不同前处理方法对库尔勒香梨果实香气成分的影响分析

张国玉，王雪铭，王陈强，黄晓娇

（1.新疆冠农股份有限公司，新疆库尔勒 841000；2.新疆冠农检测科技有限公司，新疆库尔勒 841000）

库尔勒香梨历史悠久，是国家地理标志产品和主要的出口梨品种，产于新疆巴州库尔勒及周边地区，备受国内外消费者的青睐[1]。2020年，库尔勒香梨全市种植面积达到3.1万hm2，总产量达到40.26万t，是库尔勒市的特色优势产业之一[2]。

库尔勒香梨味甜爽滑，富含多种营养物质，如维生素C、钾、镁等，对于促进人体健康具有积极作用，被誉为“水果皇后”[3]。库尔勒香梨风味独特，香气浓郁，这种香气对库尔勒香梨深加工产品的品质有着极大的影响，优良的香气特性也成为选育香梨新品种的主要指标。

为了分析库尔勒香梨的香气成分，通常采用多种不同的提取方法来进行处理，包括水蒸气蒸馏-溶剂萃取、水蒸气蒸馏、连续逆流萃取、同时蒸馏萃取（Simultaneous Distillation Extraction，SDE）、顶空固相微萃取（Headspace Solid Phase Microextraction，HS-SPME）和溶剂直接萃取等。每种方法都有特定的优点和适用范围，根据具体情况选择合适的方法进行处理，可以有效延长香梨的保鲜期[4-7]。本研究采用同时蒸馏萃取法、顶空固相微萃取法2种前处理方法，结合气相色谱-质谱法（Gas Chromatography-Mass Spectrometer，GC-MS）对库尔勒香梨果实的香气成分进行了分析，探究不同提取方法对库尔勒香梨香气成分的影响，有利于找到合适的提取方法，了解库尔勒香梨的香气特性，可为库尔勒香梨深加工产品的研发提供有力支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

库尔勒香梨，库尔勒市阿瓦提农场；乙酸乙酯（色谱纯）、氯化钠（分析纯），天津市光复科技发展有限公司。

1.2 仪器与设备

SCION 456TQ气相色谱质谱联用仪，布鲁克（北京）科技有限公司；手动SPME进样器、30/50 μm PDMS/DVB/CAR固相微萃取头、65 μm PDMS/DVB固相微萃取头，青岛贞正分析仪器有限公司；Quintix225D-1CN分析天平，赛多利斯（上海）贸易有限公司；FD-1000冷冻干燥机，东京理化器械株式会社；RE-6000旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂。

1.3 实验方法

1.3.1 样品制备

挑选颜色均匀、大小一致的香梨，去核、去皮，称取1 kg香梨，切成约2 cm×2 cm×1 cm的小块，摆放于冷冻干燥机内干制，干燥减量约80%时取出，储存在-20 ℃的冰箱中备用。

1.3.2 HS-SPME提取

取15 g干燥的香梨，加入2 mL饱和氯化钠溶液，搅拌，研磨；精确称取2 g样品，放入20 mL顶空瓶中，盖上盖子，将顶空瓶放置在60 ℃的环境中平衡10 min；将活性萃取头插入顶空瓶内，缓慢地推出吸附头，吸附头距离样品表面2 mm，静置吸附60 min，收回吸附头；将吸附头插入气相色谱进样口，并保持5 min进行解吸附，最后将吸附头缓慢拔出。

1.3.3 SDE提取

将待提取物样品放入1 000 mL圆底烧瓶中，加入400 mL 2%的氯化钠溶液；在500 mL圆底烧瓶中量取100 mL乙酸乙酯作为溶剂。打开冷凝器，对试样烧瓶用电热套加热，溶剂烧瓶放置于水浴中加热，保持60 ℃水浴温度，蒸馏萃取2 h；将溶剂烧瓶内的溶剂转移到分液漏斗中，待溶液分层稳定后，将下层有机相通过过滤装置过滤至带有30 g无水硫酸钠的漏斗中，去除其中的固体杂质，收集有机相；上层的水溶液从分液漏斗的顶部缓慢倒出，用30 mL乙酸乙酯对容器进行冲洗，将冲洗液加入分液漏斗中，充分摇匀；将合并萃取液、冲洗液转移到旋转蒸发器中，真空60 ℃旋转蒸发至近干，用5 mL色谱纯乙酸乙酯溶液复溶，得到样品，备用。

1.3.4 GC-MS分析条件

（1）色谱条件。色谱柱：TR-1 MS弹性石英毛细管柱（25 m×0.25 mm，0.25 μm）；升温程序：样品40 ℃放置3 min，升温至250 ℃，升温速率为4 ℃·min-1，保持10 min；进样口的温度为250 ℃；样品的进样量为1 µL，不需要分流；载气为高纯度的氦气，纯度＞99.99%，流量为1 mL·min-1，保持恒定。

（2）质谱条件：电子轰击电子源，电子能量为70 eV，传输线温度为250 ℃，离子源温度为200 ℃，质量扫描范围m/z为50～650。使用NIST05质谱数据库进行匹配计算，根据保留指数对挥发性化合物进行定性分析，使用峰面积归一化的方法进行相对定量。

2 结果与分析

从表1可看出，使用水蒸气-乙酸乙酯同时蒸馏萃取的方法提取库尔勒香梨果肉香味成分主要检出25种化合物，其中9种醛类、5种酯类、3种醇类、8种其他类，酯类相对含量最高，达到57.28%。使用顶空固相微萃取方法提取库尔勒香梨果肉香味成分主要检出63种化合物，其中9种醛类、13种酯类、9种醇类、32种其他类，醛类相对含量最高，达到77.01%。

表1 不同前处理方法库尔勒香梨果肉挥发性物质的GC-MS分析结果

3 结论

本文使用水蒸气-乙酸乙酯同时蒸馏萃取法、顶空固相微萃取法分别提取库尔勒香梨果实香气成分，并进行GC-MS分析。作为传统方法中准确度较高的方法，SDE法是利用有机溶剂、水蒸气同时蒸馏，实现对香气成分的萃取，操作过程相对复杂，需要持续加热，对热敏性成分有一定影响，检测成分相对较少，共检出25种成分；HS-SPME法是一种集提取、富集、进样为一体的快速前处理方法，具有提取速度快、加热时间短、成分收集丰富的特点，共检出63种成分，更适用于库尔勒香梨果肉中香气成分的萃取[8]。