秋子梨品种完熟果实的香气成分分析

康 秀，乌云塔娜,2，曹玉芬，田路明

(1.中南林业科技大学 经济林育种与栽培国家林业局重点实验室， 湖南 长沙 410004； 2.中南林业科技大学林学院，湖南 长沙 410004； 3.中国农业科学院果树研究所，辽宁 兴城 125100)

秋子梨品种完熟果实的香气成分分析

康 秀1，乌云塔娜1,2，曹玉芬3，田路明3

(1.中南林业科技大学 经济林育种与栽培国家林业局重点实验室， 湖南 长沙 410004； 2.中南林业科技大学林学院，湖南 长沙 410004； 3.中国农业科学院果树研究所，辽宁 兴城 125100)

以3个秋子梨品种的完熟果实为试材，采用固相微萃取(SPME)和气相色谱-质谱联用(GC/MS)技术对3个品种完熟果实的香气成分进行提取、分离，并结合谱库检索技术、人工解析和相关资料对化合物进行鉴定，用内标法测定各成分的相对含量。结果表明，3个秋子梨品种完熟果实中分别鉴定出41种、16种和34种香气成分，其果实香气成分主要由烯烃类、酯类、烷类、醛类等化合物组成；3个品种主要香气成分种类数及其质量分数、主要香气类别质量分数与香气总量均存在一定差异；相关性分析表明：十六烷、α-法尼烯、萘、乙酸己酯、丁酸己酯、乙酸2-苯基乙酯含量对果实香气程度影响较大。

秋子梨品种；果实；固相微萃取；气相色谱/质谱联用；香气成分

果实的香气来源于某些挥发性物质，是果实品质的重要组成部分，体现种类和品种的差异性。随着国际市场对果品品质的要求越来越高，以及食品工业对天然风味物质需求的增加，果品香气日益受到关注。目前,国内对水果香气成分的研究有较多报道[1-2]，但对秋子梨果实和果皮香气成分的研究报道较少。中国秋子梨近50%的品种具特有香气，具有抗寒、糖酸含量高[3]等特性，但目前我国尚未对这些优良性状加以充分利用。“五香”、“绥中谢花甜”和“面酸”果实口感好，糖、酸、可溶性固相物含量都较高。我们对“五香”、“绥中谢花甜”和“面酸”3个秋子梨品种完熟果实和果皮的香气组分及其相对含量进行研究,为生产加工、鲜食、开发利用和品种选育提供依据。

1 材料与方法

1.1材料及其处理方法

参照蒲富慎等[3]的方法，选择生长良好的植株，以感官分析为基础, 辅以手持测糖仪和硬度计测定。2009 年 9月15日于中国农科院兴城果树研究所随机采摘已成熟、品种间大小相近、无任何损伤、无病虫害完熟果实的浓香品种“五香”、微香品种“绥中谢花甜”和无香品种“面酸”。经测定，“五香”、“绥中谢花甜”、“面酸”的可溶性固形物分别为12.3%、11.6%、13.6%, 硬度分别为 1.09、1.31、0.66kg·cm-2。于采收当天运至中南林业科技大学经济林栽培与育种国家林业局重点实验室，4℃贮藏，并立即进行相关测定。

1.2仪器与设备

取样前先将萃取头在气相色谱进样口老化1h ,老化温度为250℃。

57330-U固相微萃取装置(美国 Supelco公司)、涂有100μm 聚二甲基硅氧烷(PDMS)的萃取头、Agilent HP 6890 /5975气相色谱-质谱联用仪、DB-5型 30m×0.25mm色谱柱。

1.3香气成分的测定方法

计算公式：参照陈美霞等[4]的方法;香味各组分的含量(μg·g-1)=[各组分的峰面积/内标的峰面积]×[内标浓度(μg·μL-1)/样品量(g)]。

1.4数据统计分析

采用spss17.0统计分析软件对3个梨品种的香气成分进行相关性分析。

2 结果与分析

3个秋子梨品种完熟果实的香气成分经气质联用器分析得到总离子流图(见图1～图3)。对所得秋子梨品种果实香气成分GC-MS总离子图的各组图谱进行计算机谱库检索，并结合人工解析，“五香”、“绥中谢花甜”和“面酸”果实中分别鉴定出41种、16种和34种香气成分。表1为3个秋子梨品种完熟果实的香气成分及其相对含量。

图1 “五香梨”果实的GC-MS总离子流图

图2 “绥中谢花甜”果实的GC-MS总离子流图

图3 “面酸梨”果实的GC-MS总离子流图

通过对3个秋子梨品种完熟果实香气成分的测定，3个秋子梨品种的共有成分10种,分别是α-法尼烯、己酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸己酯、十六烷、萘、十七烷、乙酸2-苯基乙酯、壬醛、丁酸己酯，其中含量最高的香气物质为烯烃类(含量在60%左右)，其次是酯类(含量在20%左右)，说明烯烃类和酯类在秋子梨果实香味中起着重要作用。此外，在所有成分中相对质量含量最高的为α-法尼烯,面酸中α-法尼烯含量高达38.7875μg·g-1。从测量结果来看，3个秋子梨品种完熟果实香气成分的组成及其含量存在明显差异。3个梨品种果实中主要香气成分所占比例(%)的排序情况如下：烯烃类，“绥中谢花甜” (84)>“五香”(66)>“面酸”(54)；酯类，“面酸”(31)>“五香”(20)>“绥中谢花甜”(3)；烷类，“绥中谢花甜”(0.7)>“五香”(0.5)>“面酸”(0.02)；醛类，“绥中谢花甜”(1.16)>“面酸”(0.22)>“五香”(0.07)；醇类，“五香”(3.16)中有检测到，其他2个梨品种中均未测出。

表1 3个秋子梨品种完熟果实的香气成分香气成分名称相对含量(μg·g-1)五香缓中面酸乙酸乙酯029—210丁酸乙酯028—121己醛—005—2⁃甲基丁酸乙酯——034戊酸乙酯——002己酸甲001—009惕各酸乙酯001—0012，4⁃Diamino⁃N，N，5⁃trimethyl⁃6⁃quinolinesulfonamide——002己酸乙酯255004328乙酸己酯0570151152⁃己烯酸乙酯005—019甲酸辛酯011——庚酸乙酯002—002壬醛002004003乙酸庚酯003001苯甲酸乙酯003003—萘010007014丁酸己酯001001003辛酸乙酯001005032乙酸辛酯001—002Benzenepropanoicacid，alpha⁃methyl——0012⁃辛烯酸乙酯——030乙酸2⁃苯基乙酯007001004(Z)⁃4⁃癸烯⁃1⁃醇027——1，4⁃二烯003—1⁃十一醇025——丁香酚001——己酸己酯—0010055H⁃Inden⁃5⁃one，octahydro⁃，cis⁃038——3⁃Decen⁃1⁃ol，acetate，(Z)⁃022——乙酸癸酯052——cis⁃7⁃Dodecen⁃1⁃ylacetate003——(E，Z)⁃2，4⁃癸二烯酸乙酯084—176Bicyclo[311]hept⁃2⁃ene，2，6⁃dimethyl⁃6⁃(4⁃methyl⁃3⁃pentenyl)⁃020—026α⁃法尼烯23407823880Sesquirosefuran007—0091，2⁃二甲基辛烯007——十六烷014007021长叶蒎烯008016—8⁃Heptadecene003—003beta⁃Vatirenene013——十七烷008003002Pentadecane，2，6，10，14⁃tetramethyl——0151H⁃Cycloprop[e]azulene，decahydro⁃1，1，7⁃trimethyl⁃4⁃methylene⁃，024—014[1aR⁃(1aalpha，4aalpha，7alpha，7a———环癸烯007——1，7⁃Dodecadiene003——二十一烷004—004Phthalicacid，isobutyloctylester——002棕榈酸乙酯——010 注：“—”表示没发现或不存在。

本实验在3个秋子梨品种中均检测到高含量的α-法尼烯，但α-法尼烯是苹果虎皮病发生的重要诱因, 同时也是苹果蠹蛾幼虫与成虫的引诱剂。因此, 过高的α-法尼烯含量对梨品种果实是有害的。

2.1共有香气成分

3个秋子梨品种的共有成分10种(见图4)，但是各成分的含量存在明显差异，其中含量(μg·g-1)较高物质的排序情况如下：α-法尼烯，“面酸”(39)>“五香”(23)>“绥中谢花甜”(8)；己酸乙酯，“面酸”(3.3)>“五香”(2.6)>“绥中谢花甜”(0.04)；辛酸乙酯，“面酸”(1.2)>“五香”(0.6)>“绥中谢花甜”(0.2)；乙酸己酯，“五香”(0.6)>“面酸”(0.3)>“绥中谢花甜”(0.1)。

图4 3个秋子梨品种共有香气成分质量含量比较

2.2相关性分析

相关性分析结果见表2。从表2可以看出：十六烷和α-法尼烯、萘和乙酸己酯、丁酸己酯和乙酸2-苯基乙酯呈极显著正相关，相关系数为1.000；壬醛和乙酸2-苯基乙酯、丁酸己酯和乙酸2-苯基乙酯呈极显著的负相关，相关系数为-1.000；这说明3个秋子梨品种所检测到的香气成分中十六烷、α-法尼烯、萘、乙酸己酯、丁酸己酯、乙酸2-苯基乙酯含量对果实香气程度影响较大。

2.3特有香气成分

3个秋子梨品种的果实各有不同的特有香气成分，这是其香味不同的原因之一，3个秋子梨品种特有香气成分及含量(μg·g-1)如下:“五香”含有甲酸辛酯(0.1)、(Z)-4-癸烯-1-醇(0.3)、1,4-二烯(0.04)、1-十一醇(0.3)、丁香酚(0.01)、3-癸烯-1-醇酯(0.2)、乙酸癸酯(0.5)、beta.-Vatirenene(0.1)、环癸烯(0.1)等；“绥中谢花甜”含有己醛(0.1)等；“面酸”含有戊酸乙酯(0.02)、2-辛烯酸乙酯(0.3)、棕榈酸乙酯(0.1)等。

表2 3个秋子梨品种共有香气成分的相关性分析法尼烯己酸乙酯辛酸乙酯乙酸己酯十六烷萘十七烷乙酸2—苯基乙酯壬醛丁酸己酯己酸乙酯Pearson09541．000显著性0193辛酸乙酯Pearson079905821．000显著性04110605乙酸己酯Pearson0995092108521．000显著性006102540350十六烷Pearson1000∗∗0953080109961．000显著性0002019604090059萘Pearson0996092508471000∗∗09971．000显著性00550248035700060052十七烷Pearson-01520150-0716-0246-0156-02361．000显著性090309040492084209010848乙酸2—苯基乙酯Pearson05030738-011904180500042707781．000显著性0665047109240725066707190433壬醛Pearson-0503-07380119-0418-0500-0427-0778-1000∗∗1．000显著性06650471092407250667071904330000丁酸己酯Pearson-0503-07380119-0418-0500-0427-0778-1000∗∗1000∗∗1．000显著性066504710924072506670719043300000000 注：∗∗表示在001水平(双侧)上显著相关。

3 结论与讨论

供试的3个秋子梨品种的香气成分种类及其含量均存在明显差异，其香气成分主要为烯烃类、酯类、烷类、醛类以及醇类等物质，其中烯烃类、酯类、烷类、醛类在3个品种中都有不同程度的测出，而醇类只在“五香”中有测出。3个秋子梨品种的共有香气成分10种，且各成分的含量存在明显差异，3个秋子梨品种果实的特有香气成分因品种而异，这些特有成分对品种的香气程度起很多作用，有待进一步研究。

本实验中3个秋子梨品种完熟果实和果皮所检测到的成分与国内外报道梨的主要成分相似[5-6]，不同之处是本实验的3个秋子梨品种中含量最高的不是酯类[7]和醛类[8]，而是α-法尼烯，其次才是酯类。α-法尼烯是存在于植物体内的次生代谢物，与昆虫的诱导性有关, 是苹果蠹蛾幼虫与成虫的引诱剂，是诱导虎皮病发生的重要因素[9]，其含量与植物的冷害程度成正相关。在本实验中检测到高含量α-法尼烯希能为梨果实虎皮病的防治提供依据。

相关性分析结果表明，3个秋子梨品种所检测到的香气成分中十六烷、α-法尼烯、萘、乙酸己酯、丁酸己酯、乙酸2-苯基乙酯含量对果实香气程度影响较大。

香气物质是通过人体嗅觉器官的感觉进行评价的, 因此，香气成分的鉴定需要结合人体感官分析才更有意义。从分析结果来看，我们不能简单地说出3个秋子梨品种有什么特征的香气成分, 这需要结合感官品评和模拟试验得出，因此, 气相色谱质谱联用和香气官能相关性的研究也应受到重视。

[1] 邹建凯,朱俞华.常山胡柚香气成分研究[J].香料香精化妆品,1997,13(2):12-14.

[2] 王颉,张子德,张占忠.枣挥发油的提取及其化学成分的气相色谱——质谱分析[J].食品科学,1998,19(2):38-40.

[3] 蒲富慎,黄礼森,孙秉钧,等.梨品种[M].北京：农业出版社，1989.

[4] 陈美霞，陈学森，周杰，等.杏果实不同发育阶段的香味组分及其变化[J].中国农业科学，2005，38(6)：1244-1249.

[5] Chen J L, Yan S J, Gao H Y Changes in the volatile compounds and chemical and physical properties of Xin jiang Kuerle Fragrant Pear ( Pyrus serotina) during storage[M]//CIGR International Conference, Beijing Session Ⅱ,2004.126.

[6] Russell L F, Quamme H A, Gray J I. Qualitative aspects of pear flavor[J].Journal of Food Science, 1981(46):152-158.

[7] 陈计峦,周珊,闫师杰,等.丰水梨、砀山梨、南果梨的香气成分分析[J]. 园艺学报,2005,32(2):301-303.

[8] 田长平,魏景利，刘晓静，等.梨不同品种果实香气成分的GC-MS 分析[J].果树学报，2009，26(3)：294-299.

[9] 吕慧贞,陈新，穆清泉，等.苹果α-法尼烯合成酶基因双链RNAi载体的构建[J].生物技术通报，2007，23(3)：118-121.

(责任编辑：唐效蓉)

AnalysisofaromacomponentsinripefruitsofPyrusussuriensis

KANG Xiu1, WUYUN Tana1,2, CAO Yufen3, TIAN Luming3

(1.The Key Lab of Non-wood Forest Product of Forestry Ministry, Central South University of Forestryand Technology, Changsha 410004, China; 2.College of Forestry, Central South University of Forestryand Technology, Changsha 410004 China; 3.Fruit Tree Research Institute, The Chinese Academyof Agricultural Sciences, Xingcheng 125100, China)

Taken ripe fruits of three cultivars ofPyrusussuriensisas experimental materials, the aroma components of ripe fruits were extracted and analyzed using solid phase microextraction (SPME) and gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS) techniques. And the aroma components were identified by library searching technique combined with artificial analysis and related information. The relative content of each component was also measured by internal standard method. The results showed that, 41, 16 and 34 kinds of aroma components in three cultivars fruits were identified separately. The aroma components of three cultivars fruits mainly contained olefins, esters, alkanes, aldehydes compounds and so on. The numbers and mass fractions of main aroma components in three cultivars fruits were different from each other, and the mass fractions and total amounts of aroma in main aroma categories also showed discrepancy. The correlation analysis showed that the contents of hexadecane, α-farnesene, naphthalene, hexyl acetate, butyric acid hexyl ester and acetic acid-2-phenylethyl ester had a positive impact on level of fruit aroma.

Pyrusussuriensiscultivars; fruits; solid phase microextraction (SPME); gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS); aroma components

2009-12-17

2010-03-15

湖南省科技计划项目(5014)，湖南省教育厅科学研究项目(101-4586)，长沙市科技计划项目(k0904005-21)。

康 秀(1980-)，女，辽宁省锦州市人，硕士研究生，主要从事经济林育种与栽培研究。

S 661.2

A

1003-5710(2010)02-0001-04