū)已經(jīng)有了大面積的設(shè)施種植[21]。本研究采用頂空固相微萃取技術(shù)對(duì)相同生境下具有獨(dú)特香味的6 種柑橘果皮精油中揮發(fā)性成分進(jìn)行了萃取富集，然后采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)其化學(xué)組成進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)不同柑橘種質(zhì)中揮發(fā)性物質(zhì)，篩選富含揮發(fā)性成分的特殊種質(zhì)及其關(guān)鍵香氣成分，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和利用柑橘精油提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

衢州香橙、資陽(yáng)香橙、青皮、南豐蜜橘、金秋砂糖橘、紅美人果實(shí) 6 種柑橘果實(shí)均于2021 年11 月2 日采自陜西省漢中市城固縣陜南柑橘綜合試驗(yàn)站，按代表性采樣原則，每種柑橘均選擇樹(shù)齡一致、長(zhǎng)勢(shì)相近的健康植株3 株，于樹(shù)冠中部外圍隨機(jī)選取大小一致、無(wú)病害的果實(shí)。

手動(dòng)固相微萃取裝置和固相微萃取頭（含有50/30 μm CAR/DVB/PDMS） 美國(guó)Supelco 公司；7890B-5977B 頂空氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀及20 mL頂空萃取瓶、色譜柱：DB-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm） 美國(guó)Agilent 公司；EYELA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀N-1300D 東京理化；SL-J010 粉碎機(jī) 廣東蘇蘭電器有限公司；DF-101S 集熱式恒溫加熱磁力攪拌器鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司；ME104E 電子分析天平梅特勒-托利多。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 6 種柑橘果皮精油提取 將柑橘果實(shí)洗凈晾干后，剝下果皮，將果皮的中果皮（白層）去掉后粉碎至4～5 mm，加入2%氯化鈉，混勻，置于5000 mL 圓底瓶中，水蒸氣蒸餾提取48 h，直至揮發(fā)油含量不再增加，正己烷萃取，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮備用。柑橘果皮精油含量（%）=（精油體積×精油比重/柑橘果皮質(zhì)量）×100，精油比重為0.85[22]。

1.2.2 柑橘果皮精油揮發(fā)性成分的萃取富集方法取20 μL 樣品加1 mL 乙醇進(jìn)行稀釋，置于20 mL 頂空瓶中。用帶有隔墊的瓶蓋密封，置于集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中，在40 ℃條件下孵育15 min 后，使用50/30 μm DVB/CAR/PDMS 固相微萃取頭頂空吸附40 min 后，將萃取頭插入GC 進(jìn)樣口，解析5 min[20]。

1.2.3 GC-MS 分析 GC 條件：進(jìn)樣溫度：250 ℃；分流比：5:1；載氣：氦氣（99.999 %）；流量：1 mL/min；柱溫：35 ℃保持5 min，以3 ℃/min 升至180 ℃，以5 ℃/min 升至240 ℃保持1 min。

MS 條件：接口溫度：280 ℃；離子源溫度：230 ℃；四級(jí)桿溫度：150 ℃；電離方式：EI+，70 eV；掃描方式：全掃描；質(zhì)量范圍：m/z 35～350[23]。

1.2.4 定性定量方法 定性分析：檢測(cè)出的揮發(fā)性物質(zhì)通過(guò)計(jì)算機(jī)檢索與NIST 05 標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)對(duì)照，僅報(bào)道正反匹配度大于80%的物質(zhì)。通過(guò)正構(gòu)烷烴計(jì)算各揮發(fā)性物質(zhì)的保留指數(shù)（Retention index，RI）[24]。

定量分析：每種揮發(fā)性物質(zhì)的濃度可通過(guò)與TMP 峰面積的比率來(lái)確定，校準(zhǔn)系數(shù)均假定為1.00，柑橘果皮中每種揮發(fā)性物質(zhì)的估計(jì)濃度計(jì)算參考，每個(gè)樣品重復(fù) 3 次。

1.2.5 相對(duì)氣味活度值（Relative Odor Activity Value，ROAV）結(jié)合GC-MS 分析6 種柑橘果皮精油關(guān)鍵香氣物質(zhì) 通過(guò)計(jì)算ROAV，確定揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)樣品風(fēng)味的貢獻(xiàn)。一般認(rèn)為ROAV＞1 的揮發(fā)性物質(zhì)是樣品中的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)，0.1＜ROAV≤1 的揮發(fā)性物質(zhì)是對(duì)樣品的總體風(fēng)味起修飾作用[25]。選取化合物中對(duì)樣品風(fēng)味貢獻(xiàn)最大的ROAV 為100，其余各組分的ROAV 按下式計(jì)算：

式中：CA為化合物A 的相對(duì)百分含量；TA為化合物A 的香氣閾值，可以通過(guò)查閱文獻(xiàn)獲得（mg/kg）；Tstan及Cstan分別為對(duì)樣品風(fēng)味貢獻(xiàn)最大的組分的香氣閾值和相對(duì)百分含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有樣品均3 次重復(fù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差（mean±S.D.）表示。采用Excel 計(jì)算柑橘果皮精油含量，進(jìn)行原始數(shù)據(jù)處理；采用Origin 2019 對(duì)6 種柑橘果皮精油中的揮發(fā)性成分進(jìn)行聚類熱圖分析，Graphpad prism 8 繪制物質(zhì)含量堆積圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 6 種柑橘果皮精油揮發(fā)性物質(zhì)分析

通過(guò)GC-MS 檢測(cè)，在衢州香橙、資陽(yáng)香橙、青皮、南豐蜜橘、金秋砂糖橘和紅美人的果皮精油中分別分離出28、36、26、17、17 和13 個(gè)主要色譜峰，6 種柑橘果皮精油成分的總離子流圖能夠明顯區(qū)分（圖1）。

6 種柑橘果皮精油共檢測(cè)到75 種揮發(fā)性物質(zhì)，包括13 種單萜烯、19 種倍半萜烯、4 種烷烴、16 種醇類，10 種醛類、7 種酯類、4 種酮類、1 種酚類和1 種醚類（表1）。不同品種柑橘果皮精油成分和含量存在明顯差異，衢州香橙、資陽(yáng)香橙、青皮、南豐蜜橘、金秋沙糖橘和紅美人果皮精油分別檢測(cè)到135、151、142、105、113 和95 種化合物，其中鑒定出的化合物分別為51、55、57、46、49 和45 種，鑒定出的成分占檢測(cè)出成分的37.78%、36.42%、40.14%、43.81%、43.36%和47.37%。6 種柑橘果皮精油均以單萜烯含量最高，衢州香橙、資陽(yáng)香橙、青皮、南豐蜜橘、金秋砂糖橘和紅美人單萜烯含量分別占所有化合物總含量的80.41%、73.82%、84.27%、79.32%、84.13%和91.19%，其次是醇類（4.32%～12.63%）、倍半萜烯（1.51%～10.20%）、烷烴（0.07%～4.18%）、醛類（0.04%～2.71%）、酯類（0.01%～0.86%）、酮類（0.03%～0.43%）、酚類（0.00～1.61%）和醚類（0.00～1.17%）（圖2）。這與先前研究對(duì)不同產(chǎn)地香橙[12]、南豐蜜橘[22]、青皮[18]、紅美人[21]的其組成成分一致，同時(shí)跟柑橘其他品種[8,22-23]果皮精油的主要成分一致，只是這些各具獨(dú)特氣息的精油成分以不同的比例搭配在一起，就形成了每種精油獨(dú)特的具有辨識(shí)度的芳香氣味。

表1 6 種柑橘果皮精油成分及相對(duì)含量Table 1 Compounds and relative content in essential oils from six different citrus peels

圖2 6 種柑橘果皮精油揮發(fā)性物質(zhì)占比Fig.2 Proportions of volatile substances in essential oils from six different citrus peels

Lota 等[26]通過(guò)柑橘果皮精油化學(xué)成分分析，將16 種寬皮柑橘分為3 個(gè)重要化學(xué)類型：檸檬烯型、檸檬烯/γ-萜品烯型和乙酸芳樟酯/檸檬烯型。Fanciullino 等[27]對(duì)15 種寬皮柑橘果皮精油化學(xué)成分進(jìn)行分析，將其分為檸檬烯化學(xué)型和檸檬烯/γ-萜品烯化學(xué)型2 類，并且前者數(shù)量多于后者。6 種柑橘果皮精油中相對(duì)含量排前三的揮發(fā)性成分別為：衢州香橙、南豐蜜橘和金秋砂糖是D-檸檬烯（58.29%、62.59%、70.82%）、γ-萜品烯（12.57%、8.68%、5.53%）和芳樟醇（6.00%、6.94%、3.52%）；資陽(yáng)香橙是D-檸檬烯（51.61%）、γ-萜品烯（12.01%）和α-萜品醇（4.99%）；青皮是D-檸檬烯（60.53%）、3-蒈烯（13.13%）和β-月桂烯（3.66%），紅美人是D-檸檬烯（84.48%）、β-月桂烯（4.07%）和芳樟醇（1.71%）。6 種柑橘果皮精油南豐蜜橘、金秋砂糖橘和紅美人以D-檸檬烯為主要成分，其他揮發(fā)性成分含量均小于10%，為檸檬烯化學(xué)型；衢州香橙和資陽(yáng)香橙以D-檸檬烯和γ-萜品烯為主要成分，為檸檬烯型/萜品烯化學(xué)型；青皮以D-檸檬烯和3-蒈烯為主要成分，為檸檬烯型/蒈烯化學(xué)型。

柑橘中最主要的揮發(fā)性物質(zhì)為萜烯類物質(zhì)，萜烯類物質(zhì)的共同前體為異戊烯焦磷酸（Isopentenyl diphosphate， IPP），進(jìn)而被分別催化形成單萜、倍半萜等的直接前體物質(zhì)牻牛兒焦磷酸、法尼基焦磷酸等萜烯類物質(zhì)，IPP 主要是通過(guò)甲基赤磷酸糖醇（2-C-methyl-d-erythritol 4-phosphate pathway，MEP）和甲羥戊酸（Mevalonate pathway，MVA）途徑合成，直接合成基因是萜烯合酶基因（Terpene synthase，TPS）[28]。大多數(shù)TPS 基因在柑橘果實(shí)的發(fā)育前期都有較高水平的表達(dá)，但隨著果實(shí)發(fā)育進(jìn)入成熟階段以后，這些TPS 基因的表達(dá)水平逐漸降低甚至不表達(dá)，而檸檬烯合成酶基因一直保持很高水平的表達(dá)，這解釋了柑橘果皮精油中檸檬烯含量很高的原因[29]。

MEP 途徑中最主要的限速酶是脫氧木酮糖-5-磷酸合酶（1-deoxy-D-xylulose 5-phosphatesynthase，DXS），獼猴桃中研究表明DXS 基因中的DXS1 基因與TPS 共表達(dá)可顯著提高單萜物質(zhì)積累[30]。葡萄中DXS 基因在芳樟醇、香葉醇、香茅醇和α-萜品醇等物質(zhì)積累中起重要作用[31]。此外，獼猴桃中研究表明NAC 和EIL 轉(zhuǎn)錄因子可結(jié)合Aa TPS1基因的啟動(dòng)子調(diào)控β-月桂烯、α-蒎烯和d-檸檬烯等單萜物合成[28]。黃花蒿G-box 轉(zhuǎn)錄因子HY5 可結(jié)合QH6基因調(diào)控β-蒎烯生物合成[32]。薄荷Ms MYB 可負(fù)調(diào)控Ms GPPS.LSU基因影響單萜物質(zhì)積累[33]。甜橙中Cit ERF71 可激活CitTPS16調(diào)節(jié)E-香葉醇（E-Geraniol）積累[34]。后期將從代謝和分子水平對(duì)柑橘種質(zhì)香味形成相關(guān)基因進(jìn)行挖掘和驗(yàn)證。

2.2 6 種柑橘果皮精油揮發(fā)性物質(zhì)熱圖分析

從聚類熱圖（圖3）可以看出，6 種柑橘果皮精油揮發(fā)性物質(zhì)南豐蜜橘和金秋砂糖橘聚為1 類后依次與紅美人、衢州香橙、資陽(yáng)香橙聚為1 類、最后與青皮聚為1 類。說(shuō)明南豐蜜橘和金秋砂糖橘果皮精油揮發(fā)性物質(zhì)差異較小，這二者與青皮果皮精油揮發(fā)性物質(zhì)差異較大。75 種揮發(fā)性物質(zhì)根據(jù)變化趨勢(shì)的類型可以分為5 類，化合物（Ⅰ）中辛烷、壬烷、癸烷和β-蒎烯在金秋砂糖橘、南豐蜜橘和青皮果皮精油中含量高，其余3 個(gè)品種果皮精油中含量較低或未檢測(cè)到；辛醇和乙酸辛酯在金秋砂糖橘和紅美人中含量較高，其余4 個(gè)品種果皮精油中未檢測(cè)到；D-胡椒酮、牻牛兒烯、α-法尼烯和熏衣草醇在南豐蜜橘和金秋砂糖橘果皮精油中含量高，其余4 個(gè)品種果皮精油中含量較低或未檢測(cè)到；壬醛和癸醛在南豐蜜橘和金秋砂糖橘和資陽(yáng)香橙果皮精油中含量高，其余3 個(gè)品種果皮精油中含量較低或未檢測(cè)到；化合物（Ⅱ）在紅美人果皮精油中含量最高，其余5 個(gè)品種果皮精油中含量較低或未檢測(cè)到；化合物（Ⅲ）在資陽(yáng)香橙果皮精油中含量最高，其余5 個(gè)品種果皮精油中含量較低或未檢測(cè)到；化合物（Ⅳ）中乙酸芳樟酯、γ-萜品烯和丁香烯在衢州香橙和資陽(yáng)香橙含量高，其余4 個(gè)品種果皮精油中含量較低或未檢測(cè)到；α-萜品油烯僅在衢州香橙中檢測(cè)到，含量較高；化合物（Ⅴ）在青皮果皮精油中含量最高，其余5 個(gè)品種果皮精油中含量較低或未檢測(cè)到。

圖3 6 種柑橘果皮精油揮發(fā)性物質(zhì)聚類熱圖Fig.3 Clustering heat map of volatile substances in essential oils from six different citrus peels

我國(guó)柑橘資源豐富，分布范圍廣，彼此之間均能自然雜交等，使得柑橘分類學(xué)研究困難，植物精油成分可用于研究柑橘分類學(xué)，柑橘的起源等[18]，本研究可通過(guò)柑橘果皮精油揮發(fā)性成分將寬皮柑橘和甜橙分類。

2.3 6 種柑橘果皮精油揮發(fā)性物質(zhì)比較分析

6 種柑橘果皮精油共有的化合物有23 種，為D-檸檬烯、γ-萜品烯、芳樟醇、α-萜品醇、β-月桂烯、環(huán)葑烯、4-萜烯醇、α-水芹烯、β-蒎烯、3-蒈烯、γ-欖香烯、δ-杜松烯、癸醛、β-萜品醇、δ-欖香烯、丁香烯、甘香烯、β-可巴烯、紫蘇醛、薄荷二烯醇、α-蓽澄茄烯、香葉醇和香芹酮，其中單萜烯7 種、倍半萜烯7 種、醇類6 種，醛類2 種和酮類1 種。這23 種化合物在衢州香橙、資陽(yáng)香橙、青皮、南豐蜜橘、金秋砂糖橘和紅美人中的含量分別占所有化合物總含量的89.24%、80.33%、86.78%、88.84%、90.09%和94.59%，也是其主要的組成成分。

6 種柑橘果皮精油揮發(fā)性成分均為D-檸檬烯含量最高，其中紅美人含量最高，達(dá)到83.49%。紅美人獨(dú)有的化合物為乙酸香葉酯和反式-香葦醇，甜橙醛的含量高于其他品種；衢州香橙和資陽(yáng)香橙果皮精油中γ-萜品烯、α-萜品醇、α-水芹烯、丁香烯、甘香烯和香葉醇含量高于其他品種，衢州香橙獨(dú)有的化合物為α-萜品油烯；資陽(yáng)香橙獨(dú)有的化合物為2-己烯醛，γ-欖香烯、δ-杜松烯、β-可巴烯含量高于其他品種；南豐蜜橘、金秋砂糖橘和青皮果皮精油β-蒎烯含量較高；衢州香橙和南豐蜜橘果皮精油芳樟醇較高；青皮獨(dú)有的化合物為己醛，紫蘇醛含量高于其他品種，3-蒈烯含量高于其他品種。

2.4 ROAV 法結(jié)合GC-MS 分析6 種柑橘果皮精油關(guān)鍵香氣物質(zhì)

目前多數(shù)植物油香氣的研究都采用GC-MS，該方法僅能從化學(xué)成分及含量上對(duì)其揮發(fā)性組分進(jìn)行闡述，但不是所有揮發(fā)性成分對(duì)柑橘果皮精油特征香氣有貢獻(xiàn)，有的成分雖然相對(duì)含量高，但是因?yàn)槠錃馕堕撝蹈?，香氣活度值相?yīng)低，不能對(duì)整體特征香氣有顯著影響，而有的成分雖然相對(duì)含量低，但是因?yàn)槠錃馕堕撝禈O低，所以其所具有的香氣活度值高，對(duì)整體特征香氣的貢獻(xiàn)也大，ROAV 法可以結(jié)合GCMS 分析結(jié)果快速篩選出關(guān)鍵香氣化合物。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)文獻(xiàn)[35-37]得到的香氣閾值計(jì)算出柑橘果皮精油揮發(fā)性物質(zhì)ROAV 值，芳樟醇是柑橘果皮精油中風(fēng)味貢獻(xiàn)最大的物質(zhì)。一般認(rèn)為ROAV＞1 的揮發(fā)性物質(zhì)是樣品中的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)[38]。6 種柑橘果皮精油共篩選到關(guān)鍵香氣物質(zhì)27 種（表2），其中衢州香橙果皮精油的關(guān)鍵香氣物質(zhì)共8 種：芳樟醇、α-萜品醇、β-蒎烯、香葉醇、D-檸檬烯、α-萜品油烯、γ-萜品烯和β-月桂烯；資陽(yáng)香橙果皮精油的關(guān)鍵香氣物質(zhì)共14 種：芳樟醇、α-萜品醇、香葉醇、D-檸檬烯、辛醛、β-蒎烯、γ-萜品烯、紫蘇醛、β-萜品醇、α-水芹烯、β-月桂烯、癸醛、乙酸芳樟酯和3-蒈烯；青皮果皮精油的關(guān)鍵香氣成分共11 種：芳樟醇、甲酸異龍腦酯、紫蘇醛、3-蒈烯、β-蒎烯、D-檸檬烯、反式-氧化芳樟醇（呋喃）、香葉醇、β-月桂烯、辛烷和香芹酮；南豐蜜橘果皮精油的關(guān)鍵香氣物質(zhì)共8 種：芳樟醇、β-蒎烯、α-萜品醇、D-檸檬烯、紫蘇醛、γ-萜品烯、辛醛和香葉醇；金秋砂糖橘果皮精油的關(guān)鍵香氣物質(zhì)共13 種：芳樟醇、β-蒎烯、D-檸檬烯、α-萜品醇、乙酸辛酯、紫蘇醛、辛醛、γ-萜品烯、辛烷、β-月桂烯、香茅醛、癸醛和香茅醇；紅美人果皮精油的關(guān)鍵香氣物質(zhì)共18 種：芳樟醇、D-檸檬烯、紫蘇醛、甜橙醛、α-萜品醇、香芹酮、香茅醛、β-月桂烯、香茅醇、辛醛、乙酸辛酯、乙酸香葉酯、乙酸香草酯、β-水芹烯、癸醛、檸檬醛、β-萜品醇和香葉醇。

表2 6 種柑橘果皮精油中關(guān)鍵香氣成分Table 2 Key aroma components in essential oils from six different citrus peels

6 種柑橘果皮揮發(fā)性成分紅美人果皮關(guān)鍵香氣物質(zhì)種類最多，多為醛類、醇類物質(zhì)；其次是資陽(yáng)香橙，主要為單萜類物質(zhì)；青皮果皮關(guān)鍵香氣物質(zhì)種類多，其中單萜4 種、醇類2 種、醛類1 種、酯類1 種、烷烴1 種、醚類1 種、酮類1 種；金秋砂糖橘多為單萜類、醛類、醇類；南豐蜜橘果皮關(guān)鍵香氣物質(zhì)為醇類、單萜類、醛類，衢州香橙果皮關(guān)鍵香氣物質(zhì)種類最少，為單萜類和醇類。果實(shí)香氣的形成可根據(jù)香氣合成過(guò)程中底物種類的不同，分為萜類代謝途徑、脂肪酸代謝途徑和氨基酸代謝途徑。果實(shí)萜烯類物質(zhì)主要由萜類代謝途徑合成，大部分的醇、醛、酮、酯類物質(zhì)均以脂肪酸為前體通過(guò)脂肪酸代謝途徑形成，支鏈脂肪族醇、醛、酮和酯類等香氣物質(zhì)主要是通過(guò)氨基酸代謝途徑形成，不同的底物和酶活性會(huì)生成不同的香氣物質(zhì)，從而決定了果實(shí)的香氣[39]。

3 結(jié)論

柑橘精油揮發(fā)性成分與遺傳型、起源、氣候、季節(jié)以及成熟度等條件有關(guān)，不同柑橘類型、不同栽培種類差異較大[40]。柑橘精油的化學(xué)成分和含量能夠揭示不同柑橘品種和栽培種的遺傳差異[41]。本研究結(jié)果中，相同生境下、相同株齡的衢州香橙、資陽(yáng)香橙、青皮、南豐蜜橘、金秋砂糖橘和紅美人果皮精油含量具有明顯差異。

6 種柑橘果皮精油共檢測(cè)出75 種揮發(fā)性成分，其中共有成分23 種，這23 種共有成分占6 種柑橘果皮精油所有化合物總含量的80.33%～94.59%，天然的風(fēng)味和芳香源于多種化合物的復(fù)雜混合物[42]。通過(guò)ROAV 法確定精油中的關(guān)鍵香氣成分，6 種柑橘果皮精油共篩選到27 種關(guān)鍵香氣成分，其中單萜烯8 種、醛類6 種、醇類5 種、酯類5 種、酮類1 種、醚類1 種和烷烴1 種。芳樟醇是6 種柑橘果皮精油中風(fēng)味貢獻(xiàn)最大的物質(zhì)。單萜烯β-蒎烯、D-檸檬烯、α-萜品油烯、γ-萜品烯、β-月桂烯、α-水芹烯、β-水芹烯、3-蒈烯和辛烷閾值較高，但在6 種柑橘果皮精油中含量較高，所以這9 種烴類物質(zhì)對(duì)果皮風(fēng)味貢獻(xiàn)較大，是關(guān)鍵風(fēng)味成分。醛類、醇類和酯類物質(zhì)普遍具有強(qiáng)烈的氣味特征，因其香氣閾值一般較低，對(duì)6 種柑橘果皮風(fēng)味也做出了較大的貢獻(xiàn)。這些關(guān)鍵風(fēng)味成分和重要修飾成分共同構(gòu)成了柑橘果皮的特征香氣。

柑橘果皮精油化學(xué)成分組成和含量的差異反映了不同品種間的遺傳差異，本研究6 個(gè)品種柑橘果皮精油揮發(fā)性物質(zhì)組成顯示南豐蜜桔和金秋砂糖桔相近、衢州香橙和資陽(yáng)香橙相近，這可能與品種間的遺傳差異有關(guān)。本研究分析比較了漢中生境的6 個(gè)柑橘種質(zhì)果皮精油揮發(fā)性物質(zhì)組成并篩選了其關(guān)鍵香氣成分，柑橘果皮揮發(fā)性成分組成及含量與柑橘品種、產(chǎn)地、樹(shù)齡、栽培方式、管理技術(shù)、生長(zhǎng)階段等多種因素有關(guān)，后續(xù)將擴(kuò)大香氣物質(zhì)的研究范圍、加大樣本量，進(jìn)一步分析不同柑橘果皮中各特征香氣物質(zhì)對(duì)香氣風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度，這對(duì)特殊香氣資源的開(kāi)發(fā)和利用具有重要意義。