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‘金凱特’杏果實發育期間香氣成分分析

2016-12-17 21:28薛曉敏韓雪平王金政
山東農業科學 2016年11期

薛曉敏+韓雪平+王金政

摘要:采用頂空固相微萃取技術,對‘金凱特杏綠熟期、商熟期和完熟期3個不同發育階段的果實香氣組分及含量進行了分析。結果表明,‘金凱特杏的香氣成分共46種,主要為酯類、醇類、烴類和醛類。果實不同發育階段香氣組分及其含量差異較大,其中綠熟期檢出31種香氣成分,商熟期檢出32種,完熟期檢出24種,都以酯類化合物含量最高,3個階段酯類化合物百分含量分別為61.14%、70.02%和61.48%。乙酸己酯、己酸乙酯、2-甲基-丙酸己酯和1-己醇是金凱特杏的特征香氣成分,完熟期其香氣值分別為448.50、29.86、7.85和3.54。

關鍵詞:杏;果實發育;香氣成分;GC-MS

中圖分類號:S662.201 文獻標識號:A 文章編號:1001-4942(2016)11-0053-04

Abstract The aromatic components and contents of apricot cultivar Jinkaite were analyzed in green ripe period, commercial ripe period and full ripe period by static headspace and gas chromatography-mass spectrometry. The results showed that total 46 kinds of aromatic components were detected in Jinkaite apricot fruits. The main aromatic components were esters, alcohols, hydrocarbons and aldehydes. The aromatic components and contents had significant differences among different fruit developmental periods. Among which, 31, 32 and 24 kinds of aromatic components were detected in green ripe period, commercial ripe period and full ripe period respectively. The esters contents were all the highest in three developmental stages with the percentages of 61.14%, 70.02% and 61.48% respectively. Acetic acid hexyl ester, ethyl hexanoate, propanoic acid 2-methyl-hesyl ester and 1-hexanol were the characteristic aroma components of Jinkaite apricot fruits, and their aromatic values in full ripen period were 448.50, 29.86, 7.85 and 3.54 respectively.

Keywords Apricot; Fruit development; Aromatic component; GC-MS

杏原產中國,以果實早熟、色澤鮮艷、風味香甜而在春夏之交的鮮果市場上占據重要地位[1]。杏果實中芳香物質的種類和相對含量是決定其風味品質的重要因素。從杏果實中分離鑒定出的揮發性芳香物質已達200余種,主要為酯類、醛類、酮類、醇類、烯烴類、酸類等[2-4]。雖然各種芳香物質只占果實鮮重的0.01%~0.001%,但對果實風味品質卻起著至關重要的作用,也是吸引消費者和增強市場競爭力的主要因素之一。眾多學者對不同生態群、不同生長環境杏果實香氣的種類、含量及影響因素進行了研究[5-9]。對果實不同發育階段香氣成分分析的研究也有報道,研究結果因品種不同而有差異[10-12]。

山東省果樹研究所從20世紀90年代開展早熟、大果、優質杏新品種選育研究,以‘凱特為親本,通過自然雜交實生,歷經13年選育出杏新品種‘金凱特,具有果個大、顏色美、風味優等突出優勢[13]。本試驗以‘金凱特不同發育期果實為試材,通過固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用技術,對其香氣組分和相對含量進行測定,旨在為杏品質性狀的評價提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2013年在山東農業大學園藝科學與工程學院中心實驗室進行。試材為6年生‘金凱特杏,采自山東省果樹研究所泰東基地,立地條件為平原砂壤土,常規管理,樹勢健壯,生長結果正常。分別于綠熟期、商熟期和完熟期3個時期進行采樣,隨機選取3株樹,在樹冠外圍中上部隨機采果30個,采后置于帶蓋塑料周轉箱運至實驗室進行測定分析(表1)。

1.2 方法

1.2.1 香氣成分的提取 選取5個色澤、大小均勻的杏果實,沿縫合線切開,去掉果核,將果肉迅速切成薄片并混合均勻,稱取5 g果肉樣品,置于25 mL頂空瓶中(頂空瓶內預先放入0.4 g/L 3-壬酮10 μL),用聚四氟乙烯丁基合成橡膠隔片封口,以空瓶作對照。利用 Perkin Elmer Turbo Matrix 40T rap 頂空進樣器進樣,取樣前先將100 μm PDMS 萃取頭(美國 Supelco)在氣相色譜進樣口老化2 h,老化溫度250℃,將老化后的萃取頭插入樣品瓶頂空部分,于常溫吸附30 min,然后插入氣相色譜進樣口,于250℃解吸3 min,進行GC-MS檢測分析。

1.2.2 GC-MS分析 氣相色譜-質譜聯用儀為日本島津公司 GC-MS QP2010 Plus,帶捕集阱的頂空進樣器為美國 PE 公司的Turbo Matrix 40 HS。

色譜條件:色譜柱 Restek Rtx-5(30 m×0.32 mm× 0.25 μm ),進樣口溫度 200℃。柱溫:初始溫度 40℃,保持 2 min,以 8℃/min升至 130℃, 保持 4 min,然后以 15℃/min升至 230℃,保持 3 min。載氣 He(999.999% ),流量 2.41 mL/min,分流比 1∶5。

質譜條件:電離方式 EI,電子能量 70 eV,離子源溫度 200℃,接口溫度 230℃,掃描質量范圍 45~450 amu。

1.2.3 香氣成分分析 定性分析:不同香氣組分經分析形成各自獨特的色譜峰,經計算機檢索同時與NIST質譜庫相匹配,結合人工圖譜解析及資料分析確認香氣物質的化學成分。

定量分析:采用內標法進行定量,計算公式為:香氣各組分含量(μg/g)=[各組分峰面積/內標峰面積 × 內標濃度 (μg/mL)×1 000]/樣品質量(g)。

2 結果與分析

2.1 不同發育階段香氣成分及其含量

‘金凱特杏果實不同發育時期,共檢測出香氣成分46種(表2),其中酯類24種,醇類8種,醛類6種,烴類3種,酸類2種,烷類1種,酮類1種,其他1種。

在綠熟期檢出香味成分31種,其中酯類19種,醇類4種,醛類4種,烴類2種,烷類1種,其他1種。含量較多的成分有2,6,6三甲基-1 -環己烯、丁酸2-己烯酯、丁酸4-己烯酯、丁酸己酯、1-己醇、4-己烯-1-醇乙酸酯、(E)-2-己烯-1-醇、乙酸己酯、乙醛、(Z)-3-己烯-1-醇等。

在商熟期檢出香味成分32種,其中酯類16種,醇類6種,醛類3種,烴類3種,酸類2種,烷類1種,其他1種。含量較多的成分有丁酸2-己烯酯、丁酸己酯、丁酸4-己烯酯、乙酸-4-己烯-1-醇、乙酸己酯、甲酸己酯、丙酸(E)-2-己烯-1-醇、丙酸4-己烯酯、乙酸-2-己烯-1-醇、己酸己酯等。

在完熟期檢出香味成分24種,包括酯類14種,醇類6種,烴類2種,醛類1種,酮類1種。含量較多的成分丁酸己酯、(E)丁酸2-己烯酯、1-己醇、(E)-2-己烯-1-醇、乙酸己酯、丁酸丁酯、丁酸4-己烯酯、乙酸-4-己烯-1-醇、乙酸-2-己烯-1-醇、己酸乙酯等。

2.2 不同發育階段香氣成分類別及其含量

對‘金凱特杏果實發育不同時期的香氣成分醇類、醛類、酯類、烴類、酸類、烷類、酮類含量進行了分析(表3)??梢钥闯?,‘金凱特杏果實發育期間的主要香氣成分類別為醇類、酯類、烴類和醛類。其中酯類是果實發育期間含量最高的香氣類別,綠熟期酯類百分含量為61.14%,商熟期為70.02%,完熟期為61.48%;其次為醇類物質,分別占18.27%、19.21%和35.36%。

2.3 不同發育階段特征香氣成分及其香氣值

通過查閱國內外資料,對應‘金凱特杏香氣成分測定,列出不同發育階段‘金凱特杏的特征香氣成分,并計算香氣值,結果見表 4??梢钥闯?,‘金凱特杏不同發育階段特征香氣成分的種類及其香氣值也存在差異,綠熟期特征香氣成分為(E)-2-己烯-1-醇、1-己醇、癸醛、乙酸己酯、2-甲基丙酸己酯,其香氣值分別為0.05、1.02、0.59、141.50和2.92;商熟期特征香氣成分為(E)-2-己烯-1-醇、癸醛、乙酸己酯、2-甲基丙酸己酯和己酸乙酯,其香氣值分別為0.04、0.51、318.00、5.69和6.79;完熟期特征香氣成分為(E)-2-己烯-1-醇、1-己醇、乙酸已酯、2-甲基丙酸已酯和已酸乙酯,其香氣值為0.13、3.54、448.50、7.85和29.86。

乙酸己酯、己酸乙酯、2-甲基-丙酸己酯和1-己醇是‘金凱特杏的特征香氣成分,完熟期其香氣值分別為448.50、29.86、7.85和3.54。

3 討論

果實香氣成分是杏內在品質的重要組成之一。早在20世紀60年代,Tang等[6]研究表明,歐洲杏生態品種群主要香氣成分為C6化合物,包括C6醇類、醛類、內酯類、萜烯醇類和酮類;王家喜等[10]研究認為‘金太陽杏主要香氣成分為醇類、醛類、酮類、酯類和酸類。本試驗結果顯示,‘金凱特杏主要香氣成分為酯類、醇類、烴類和醛類,與尹燕雷等[12]的研究結果相同,其中酯類含量占各發育階段香氣總量的61.14%、70.02%和61.48%,可作為 ‘金凱特杏香氣濃郁的理論解釋之一。

Engel等[14]、Chapman等[15]以油桃和桃為材料研究顯示,在油桃和桃果實成熟過程中,C6醛類和醇類隨發育進程呈現下降趨勢;陳美霞等[11]對‘新世界杏的研究也得到同樣結論,且解釋了C6 醛類和醇類含量下降的原因是因為脂氧合酶活性隨著果實成熟逐步降低。本試驗結果顯示,C6醛類隨著果實發育進程的推進呈現逐步降低趨勢,但是C6醇類如1-己醇則隨著果實成熟度增加呈現上升趨勢,與前人研究結果正好相反,其原因還需進一步探討。

前人研究證實[11,16],芳樟醇、月桂烯醇、羅勒烯醇、β-紫羅蘭醇等為杏果實的特征香氣成分,本試驗卻少有檢出,是試材原因還是測試方法原因還需進一步探索。本試驗結果顯示,乙酸己酯為‘金凱特杏最重要的特征香氣成分,完熟期其香氣值高達448.50,與眾多學者[10-12]研究結果相同,乙酸己酯屬于果香型香氣成分,它對成熟期‘金凱特杏的果香香氣具有獨特貢獻。

4 結論

‘金凱特杏的香氣成分共46種,主要為酯類、醇類、烴類和醛類。果實不同發育階段香氣組分及其含量差異較大,其中綠熟期檢出31種香氣成分,商熟期檢出32種,完熟期檢出24種,都以酯類化合物含量最高。乙酸己酯、己酸乙酯、2-甲基-丙酸己酯和1-己醇是‘金凱特杏的特征香氣成分,其中乙酸己酯對果香香氣貢獻最大。

參 考 文 獻:

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