不同类型芒果果肉类胡萝卜素、香气和糖酸品质分析

马玉华　马小卫　武红霞　周毅刚　许文天　王松标

摘 要 为研究果肉色泽存在明显差异的芒果果实品质特征，分析了4个浅黄色果肉品种（低类胡萝卜素含量）和4个深黄色果肉品种（高类胡萝卜素含量）的果肉类胡萝卜素、香气、糖和酸含量及组成特征。结果表明：不同品种间类胡萝卜素组分大致相同，其中β-胡萝卜素是各品种中含量最丰富的类胡萝卜素，约占总类胡萝卜素的33%～79%。高类胡萝卜素含量的品种糖含量高、酸含量低，果实香气物质均以单萜烯类为主；低类胡萝卜素含量的品种糖含量较低、酸含量较高，其中‘鹦鹉芒和‘丰顺无核果实香气物质分别以酯类和醛类为主，而‘大白玉和‘白象牙香气物质以单萜烯类为主。

关键词 芒果；类胡萝卜素；香气；糖；有机酸

中图分类号 S667.7 文献标识码 A

Analysis of Carotenoid， Volatile， Sugar and Organic Acid

in Different Types of Mango Flesh

MA Yuhua1， MA Xiaowei2 *， WU Hongxia2， ZHOU Yigang2，

XU Wentian2， WANG Songbiao2

1 Guizhou Fruit Institute， Guiyang， Guizhou 550006， China

2 South Subtropical Crops Research Institute， CATAS/ Key Laboratory of Tropical Fruit Biology，

Ministry of Agriculture， Zhanjiang， Guangdong 524091， China

Abstract In order to analyze the fruit quality of different mango（Mangifera indica L.）cultivars with different flesh color， four pale-yellow-fleshed（low carotenoid content）， four deep-yellow-fleshed（high carotenoid content）cultivars were used to analyze the differences in carotenoid， flavor， soluble sugar and organic acid. The results showed that the compositions of carotenoids in the flesh of different mango cultivars were similar， with β-carotene as the dominant carotenoid. β-carotene was accounted for 33%-79% of the total carotenoid content in the eight cultivars. Four cultivars with high concentration of carotenoid had higher sugar content and lower organic acid content， and the dominant volatiles were monoterpene hydrocarbons. Other cultivars with low concentration of carotenoid had lower sugar content and higher organic acid content. Esters and aldehydes were the dominant volatiles in‘Yingwuand‘Fengsunwuhe， respectively， but monoterpene hydrocarbons were the dominant volatiles in‘Dabaiyuand‘Baixiangya.

Key words Mango； Carotenoid； Volatile； Sugar； Organic acid

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.12.028

果实品质包括以糖、有机酸为核心的食用品质，色泽为核心的外观品质，芳香物质和生物活性物质为核心的外延品质[1]。随着果实的发育成熟，芒果（Mangifera indica L.）果实中糖、色素和香气含量逐步增加。由于类胡萝卜素含量的不同，成熟芒果果肉色泽呈深黄色、黄色、浅黄色，个别品种呈乳白色[2]。根据笔者所在单位多人口尝鉴定试验，果实成熟时果肉呈浅黄色的芒果品种‘鹦鹉芒和‘丰顺无核，吃起来其果实香味与深黄色果肉的‘台农、‘红芒等品种存在明显差异。其他研究结果表明，西瓜和番茄果实香气成分组成随类胡萝卜素含量的变化而不同[3-4]。是否果肉类胡萝卜素含量不同的芒果品种所含香气成分和含量也不同。然而，目前为止有关芒果果实香气特点和类胡萝卜素含量之间的关系未见报道。本研究的主要目的是分析果肉色泽差异（类胡萝卜素含量不同）不同的芒果品种，其香气成分、糖和酸含量的变化特点。

1 材料与方法

1.1 材料

8个芒果品种：浅黄色果肉品种（‘鹦鹉芒、‘丰顺无核、‘大白玉、‘白象牙），深黄色果肉品种（‘紫花芒、‘Bambaroo、‘VanDyke、‘Tommy），均栽培于中国热带农业科学院南亚热带作物研究所芒果种质资源圃（广东湛江），试验品种的砧木均为土芒。根据生产经验和果实发育时间，于2014年在各品种果实生理成熟期（果实发育成熟，近果核处果肉开始变黄），每个品种随机取5个大小一致，无病虫害的果实运到实验室，在室温下保存。根据生产经验和果实发育时间，待果实完熟时（果实发育充分，有芒果固有的色香味）分析各指标。果实去果皮后，每个品种取8 g果肉用于香气成分分析，其余果肉液氮研磨，置于-80 ℃保存待用。果肉香气、类胡萝卜素、糖和酸成分分析采用5个果的混合样。

1.2 方法

1.2.1 香气成分分析 果肉香气成分分析参照Zhou等[5]的方法。

1.2.2 类胡萝卜素含量分析 果肉类胡萝卜素提取与分析参照Xu等[6]的方法略有改进。10 g果肉加入15 mL色素提取液（正己烷 ∶ 丙酮 ∶ 无水乙醇=7 ∶ 2 ∶ 1，V/V/V），超声波振荡30 min后，15 ℃、8 000 r/min离心15 min，吸取含色素的上层溶液至25 mL容量瓶，沉淀用15 mL色素提取液重复提取两次至无色。上层溶液用饱和NaCl水溶液洗涤至中性，经真空浓缩至干，然后加入2 mL甲基叔丁乙醚 （MTBE）溶解，12 000 r/min离心15 min后，取上清液进行HPLC分析。色谱分析采用美国Waters 2695型高效液相色谱仪，2996二级管阵列检测器。色谱柱：YMC C30类胡萝卜素分析专用色谱柱（Wilmington， NC， USA）。HPLC洗脱条件如下：流动相A为乙腈 ∶ 甲醇=3 ∶ 1（含0.01%的BHT）；B为100% MTBE（含0.01%的BHT）。流速为1 mL/min，进样体积为20 μL。采用梯度洗脱：0～10 min，A-B（95 ∶ 5）；10～19 min，A-B（86 ∶ 14）；19～29 min，A-B（75 ∶ 25）；29～54 min，A-B（50 ∶ 50）；54～66 min，A-B（26 ∶ 74）；67～76 min，A-B（95 ∶ 5）。类胡萝卜素标准品购自Sigma公司。

1.2.3 糖和酸含量分析 糖、酸含量分析采用HPLC法。糖含量分析：取0.5 g果肉加入5 mL 80%乙醇，80 ℃水浴20 min，取上清液，80 ℃水浴蒸干，加入2 mL超纯水，取1 mL过滤进行HPLC分析。流动相：75%乙腈，流速：1 mL/min，柱温箱：35 ℃，进样量10 μL。酸含量分析：取1 g果肉加入2 mL蒸馏水，高频超声提取40 min，取上清液，过0.45 μm滤膜进行HPLC分析。色谱柱为Agilent-C18（4.6 mm×250 mm， 5 μm）；流动相为甲醇-0.01 mol/L K2HPO4（3 ∶ 97）溶液，流速为0.5 mL/min，进样量为20 μL，检测波长为210 nm，柱温为25 ℃。

根据样品峰面积和各种糖、酸的标准曲线计算含量。

1.3 数据处理

采用SPSS13.0软件对数据进行方差分析（One-way ANOVA）。

2 结果与分析

2.1 不同类型芒果果肉类胡萝卜素含量

从表1可以看出，根据果肉类胡萝卜素含量，8个芒果品种可以分为两类，高含量品种‘紫花芒、‘Bambaroo、‘VanDyke和‘Tommy，类胡萝卜素含量为50.38～90.46 μg/g FW；低含量品种‘鹦鹉芒、‘丰顺无核，‘大白玉和‘白象牙，类胡萝卜素含量为2.94～10.52 μg/g FW。在类胡萝卜素组分方面，高含量品种和低含量品种间大致相同，但各组分在不同品种所占的比例不同。β-胡萝卜素是各品种中含量最丰富的类胡萝卜素，约占总类胡萝卜素含量的33%～79%，其中‘Bambaroo的β-胡萝卜素含量最高（45.16 μg/g）。其他各成分中，紫黄质、9-顺式紫黄质、α-胡萝卜素和反式β-胡萝卜素，分别占类胡萝卜素总量的12%～47%、6%～26%、0.1%～2.1%和0～1.6%。黄体黄质在‘丰顺无核、‘大白玉、‘Bambaroo、‘VanDyke和‘Tommy品种中少量存在，其中‘Bambaroo号含量最高（2.25μg/g），而在其他品种中检测不出。

2.2 不同类型芒果果实糖、酸含量

从表2可以看出，低类胡萝卜素含量的品种糖含量以蔗糖为主，果糖次之，葡萄糖含量最低；而高类胡萝卜素含量的品种，‘紫花芒以果糖含量最高，‘Bambaroo、‘VanDyke和‘Tommy以蔗糖含量最高。高类胡萝卜素含量的品种，‘VanDyke、‘紫花芒、‘Bambaroo和‘Tommy的果糖、葡萄糖、蔗糖和总糖含量均显著高于低类胡萝卜素含量品种。

8个品种均以苹果酸含量最高。低类胡萝卜素含量的品种不含酒石酸，高类胡萝卜素含量的品种，除‘紫花芒外，‘Bambaroo、‘VanDyke和‘Tommy酒石酸含量分别为0.43、6.93和2.41 mg/g FW。低类胡萝卜素含量的品种草酸和柠檬酸含量分别为4.07～11.69 mg/g FW和4.07～8.42 mg/g FW，高类胡萝卜素含量的品种草酸和柠檬酸含量分别为3.59～5.40 mg/g FW和0.59～9.49 mg/g FW。低、高类胡萝卜素含量的品种总酸分别为16.5～37.49 mg/g FW和13.66～38.54 mg/g FW。从整体上看低类胡萝卜素含量的品种的酸含量略高于高类胡萝卜素含量的品种。低类胡萝卜素含量的品种糖酸比为1.85～3.91，明显低于高类胡萝卜素含量的品种（5.84～37.88）。

2.3 不同类型芒果果实香气成分分析

由表3和表4可以看出，不同品种挥发性成分数具有较大差异，根据8个芒果品种果肉香气成分的总离子色谱图分析，共检测到179种化合物，可以分为9大类。其中单萜烯类9种、倍半萜烯类11种、非萜烯烃类18种、醇类7种、醛类8种、酮类7种、酯类21种、酸类7种和其他成分17种。

低类胡萝卜素含量品种：‘鹦鹉芒检测出22种挥发性成分，其中酯类（9种成分）、酸类（2种成分）、醇类（1种成分）和其他物质（3种成分）相对含量较高，各成分中含量最高的是异戊酸乙酯，相对含量为39.68%。‘丰顺无核检测出40种挥发性成分，其中醛类（2种成分）、其他物质（10种成分）和单萜烯类（2种成分）相对含量较高，各成分中含量最高的是6-溴吲哚-3-甲醛，相对含量为33.64%。‘大白玉检测出40种挥发性成分，其中单萜烯类（3种成分）、其他物质（3种成分）和醛类（1种成分）相对含量较高，各成分中含量最高的是萜品油烯，相对含量为40.39%。‘白象牙检测出25种挥发性成分，其中单萜烯类（6种成分）和非萜烯烃类（6种成分）相对含量较高，各成分中含量最高的是4-蒈烯，相对含量为52.63%。

高类胡萝卜素含量品种：‘紫花芒检测出22种挥发性成分，其中单萜烯类（4种成分）、其他物质（2种成分）和酯类（4种成分）相对含量较高，各成分中含量最高的是萜品油烯，相对含量为56.88%。‘Bambaroo、‘VanDyke和‘Tommy分别检测出13、31和13种挥发性成分，单萜烯类相对含量最高，倍半萜烯类次之。3个品种中均以3-蒈烯含量最高，相对含量分别为37.62%、61.85%和56.42%。

3 讨论与结论

果实的芳香化合物包括酯类、醛类、醇类、萜烯类、脱辅基类胡萝卜素等。多种香气物质按照一定的比例和浓度混合，可使每一种果实呈现不同的香味，形成每种果实特有的“香气指纹”。芒果品种资源丰富，中国热带农业科学院南亚热带作物研究所芒果种质资源圃收集保存200余个品种和类型，在色泽和果实风味等品质性状上变异很大，为研究果实色泽和风味提供了很好的材料。香气是构成芒果果实风味的重要因子之一，但品种间香气物质的组成存在显著差异[7]。目前已从不同芒果品种中分离出脂肪酸和酯、醇类、醛类、酮类、萜烯类等香气物质，其中萜烯类物质尤其是单萜烯是芒果的特征香气物质[8-9]。类胡萝卜素是芒果果实中常见的功能性成分，也是果肉呈色的主要物质。现有研究结果表明，成熟芒果果肉中除了含有大量的β-胡萝卜素外，还含有紫黄质、黄体黄质和α-胡萝卜素等多种类胡萝卜素[10]。类胡萝卜素不仅参与果实色泽形成，而且参与了果实香气的形成。类胡萝卜素在类胡萝卜素裂解双加氧酶（Carotenoid cleavage dioxygenases，CCDs）的作用下形成脱辅基类胡萝卜素，是目前公认的果实香气的主要成分[11-12]。如葡萄果实中玉米黄素在CCD1裂解下产生3-羟基-β-紫罗兰酮和C14-二醛[13]。甜瓜CCD1可裂解八氢番茄红素产生香叶基丙酮，裂解番茄红素产生假紫罗兰酮，裂解β-胡萝卜素产生β-紫罗兰酮，裂解δ-胡萝卜素产生α-紫罗兰酮和假紫罗兰酮[11]。

生产中发现果肉色泽差异的不同芒果品种，其果实风味也有很大差异，为探讨它们之间是否存在一定的关系，本研究分析了4个低类胡萝卜素含量品种和4个高类胡萝卜素含量品种果实香气成分的组成及糖酸含量。研究结果表明，不同类型芒果果实中其香气成分存在很大的差异，低类胡萝卜素含量的品种间果实香气成分也有很大不同。低类胡萝卜素含量品种：‘鹦鹉芒果实香气物质以酯类为主，由于酯类化合物在果实成熟时散发出令人愉悦的“花香味”[14-15]，是典型的酯香型果实；‘丰顺无核果实香气物质以醛类为主，为醛香型果实；‘大白玉以单萜烯类为主，还含有较高的醛类和酮类；‘白象牙以单萜烯类为主，主要成分是4-蒈烯。高类胡萝卜素含量的品种（‘紫花芒、‘Bambaroo、‘VanDyke和‘Tommy）果实香气物质均以单萜烯类为主，表现出典型的芒果果实松香味。从本研究结果来看，萜烯类物质是芒果果实的主要香气成分，这与前人的研究结果相似，但不同品种的香气成分组成和含量是由其基因型决定的，品种间果实香气成分的差异并不是由于类胡萝卜素含量差异造成的。酯香型‘鹦鹉芒和醛香型‘丰顺无核果肉低类胡萝卜素含量形成的分子机制还需进一步的研究。虽然类胡萝卜素是香气物质脱辅基类胡萝卜素形成的前体物质，但本研究在所分析的8个芒果品种果肉中没有检测出脱辅基类胡萝卜素，这与Pandit[8]的研究结果相似，可能原因是脱辅基类胡萝卜素在果实中的含量很低，也可能是对顶空固相微萃取法不敏感。笔者还发现，与高类胡萝卜素含量的品种相比，低类胡萝卜素含量的品种果实中糖含量低、酸含量高、糖酸比比较低，类胡萝卜素含量比较低的这4个品种果实风味偏酸。果实风味是由果实的糖酸绝对含量、糖酸比以及各种果实特有的香气成分共同决定的，再辅以醛、酯、醇等，从而形成果实的酸、甜、苦及各种香气[16]。由于特征香气成分的不同以及糖、酸含量的不同，芒果品种间风味存在较大的差异，而这种差异在育种工作中具有较高的价值。低类胡萝卜素含量的品种‘鹦鹉芒、‘丰顺无核和‘大白玉具有较高含量的酯类、醛类和酮类，表现出浓郁的果香味或清香味，根据这些品种的独特香气与消费者对风味的要求，可以作为特殊的亲本材料，利用传统杂交和现代基因工程，培育风味丰富的新品种。

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