_伦晚脐橙_成熟果实及其留树保鲜果实的香气成分分析
收稿2009-10-26修定 2009-12-04
资助农业公益性创业科技专项(nyhyzx07-023)。
*
通讯作者(E-mail: zhanghy@https://www.wendangku.net/doc/4f13422219.html,; Tel:027-********)。
‘伦晚脐橙’成熟果实及其留树保鲜果实的香气成分分析
张红艳１，２，＊， 夏仁学１，２， 徐娟１，２，３， 宋文化４
华中农业大学1园艺林学学院, 2 园艺植物生物学教育部重点实验室, 3作物遗传改良国家重点实验室, 武汉430070; 4秭归县柑橘良种繁育示范场, 湖北秭归443600
Analysis of Aroma Components in Mature Fruit and Tree-Stored Fruit of Cit-rus sinensis Osbeck ‘Lane late’ Navel
ZHANG Hong-Yan 1,2,*, XIA Ren-Xue 1,2, XU Juan 1,2,3, SONG Wen-Hua 4
1
College of Horticulture & Forestry Sciences, 2 Key Laboratory of Horticultural Plant Biology, Ministry of Education, 3 National Key Laboratory of Genetic Improvement, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China; 4 Well-Bred Citrus Cultivars Propagation and Demonstration Station, Zigui, Hubei 443600, China
提要: 采用顶空固相微萃取-气质联用技术测定了‘伦晚脐橙’成熟果实和留树保鲜果实的香气成分, 结果表明, 成熟采收(3月30日)后的果实中香气物质有28种, 占挥发性物质总量的97.69%, 主要成分为烃类、醛类、醇类、酯类和酮类化合物;而留在树上保鲜(5月7日)的果实中香气成分仅检测到15种, 占挥发性物质总量的87.11%, 特征香气成分D-柠檬烯和β-月桂烯明显减少, 且未检测到醇类和酮类化合物, 但巴伦西亚桔烯的相对含量剧增, 相对含量高达20.27%, 成为主要香气物质之一。
关键词: ‘伦晚脐橙’; 果实; 香气成分
目前, 柑橘栽培的主要问题之一是中熟品种多,早、晚熟品种较少, 影响柑橘鲜果供应期。为改善这一状况、延长鲜果供应, 各国都把早、晚熟品种选育和栽培技术作为改善品种结构、提高竞争力的手段。我国一方面先后从国内选育或从国外引进若干早、晚熟柑橘品种进行栽培(邓秀新2005), 另一方面加强果品贮藏技术的研究和应用(陈克玲等2005; Marcilla 等2006)。脐橙留树保鲜在改善果实品质及外观色泽方面比冷藏有明显优势(郭琳琳等2007; 王璠等2007), 与正常成熟果实相比, 其风味品质的变化很令人关注, 但相关的研究报道尚较少。
‘伦晚脐橙’是我国近期推广栽培的晚熟甜橙品种, 1993年由华中农业大学从美国加州引进。本文对此品种果实成熟和留树保鲜后香气成分变化进行了检测, 以期为了解‘伦晚脐橙’留树保鲜后的果实品质, 特别是香气成分变化规律提供参考。
材料与方法
‘伦晚脐橙’(Citrus sinensis Osbeck ‘Lane late’navel)采自湖北省秭归县郭家坝镇邓家坡村。此品
种于2005年高接, 以‘红橘’(Citrus tangerina Hort.ex Tanaka)为基砧, 以‘罗伯逊脐橙’(Citrus sinensis Osbeck ‘Robertson’)为中间砧, 2006年开始结果,2007年大量结果, 果园按常规管理。样品采自生长势较一致的健康植株, 采样时间为2009年3月30日(果实成熟)和2009年5月7日(果实留树保鲜), 每次从树体不同部位随机取样30个果实。
参照乔宇等(2007)文中的方法, 略有改动。果肉用组织捣碎机捣碎, 称取20 g 样品于50 mL 螺口样品瓶中, 加入7.2 g NaCl, 将样品瓶密封; 在磁力搅拌器上搅拌, 于40 ℃下加热平衡15 min 后, 采用DVB/CAR/PDMS 50/30 μm (SUPELCO, USA)萃取头, 顶空吸附40 min 后将萃取头插入GC 进样口,解析5 min 。用美国Agilent 公司生产的6890-5973N GC-MS 联用仪检测香气成分及相对含量。色谱条件如下, 色谱柱为HP-5MS (5% phenyl methyl siloxane, 30 m×0.25 mm×0.25 μm), 载气为氦气(He),
信息与资料 Imformation and Data
柱流速为1 mL·min -1; 进样口温度为250 ℃, 无分流进样; 起始色谱柱于温度40 ℃下保持3 min, 以3℃·min -1升至160 ℃保持2 min, 再以8 ℃·min -1升至220 ℃保持3 min, 整体运行时间为55.5 min 。质谱条件如下, 接口温度为280 ℃, 离子源温度为230℃, 四级杆温度为150 ℃, 离子化方式为电子轰击离子源(electron impact, EI), 电子能量为70 eV, 扫描质量范围为50~550 amu 。
结果与讨论
1 ‘伦晚脐橙’果实成熟和留树保鲜过程中香气成分的变化
依据2008年和2009年‘伦晚脐橙’果实成熟和留树期间常规品质(可溶性固性物、可滴定酸等)的分析结果(数据资料未列出), 留树保鲜的‘伦晚脐橙’果实的可滴定酸含量及固酸比值发生较大变化, 认为‘伦晚脐橙’在秭归地区成熟期为3月30日前后, 果实可通过留树保鲜至5月上旬。本文对3月30日和5月7日采收的果实进行香气成分检测,总离子流图见图1。运用计算机检索并与图谱库(NIST05)提供的标准质谱图为对照, 结合前人研究方法, 确认香气成分, 采用峰面积归一化法得出各成分的相对含量(表1和表2) 。
根据Rega 等(2003)看法, 甜橙中特征香气化合物是柠檬烯、β-月桂烯、β-蒎烯、芳樟醇、丁酸乙酯和辛醛。本文从3月30日采收的果实中检出特征香气化合物为D-柠檬烯、β-月桂烯和辛醛,三者占香气物质总含量的81.27%; 而5月7日采收的果实中未检出辛醛, 但检测到丁酸乙酯, 其特征香气化合物仅占香气物质总量的61.24%。2个采收期的果实中虽然均以D-柠檬烯相对含量为最高,但差异较大, 如3月30日采收的果实中D-柠檬烯相对含量为74.04%, β-月桂烯相对含量为5.62%;5月7日采收的果实中D-柠檬烯的相对含量为58.08%, β-月桂烯相对含量仅为1.19%, 丁酸乙酯的相对含量为1.97%; 巴伦西亚桔烯在2个不同采收期的果实中相对含量也存在较大差异, 分别为0.63%和20.27%。2次采收的果实中均未检出芳樟醇(表1)。
此外, 一般来说, 多数酯类化合物具有天然水果香气特征, 特别是乙酸乙酯、丁酸乙酯, 它们是果实的重要香气成分(乔宇等2007)。2个不同采收时间的果实中检测到的香气成分类型及其相对含量有很大差异, 其中, 5月7日检测到较多具有果香的酯类香气成分如丁酸乙酯、辛酸乙酯, 但醛类风味物质减少, 尤其是辛醛在5月7日采收的果实中未
图1 ‘伦晚脐橙’香气成分的GC/MS
总离子流色谱图
表1 不同采收期的‘伦晚脐橙’果实中香气化合物及其相对含量
化合物类型 化合物名称 分子式 分子量/ Da
化合物相对含量/ %
3月30日样品 5月7日样品
烃类
α-蒎烯 C 10H 16136.23 0.14 0.14 β-蒎烯 C 10H 16136.23 1.07—β-月桂烯 C 10H 16136.23 5.62 1.19萜品油烯 C 10H 16136.23 0.58 0.04D-柠檬烯
C 10H 16136.2374.0458.08 1-甲基-5-异丙烯基-2-环己烯
C 10H 16136.23 0.21—β-罗勒烯 C 10H 16136.23 0.14—γ-萜品烯 C 10H 16136.23 4.64— 罗勒烯
C 10H 16136.23 0.01 β-萜品油烯 C 10H 16136.23 0.11— 异-萜品油烯
C 10H 16136.23— 0.39α-罗勒烯
C 10H 16136.23— 0.52 1, 4-戊二烯
C 5H 8 68.12 0.01 3- 蒈烯 C 10H 16136.23 0.03— 石竹烯
C 15H 24204.36— 0.35 β-新丁香三环烯 C 15H 24204.35— 0.44 2-异丙基-4a,8-二甲基
C 15H 24204.35— 1.52 -1,2,3,4,4a,5,6,7-八氢萘 巴伦西亚桔烯
C 15H 24204.36 0.6320.27β-古芸烯 C 15H 24204.36 0.02—γ-古芸烯 C 15H 24204.36— 0.35 醇类 1-辛醇 C 8H 18O 130.23 0.55— 4-松油烯醇
C 10H 18O 154.25 1.14—α-松油醇 C 10H 18O 154.25 0.90— 橙花醇 C 10H 18O 154.25 0.26— 醛类
己醛 C 6H 12O 100.16 0.59—2-己烯醛 C 6H 10O 98.15 0.39 1.31 辛醛 C 8H 16O 128.21 0.54— 壬醛 C 9H 18O 142.24 0.69 0.22 癸醛 C 10H 20O 156.27 1.54 0.26β-柠檬醛 C 10H 16O 152.24 1.51— 柠檬醛 C 10H 16O 152.24 1.93— 酮类
环戊酮 C 5H 8O 84.12 0.09— 樟脑 C 10H 16O 152.24 0.10— 酯类
乙酸乙酯 C 4H 8O 2 88.11 0.21—丁酸乙酯 C 6H 12O 2116.16— 1.97辛酸乙酯
C 10H 20O 2
172.27
—
0.06
“—”表示未检出。
检出。
2 香气成分的分类分析
分析表1和表2可以得出如下结果。(1) 2个时间采收的果实在香气种类和相对含量上存在一定的差异。3月30日采收的果实中香气种类丰富, 检
测到香气成分28种, 相对含量也较高, 占挥发性成分总峰面积的97.69%, 相对含量从高到低依次是烃类、醛类、醇类、酯类和酮类; 5月7日采收的果实检测到香气成分15种, 相对含量减少, 占挥发性成分总峰面积的87.11%, 相对含量从高到低依次是
烃类、醛类、酯类, 未检测到醇类和酮类。(2)不同成熟阶段的果实香气成分有很大差异(Sharon-Asa 等2003; 朱虹等2007), 本文采用固相微萃取-气质联用技术分析2个采收期‘伦晚脐橙’果实香气成分和相对含量的结果, 留树保鲜的果实中主要特征香气D-柠檬烯和β-月桂烯明显减少, 但巴伦西亚桔烯在3月30日采收的果实中相对含量仅为0.63%, 在5月7日采收的果实中相对含量增加到20.27%, 变化趋势与Sharon-Asa 等(2003)的结果一致。
参考文献
陈克玲, 刘建军, 罗楠, 卿尚模, 杨兴义, 陈绍炳, 李洪雯, 曾德英
(2005). 脐橙挂树贮藏期间果实品质变化规律研究. 西南农业学报, 18 (6): 810~813
邓秀新(2005). 世界柑橘品种改良的进展. 园艺学报, 32 (6):
1140~1146郭琳琳, 刘庆, 伊华林(2007). 2种保鲜方法对脐橙果实风味和色
泽变化的影响. 果树学报, 24 (6): 792~795
乔宇, 谢笔钧, 张弛, 张妍, 潘思轶(2007). 顶空固相微萃取-气质
联用技术分析3种柑橘果实的香气成分. 果树学报, 24 (5):699~704
王璠, 伊华林, 郭琳琳(2007). 冷藏和留树保鲜对红肉脐橙果实
类胡萝卜素种类和含量的影响. 华中农业大学学报, 26 (6):854~855
朱虹, 陈玉芬, 李雪萍, 李军, 韩冬芳, 陈维信(2007). 顶空固相微
萃取气-质联用分析香蕉的香气成分. 园艺学报, 34 (2):
485~488
Sharon-Asa L, Shalit M, Frydman A, Bar E, Holland D, Or E, Lavi
U, Lewinsohn E, Eyal Y (2003). Citrus fruit flavor and aroma biosynthesis: isolation, functional characterization, and de-velopmental regulation of Cstps1, a key gene in the produc-tion of the sesquiterpene aroma compound valencene. Plant J, 36: 664~674
Marcilla A, Zarzo M, del Río MA (2006). Effect of storage
temperature on the flavour of citrus fruit. Span J Agric Res,4 (4): 336~344
Rega B, Fournier N, Guichard E (2003). Solid phase microextraction
(SPME) of orange juice flavor: odor representativeness by direct gas chromatography olfactometry (D-GC-O). J Agric Food Chem, 51 (24): 7092~7099
表2 不同采收期‘伦晚脐橙’果实中香气种类的
比较和相对含量的变化
化合物类型
3月30日样品 5月7日样品 种类数量 相对含 种类数量
相对含
量/ % 量/ % 烃类1487.251083.29 醛类 7 7.19 3 1.79 醇类 4 2.85 0 0.00 酯类 1 0.21 2 2.03 酮类
2 0.19 0 0.00 占总峰面积数
28
97.69
15
87.11