基于GC-IMS 分析3 種紅肉番石榴在綠熟期和黃熟期的揮發(fā)性成分差異

王海波，鐘 丹，林芷欣，歐綺云，邱貴渝

（廣東食品藥品職業(yè)學(xué)院，廣東廣州 510520）

番石榴（Psidium guajavaL.），又名芭樂(lè)、雞屎（矢）果，為桃金娘科番石榴屬的常綠灌木或小喬木，在我國(guó)廣東、廣西、福建等地廣泛種植[1-2]。番石榴味道鮮美，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，它含有豐富的黃酮類化合物、膳食纖維、氨基酸[3-5]，VC含量極高，抗氧化能力極強(qiáng)[6]。番石榴還具有降血糖、抗癌、免疫調(diào)節(jié)等藥理功效[7-8]。

番石榴在采收后果實(shí)硬度下降，質(zhì)地軟化[9]，產(chǎn)生特有的顏色、香氣和滋味，食用品質(zhì)提升[10]。番石榴是典型的呼吸躍變型果實(shí)，采后果實(shí)在25 ℃貯藏第4～6 d 的呼吸速率達(dá)到最大值，果皮顏色逐漸由黃綠色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色，果實(shí)硬度逐漸下降[11-12]。例如，‘西瓜紅’番石榴果實(shí)硬度在25 ℃貯藏第6 d 開(kāi)始迅速下降，‘珍珠’番石榴果實(shí)硬度在25 ℃貯藏第8 d 開(kāi)始迅速下降[13]。不同采收期的番石榴果實(shí)采后成熟的速度不同，香氣成分也存在較大差異。金怡等[14]研究三個(gè)不同采收期對(duì)‘紅心’番石榴品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)‘紅心’番石榴果實(shí)采后軟化迅速，顏色由綠轉(zhuǎn)黃較快，且采收期Ⅰ（果皮綠黃色）較采收期Ⅱ（果皮淡綠黃色）、Ⅲ（果皮黃色）的耐貯性強(qiáng)。

番石榴果實(shí)的揮發(fā)性物通常采用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法（solid-phase microextractiongas chromatography-mass spectrometer，SPME-GCMS）進(jìn)行檢測(cè)，例如，李國(guó)鵬等[15]采用SPME-GCMS 對(duì)紅肉型‘四季桃’番石榴果實(shí)進(jìn)行香氣分析，共檢測(cè)出62 種揮發(fā)性成分，主要是酯類、醇類、醛類等物質(zhì)。李莉梅等[16]利用SPME-GC-MS 在番石榴中檢測(cè)到40 種揮發(fā)性成分，紅肉型‘四季桃’番石榴果實(shí)揮發(fā)性成分種類要多于白肉型‘珍珠桃’果實(shí)，尤其酯類物質(zhì)的種類和相對(duì)含量均較白肉型果實(shí)高。類似地，周濃等[17]、馬錁等[18]、邱珊蓮等[19]均采用SPME-GC-MS 對(duì)不同品種的番石榴果實(shí)香氣進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)酯類和醛類是番石榴果實(shí)香氣的主要成分。近年來(lái)，氣相離子遷移譜（Gas chromatography-Ion mobility spectrometry, GC-IMS）作為一種新的檢測(cè)技術(shù)在食品檢測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用[20-22]。GC-IMS比傳統(tǒng)的GC-MS 靈敏度更高，操作更簡(jiǎn)便[23-24]。近年來(lái)，GC-IMS 法在香蕉[25]、柑橘[26]、黃皮[27]、百香果[28]等水果中用于果實(shí)揮發(fā)性成分的檢測(cè)，結(jié)果表明，GC-IMS 法檢測(cè)到的揮發(fā)性成分種類遠(yuǎn)多于GCMS 法，說(shuō)明GC-IMS 法靈敏度很高。

GC-MS 是番石榴果實(shí)揮發(fā)性物常用的檢測(cè)手段，而目前沒(méi)有關(guān)于GC-IMS 在番石榴揮發(fā)性成分檢測(cè)中的相關(guān)報(bào)道，番石榴果實(shí)采后香氣增加，食用品質(zhì)提升，但目前對(duì)于不同品種番石榴采后果實(shí)香氣的比較研究較少。因此，本研究首次采用GCIMS 分析3 種紅肉番石榴綠熟期和黃熟期的揮發(fā)性成分差異，為鮮食番石榴的品質(zhì)評(píng)價(jià)及加工利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

番石榴果實(shí) 3 種常見(jiàn)的紅肉番石榴果實(shí)品種為‘西瓜紅’、‘紅寶石’和‘紅珍珠’，分別購(gòu)自福建漳州、廣東湛江和廣州南沙，番石榴果實(shí)為8～9 成熟且果皮為綠色，即為綠熟期果實(shí)；正酮（2-丁酮、2-戊酮、2-己酮、2-庚酮、2-辛酮、2-壬酮） 分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑北京有限公司。

FlavourSpec?氣相離子遷移譜聯(lián)用儀 德國(guó)G.A.S.公司；SRG-1000D4-LED 可調(diào)式恒溫恒濕儲(chǔ)藏柜 杭州碩聯(lián)儀器有限公司；BSA124S 電子天平德國(guó)賽多利斯公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理 將綠熟期的番石榴果實(shí)洗干凈，晾干放可調(diào)式恒溫恒濕儲(chǔ)藏柜中20 ℃貯藏備用。綠熟期的果實(shí)置于20 ℃恒溫培養(yǎng)箱中貯藏7 d，番石榴果皮顏色轉(zhuǎn)為黃綠色，即為黃熟期。每個(gè)處理取6 個(gè)果實(shí)，除去頭尾，取中間部分的果實(shí)（包括果皮、果肉和籽），切成邊長(zhǎng)約1 cm 的方塊，混勻，用液氮冷凍置于-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 GC-IMS 測(cè)定方法 每個(gè)樣品取4.0 g 置于20 mL 頂空瓶中，采用FlavourSpec?氣相離子遷移譜聯(lián)用儀進(jìn)行測(cè)試，重復(fù)3 次。頂空進(jìn)樣條件：頂空進(jìn)樣體積：500 μL，孵育時(shí)間：15 min，孵育溫度：50 ℃，進(jìn)樣針溫度：65 ℃，孵化轉(zhuǎn)速：500 r/min；GC- IMS 條件：色譜柱類型：MXT-5，長(zhǎng)15 m，內(nèi)徑0.53 mm，膜厚1 μm，分析時(shí)間：30 min，柱溫：40 ℃，載氣/漂移氣：高純氮?dú)猓兌取?9.999 %），IMS 探測(cè)器溫度：45 ℃；流速：E1（漂移氣流速）為：150 mL/min，E2（氣相載氣流速）：初始2 mL/min，保持2 min 后在8 min 內(nèi)增至10 mL/min，接著在15 min 內(nèi)增至100 mL/min。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用GC-IMS 配套的LAV（Laboratory Analytical Viewer）軟件繪制差異圖譜和指紋圖譜。通過(guò)儀器內(nèi)置的NIST 氣相保留指數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)和IMS 遷移時(shí)間數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)3 種番石榴的揮發(fā)性成分進(jìn)行定性分析。利用網(wǎng)站（https://biit.cs.ut.ee/clustvis/）在線對(duì)3 種番石榴所有揮發(fā)性成分的峰體積進(jìn)行主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 3 種紅肉番石榴綠熟期和黃熟期的揮發(fā)性成分差異圖譜分析

利用GC-IMS 配套的LAV 軟件繪制3 種紅肉番石榴綠熟期和黃熟期的差異圖譜如圖1 和圖2 所示，圖1 和圖2 中的每個(gè)點(diǎn)代表一種物質(zhì)，白色表示濃度較低，紅色表示濃度較高，顏色越深表示濃度越大。從圖1 和圖2 可知，番石榴果實(shí)的揮發(fā)性成分能通過(guò)GC-IMS 進(jìn)行很好的分離。利用箭頭和方框標(biāo)記了3 種番石榴差異較大的一些揮發(fā)性成分，‘紅寶石’和‘紅珍珠’番石榴的揮發(fā)性成分的組成以及含量的差異均較少，而‘西瓜紅’番石榴的揮發(fā)性成分的組成與另外2 種番石榴差異較大，且在方框內(nèi)某些揮發(fā)性成分含量明顯高于另外2 個(gè)品種。總體上，在3 種紅肉番石榴綠熟期和黃熟期中，‘西瓜紅’番石榴的揮發(fā)性成分含量最高，與另外2 個(gè)品種差異較大，而‘紅寶石’和‘紅珍珠’番石榴的揮發(fā)性成分含量較低，兩者差異較小。

圖1 3 種番石榴綠熟期揮發(fā)性成分的氣相離子遷移譜Fig.1 GC-IMS topographic plots of volatile substances in mature green fruits of 3 kinds of guava

圖2 3 種番石榴黃熟期揮發(fā)性成分的氣相離子遷移譜Fig.2 GC-IMS topographic plots of volatile substances in mature yellow fruits of 3 kinds of guava

2.2 3 種紅肉番石榴綠熟期揮發(fā)性成分的指紋圖譜分析

如圖3 所示，將3 種紅肉番石榴綠熟期揮發(fā)性成分的指紋圖譜分成3 部分（A、B 和C），A 是‘西瓜紅’和‘紅寶石’顯著（P＜0.05）高于‘紅珍珠’的揮發(fā)性成分，B 是2 個(gè)品種共有且濃度高于另一個(gè)品種的揮發(fā)性成分，C 是3 個(gè)品種所共有且濃度較高的揮發(fā)性成分。在圖3 中，3 種紅肉番石榴綠熟期共檢出121 種揮發(fā)性成分，其中已知揮發(fā)性成分107 種，未知成分14 種，未知成分用數(shù)字1～14 來(lái)標(biāo)記。在107 種已知揮發(fā)性成分中，主要包括酯類28 種（占比26.2%）、醛類24 種（占比22.4%）、醇類18 種（占比16.8%）、酮類17 種（占比15.9%）、其他揮發(fā)性成分20 種（18.7%）。酯類、醛類和醇類是番石榴果實(shí)的主要揮發(fā)性成分，這與以往報(bào)道一致，但比GCMS 在番石榴果實(shí)中檢測(cè)到的揮發(fā)性成分總數(shù)要多很多[16-19]。

圖3 3 種番石榴綠熟期揮發(fā)性成分的指紋圖譜Fig.3 Fingerprint of volatile substances in mature green fruits of 3 kinds of guava

從圖3A 可知，正己腈（二聚體）、3-辛酮（單體）、3-辛酮（二聚體）、1-戊醇（二聚體）和正己醇（單體）等是‘紅寶石’綠熟期的特征揮發(fā)性成分。而這5 種成分在‘西瓜紅’和‘紅珍珠’中含量極低。與‘紅寶石’和‘紅珍珠’番石榴綠熟期相比，‘西瓜紅’綠熟期的揮發(fā)性成分最豐富，主要包括順-3-己烯基乙酸酯（二聚體和單體）、乙酸丙酯（二聚體）、乙酸乙酯（二聚體）、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-2-丙醇、芐醇、2-丁烯酸異丁酯、辛醛（二聚體）、1,8-桉葉素（二聚體）等37 種特征揮發(fā)性成分。其中，順-3-己烯基乙酸酯具有強(qiáng)烈的彌散性水果清香香氣，有類似梨味道的，它也是紅茶中花香、甜香的特征香氣成分[29]。MOON 等[30]和SOARES 等[31]研究也發(fā)現(xiàn)，順-3-己烯基乙酸酯是成熟番石榴果實(shí)的主要香氣成分。另外，與‘西瓜紅’番石榴類似，乙酸丙酯、乙酸乙酯和乙酸丁酯等3 種酯類物質(zhì)也是蘋果香氣的主要成分[32]。

從圖3B 可知，3-甲基丁醛、1-戊醇（單體）、乙酸乙酯（單體）、3-羥基丁酸乙酯、辛醛（單體）、異丁醇、2-戊基呋喃、丁酸-2-甲基丙酯等是‘紅寶石’和‘紅珍珠’綠熟期共有的特征風(fēng)味物質(zhì)。其中，2-戊基呋喃具有果香、青香及類似蔬菜的香味[33]，呋喃類化合物的氣味閾值低于醛類、醇類和酮類[34]，推測(cè)2-戊基呋喃對(duì)番石榴的香氣貢獻(xiàn)較大。2,3-二甲基吡嗪、（E,E）-2,4-己二烯醛、1,8-桉葉素（單體）、3-甲基丁酸-2-苯乙酯、檸檬烯（二聚體）、β-羅勒烯（二聚體）等是‘西瓜紅’和‘紅珍珠’綠熟期共有的特征揮發(fā)性成分。乙酸丁酯、丙醛、2-甲基丙酸乙酯、正己醇（二聚體）、乙酸異丁酯、2-甲基丁酸甲酯、丙酸（二聚體）、2-丁酮（二聚體）等是‘西瓜紅’和‘紅寶石’綠熟期共有的特征揮發(fā)性成分。

圖3C 是3 個(gè)紅肉番石榴品種共有的44 種特征揮發(fā)性成分。主要包括：2-己烯醛（二聚體）、己醛（單體和二聚體）、（E）-2-庚烯醛、壬醛、丁醛、庚醛、苯乙醛、反式-2-戊烯醛（二聚體）、檸檬烯（單體）、β-羅勒烯（單體）、γ-松油烯、（Z）-3-己烯-1-醇（二聚體）、1-戊烯-3-酮（二聚體）等組分。其中醛類物質(zhì)較多，醛類閾值較低，對(duì)香氣貢獻(xiàn)很大。2-己烯醛、己醛和庚烯醛具有草香味[30-31]；壬醛具有柑橘香、脂肪香、花香[35]；丁醛具有清香味；庚醛具有強(qiáng)烈的油脂氣味；苯乙醛呈強(qiáng)烈風(fēng)信子香氣，低濃度時(shí)有杏仁、櫻桃香味；反式-2-戊烯醛具有土豆和豌豆似香氣[33]。3 個(gè)番石榴品種均含有較高的檸檬烯、β-羅勒烯、γ-松油烯等萜烯類化合物，這3 種萜烯類化合物也是芒果的主要香氣成分[36]。萜烯類化合物閾值普遍較低，賦香作用明顯[33]。其中檸檬烯具有檸檬香味，它是番石榴花[37]、番石榴果實(shí)[38]、番石榴果粉[39]中的主要香氣成分。檸檬烯可以作為食品香精香料添加劑，同時(shí)也具有鎮(zhèn)咳、祛痰、抑制腫瘤、治療膽結(jié)石、膽囊炎等藥用功效[40]。

2.3 3 種紅肉番石榴黃熟期揮發(fā)性成分的指紋圖譜分析

3 種紅肉番石榴黃熟期揮發(fā)性成分的指紋圖譜如圖4 所示，其中A 是‘西瓜紅’顯著高于另外2 個(gè)品種的揮發(fā)性成分，B 是‘紅寶石’和‘紅珍珠’共同含有且濃度高于‘西瓜紅’的揮發(fā)性成分，C 是3 個(gè)品種所共有且濃度較高的揮發(fā)性成分。3 種紅肉番石榴黃熟期共檢出133 種揮發(fā)性成分，其中已知揮發(fā)性成分114 種，未知成分19 種，黃熟期揮發(fā)性成分總數(shù)比綠熟期多12 種。在114 種已知揮發(fā)性成分中，主要包括酯類32 種（占比28.1%）、醛類24 種（占比21.0%）、醇類18 種（占比15.8%）、酮類18 種（占比15.8%）、其它揮發(fā)性成分22 種（占比19.3%）。

圖4 3 種番石榴黃熟期揮發(fā)性成分的指紋圖譜Fig.4 Fingerprint of volatile substances in mature yellow fruits of 3 kinds of guava

圖4A 是‘西瓜紅’黃熟期的特征風(fēng)味物質(zhì)，主要包括己酸乙酯（單體和二聚體）、順-3-己烯基乙酸酯（二聚體）、乙酸甲酯（單體和二聚體）、乙酸丙酯（單體和二聚）、丙酸乙酯、丁酸甲酯、辛醛（二聚體）、戊醛、2-甲基丙醛、2-甲基-2-丙醇、異丙醇、芐醇、2-戊酮、丙酮等物質(zhì)。己酸乙酯和乙酸己酯的香氣值很高，是紅肉‘四季桃’番石榴的兩種主要酯類香氣物質(zhì)[16]。本研究3 種紅肉番石榴黃熟期（圖4）和綠熟期（圖3）均含有己酸乙酯，其中‘西瓜紅’含量最高，但未能檢測(cè)出乙酸己酯，這可能是由于不同的紅肉番石榴品種差異造成。

圖4B 是‘紅寶石’和‘紅珍珠’黃熟期共有的特征性揮發(fā)性成分，主要包括α-蒎烯（二聚體）、乙酸異丁酯、2-甲基丁酸甲酯、異戊酸甲酯等是‘紅寶石’黃熟期的特征性揮發(fā)性成分。辛醛（單體）、壬醛、乙酸乙酯（單體）、乙硫醚、3-羥基丁酸乙酯、丁酸-2-甲基丙酯、丁酸正戊酯、1-戊醇（單體）、乙酸丁酯等物質(zhì)。在EGEA 等[41]的研究中，‘草莓’和‘檸檬’2 種番石榴果實(shí)中含有較高的具有柑橘類香氣的辛醛和壬醛，且兩者對(duì)番石榴的香氣貢獻(xiàn)較大，本研究中這兩個(gè)醛類物質(zhì)含量較高與前人研究結(jié)果相似。

從圖4C 是3 種番石榴黃熟期共有的51 種特征風(fēng)味物質(zhì)，主要包括β-羅勒烯（單體和二聚體）、檸檬烯（單體）、γ-松油烯、α-水芹烯、2-己烯醛、己醛（單體和二聚體）、庚醛（二聚體）、（Z）-3-己烯-1-醇（二聚體）、（E）-2-己烯-1-醇等物質(zhì)。萜烯類化合物是本研究3 種紅肉番石榴果實(shí)的重要香氣貢獻(xiàn)物質(zhì)，這與邱珊蓮等[19]在5 種番石榴中的研究結(jié)果基本一致，該研究認(rèn)為β-羅勒烯、桉葉素、胡椒烯、石竹烯等萜烯類化合物是5 種番石榴的主要香氣成分。檸檬烯對(duì)番石榴香氣的貢獻(xiàn)值很大，是番石榴的重要香氣成分[42]。

2.4 3 種紅肉番石榴綠熟期和黃熟期揮發(fā)性成分的定量分析

從表1 可知，3 種番石榴的峰體積較高的揮發(fā)性成分包括反式-2-丁烯酸乙酯、2-己烯醛、己醛（二聚體）、乙酸乙酯（二聚體）、（Z）-3-己烯-1-醇（二聚體）、1-戊烯-3-酮（二聚體）、反式-2-戊烯醛（二聚體）和己醛（單體）等7 種物質(zhì)，說(shuō)明這些物質(zhì)是3 種紅肉番石榴的主要香氣物質(zhì)，這與之前一些學(xué)者的研究結(jié)果類似。例如，邱珊蓮等[43]采用SPME-GC-MS 對(duì)番石榴果實(shí)的不同成熟期進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)己醛和3-己烯醛是完熟番石榴果實(shí)的主要香氣成分。類似地，己醛和2-己烯醛是紅肉‘四季桃’、白肉‘珍珠桃’[15]、‘新世紀(jì)’等多個(gè)番石榴品種果實(shí)的主要香氣成分[18]。李國(guó)鵬等[15]利用GC-MS 檢測(cè)發(fā)現(xiàn)紅肉‘四季桃’番石榴果實(shí)有7 種特征香氣組分，分別為己醛、2-己烯醛、丁酸乙酯、乙酸-3-甲基丁酯、戊酸乙酯、己酸乙酯和乙酸己酯，其中草香型的己醛和2-己烯醛及果香型特征的己酸乙酯對(duì)果實(shí)香氣的貢獻(xiàn)率較大。采用GC-MS 對(duì)未成熟、成熟中期和成熟的番石榴果實(shí)揮發(fā)性成分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，在未成熟果實(shí)和成熟中期果實(shí)，揮發(fā)性成分主要包括（E）-2-己烯醛和（Z）-3-己烯醛。在成熟水果中，揮發(fā)性成分主要包括順-3-己烯基乙酸酯、石竹烯和α-律草烯等組分[30]。對(duì)27 種番石榴果實(shí)的未成熟、綠熟和黃熟三個(gè)采收期的香氣物質(zhì)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，己醛、（E）-2-己烯醛和（E）-石竹烯等在所有番石榴品種以及番石榴的三個(gè)采收期都廣泛存在，而順-3-己烯基乙酸酯、丁酸乙酯和辛酸乙酯等則主要存在于黃熟番石榴果實(shí)中[31]。反式-2-丁烯酸乙酯的峰體積在3 種番石榴中含量很高，這與李莉梅等[16]報(bào)道的結(jié)果相反，該研究在‘四季桃’和‘珍珠桃’檢測(cè)到的反式-2-丁烯酸乙酯含量非常低，推測(cè)可能是由于番石榴的品種差異所造成。

根據(jù)表1，通過(guò)分析3 種紅肉番石榴綠熟期和黃熟期主要揮發(fā)性成分的差異，可以進(jìn)一步了解番石榴果實(shí)在后熟過(guò)程中的各類香氣物質(zhì)相對(duì)含量的變化。在44 種主要揮發(fā)性成分中，‘西瓜紅’黃熟期有30 種揮發(fā)性成分的峰體積要高于‘西瓜紅’綠熟期，有14 種低于綠熟期?！鞴霞t’番石榴經(jīng)過(guò)后熟，峰體積大幅增加的物質(zhì)有：γ-松油烯、1,8-桉葉素（單體）、2-戊基呋喃、己醛（二聚體）、乙酸乙酯（二聚體）、丙醛、乙酸丙酯（二聚體）等。‘西瓜紅’番石榴經(jīng)過(guò)后熟，峰體積大幅降低的物質(zhì)有：2-甲基-1,3-二氧戊環(huán)-2-乙酸乙酯、β-羅勒烯（單體）、甲基庚烯酮、順-3-己烯基乙酸酯（二聚體）、1-丙醇，2-甲基-2-丙醇等。其中，β-羅勒烯是一種與植物防御啟動(dòng)密切相關(guān)的信號(hào)分子。Eugenia dysenterica果實(shí)中β-羅勒烯的含量隨著果實(shí)成熟度增加而降低[44]，本研究中同樣3 種番石榴果實(shí)的β-羅勒烯（單體）含量均隨著果實(shí)成熟度增加而降低。

‘紅寶石’黃熟期有26 種揮發(fā)性成分的峰體積要高于‘紅寶石’綠熟期，有18 種低于綠熟期。‘紅寶石’番石榴經(jīng)過(guò)后熟增加的物質(zhì)有乙酸乙酯（二聚體）、γ-松油烯、1,8-桉葉素（單體）、3-甲基丁酸-2-苯乙酯、順-3-己烯基乙酸酯（二聚體）、反式-2-戊烯醛（二聚體）和1-戊烯-3-酮（二聚體）等。‘紅寶石’番石榴經(jīng)過(guò)后熟降低的物質(zhì)有β-羅勒烯（單體）、2-戊基呋喃、反式-2-丁烯酸乙酯、正己腈（二聚體）和丙醛等。

‘紅珍珠’黃熟期有31 種揮發(fā)性成分的峰體積要高于‘紅珍珠’綠熟期，有13 種低于綠熟期?！t珍珠’番石榴經(jīng)過(guò)后熟大幅增加的物質(zhì)有乙酸乙酯（二聚體）、γ-松油烯、1,8-桉葉素（單體）、順-3-己烯基乙酸酯（二聚體）、反式-2-丁烯酸乙酯、（5-甲基-2-呋喃基）甲醇和等，紅珍珠番石榴經(jīng)過(guò)后熟大幅降低的物質(zhì)有β-羅勒烯（單體）、2-戊基呋喃和己醛（單體）等。

綜上，3 種番石榴果實(shí)在后熟過(guò)程中均大幅增加的揮發(fā)性成分有：γ-松油烯、1,8-桉葉素（單體）、反式-2-戊烯醛（二聚體）、1-戊烯-3-酮（二聚體）、乙酸乙酯（二聚體）等，大幅減少的揮發(fā)性成分有：β-羅勒烯（單體）、甲基庚烯酮等。反式-2-丁烯酸乙酯在‘西瓜紅’和‘紅珍珠’后熟過(guò)程中大幅增加，而在‘紅寶石’后熟過(guò)程中大幅減少。己醛（二聚體）在‘西瓜紅’和‘紅寶石’后熟過(guò)程中大幅增加，而在‘紅珍珠’后熟過(guò)程中大幅減少。2-戊基呋喃在‘西瓜紅’后熟過(guò)程中大幅增加，而在‘紅寶石’和‘紅珍珠’后熟過(guò)程中大幅減少。而2-己烯醛在3 種番石榴綠熟期和黃熟期中的含量差異不大。

2.5 3 種紅肉番石榴綠熟期和黃熟期揮發(fā)性成分的主成分分析

選取3 種番石榴綠熟期的121 種揮發(fā)性成分的峰體積作為特征變量進(jìn)行主成分分析，如圖5 所示，主成分1 和2 的貢獻(xiàn)率之和高達(dá)88.0%，說(shuō)明主成分1 和2 能反映絕大部分原始變量的信息。類似地，對(duì)3 種番石榴綠熟期的133 種揮發(fā)性成分的峰體積進(jìn)行主成分分析，如圖6 所示，主成分1 和2 的貢獻(xiàn)率之和高達(dá)89.1%，說(shuō)明主成分1 和2 能反映絕大部分原始變量的信息。從圖5 和圖6 可知，3 個(gè)紅肉番石榴品種的揮發(fā)性成分差異較大，尤其是‘西瓜紅’番石榴與另外2 個(gè)番石榴品種的差異最大，而‘紅寶石’和‘紅珍珠’番石榴的差異相對(duì)較少。因此，可以通過(guò)GC-IMS 檢測(cè)番石榴果實(shí)揮發(fā)性成分來(lái)區(qū)分3 個(gè)紅肉品種。

圖5 3 種番石榴綠熟期揮發(fā)性成分的主成分分析Fig.5 PC analysis of volatile substances in mature green fruits of 3 kinds of guava

圖6 3 種番石榴黃熟期揮發(fā)性成分的主成分分析Fig.6 PC analysis of volatile substances in mature yellow fruits of 3 kinds of guava

3 結(jié)論

本研究采用GC-IMS 檢測(cè)了‘西瓜紅’、‘紅寶石’和‘紅珍珠’3 種紅肉番石榴綠熟期和黃熟期的揮發(fā)性成分。3 種紅肉番石榴綠熟期和黃熟期分別檢測(cè)出121 和133 種揮發(fā)性成分，主要為酯類、醛類、醇類和酮類等4 類物質(zhì)。3 種紅肉番石榴中揮發(fā)性成分含量最高的是反式-2-丁烯酸乙酯、2-己烯醛、己醛（單體和二聚體）、乙酸乙酯（二聚體）、（Z）-3-己烯-1-醇（二聚體）、1-戊烯-3-酮（二聚體）、反式-2-戊烯醛（二聚體）等7 種物質(zhì)。其中，以2-己烯醛、己醛為代表的青草香和以乙酸乙酯、反式-2-丁烯酸乙酯為代表的果香是3 種番石榴果實(shí)的主要香氣。萜烯類化合物如β-羅勒烯、檸檬烯、γ-松油烯、α-水芹烯、1,8-桉葉素等對(duì)3 種紅肉番石榴的香氣貢獻(xiàn)較大。3 種紅肉番石榴中“西瓜紅”的揮發(fā)性成分最為豐富，順-3-己烯基乙酸酯（二聚體）、乙酸丙酯（二聚體）、 2-甲基-2-丙醇、芐醇、辛醛（二聚體）等是‘西瓜紅’的特征揮發(fā)性成分。3 個(gè)紅肉番石榴品種的揮發(fā)性成分差異較大，尤其是‘西瓜紅’番石榴與另外2 個(gè)番石榴品種的差異最大，而‘紅寶石’和‘紅珍珠’番石榴的差異相對(duì)較小。

對(duì)44 種主要揮發(fā)性成分進(jìn)行相對(duì)定量分析，發(fā)現(xiàn)γ-松油烯、1,8-桉葉素（單體）、反式-2-戊烯醛（二聚體）、1-戊烯-3-酮（二聚體）、乙酸乙酯（二聚體）等在3 種番石榴果實(shí)后熟過(guò)程中均大幅增加，而β-羅勒烯（單體）、甲基庚烯酮等則大幅減少。己醛（二聚體）在‘西瓜紅’和‘紅寶石’后熟中大幅增加，而在‘紅珍珠’后熟中大幅減少。反式-2-丁烯酸乙酯在‘西瓜紅’和‘紅珍珠’后熟中大幅增加，而在‘紅寶石’后熟中大幅減少。2-己烯醛在3 種番石榴綠熟期和黃熟期中的含量差異不大。3 種番石榴果實(shí)主要揮發(fā)性成分在綠熟期和黃熟期的變化規(guī)律，可為鮮食番石榴的品質(zhì)評(píng)價(jià)以及加工利用提供參考依據(jù)。