幾個早熟蘋果品種香氣成分的ＧＣ－ＭＳ分析

摘 要：采用頂空固相微萃取和氣相色譜質譜聯用技術分析極早熟蘋果新品種早豐甜及貝拉、遼伏等早熟蘋果品種果實香氣成分。結果表明，(1)3種早熟蘋果含醇類等12類136種香氣成分，其中1－己醇、(E)－2－己烯醛、乙酸丁酯、乙酸己酯等成分均在1％以上，總含量占測定芳香物質總量的93.81％，為參試蘋果品種的主要香氣成分；(2)β－大馬酮及草蒿腦可能是早豐甜特有香氣物質；(3)根據香氣成分的種類及含量，可將早豐甜與貝拉分別劃為“酯香型”與“醇香型”蘋果；(4)3個早熟蘋果品種間香氣成分種類和含量均存在差異，蘋果香氣成分是早熟蘋果品種選育標準評價的重要指標之一。

關鍵詞：早熟蘋果品種；香氣成分；氣相色譜／質譜

中圖分類號：S661.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009－9980(2007)01－11－05

蘋果是世界重要的水果及我國農業部確定的11種優勢農產品之一，亦是我國華北及西北地區農村的支柱產業。早熟蘋果品種在保證我國水果市場的周年供應等方面發揮了重要作用，在我國黃淮及西部地區發展早熟蘋果品種具有地理區位優勢，發展潛力巨大。但我國目前蘋果生產的品種構成比例欠合理，主要表現在早熟品種占的比例偏少(不足5％)，生產上采用的早熟蘋果品種存在一些不足之處，如從國外引進的貝拉及早捷等，酸度偏高，國內選育的遼伏品種，其外觀品質有待改良。因此，研究并建立早熟蘋果品種選育標準的評價體系，選育適銷對路的早熟蘋果品種對促進區域經濟發展及蘋果產業的可持續發展具有重要意義。

香氣是蘋果品質的重要組成部分，也體現種類和品種的差異性，香氣物質研究對提高蘋果品質、品質育種及深加工具有重要意義。國內外關于蘋果香氣成分的研究已有較多報道，Maristella等報道蘋果有超過300種揮發性物質，但只有20～40種直接與蘋果的特征香氣有關，Drawert等研究發現蘋果品種可根據芳香物質的構成分為“酯香型”與“醇香型”等。

極早熟蘋果新品種早豐甜由本課題組近幾年從早捷栽培園中的偶然實生苗選育而成，在山東泰安、棗莊及德州等地進行的區域試驗結果表明，該品種成熟早，果面紅色，酸甜適口，品質優良，受到果農和消費者的好評。本文以貝拉、遼伏等蘋果品種為對照，對早豐甜香氣成分進行了研究，旨在為早豐甜在蘋果育種和生產上的利用提供參考，并為構建早熟蘋果品種選育標準評價體系提供基本資料。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗于2005—2006年在山東農業大學果樹生物學實驗室及江南大學工業生物技術教育部重點試驗室進行。試材為早豐甜、貝拉及遼伏等3種早熟蘋果。試驗地立地條件一致，土壤為黏性土，地勢平坦，生長結果正常。每個品種采集充分成熟的果實樣品1～2kg，用于香氣成分的萃取和測定。

1．2 方法

1．2．1 香氣成分萃取方法 參照王孝娣等方法，并略作修改：取果肉，用榨汁機榨取果汁，迅速轉移8mL果汁到15mL樣品瓶中，加入3－辛醇(0.64mg/mL)1μL，將老化好的萃取頭插入樣品瓶的頂空部分。在磁力攪拌器上于40℃萃取35min。將吸附完成的萃取頭插入進樣口于270℃解吸5min。

1．2．2 氣相色譜質譜條件 氣相色譜質譜聯用儀為Varian 1200L GC/MS-MS。氣相色譜質譜條件參照王孝娣等方法，略作修改。色譜條件：Supelco CVl701柱(30m×0.25mm×0.25μm)；進樣口溫度250℃；柱溫：初始溫度34℃保持3min，以3℃/min升至50℃，在以6℃/min升至140℃，最后以10℃/min升至230℃保持4min。質譜條件：載氣為He氣，流量0.8mL/min，電離方式E1，電子能量70eV。掃描范圍：32～496。進樣：不分流進樣1μL。離子源溫度200℃。

1．2．3 定性定量方法 數據處理采用Xcalibur軟件。定性方法：未知化合物質譜圖經計算機檢索同時與NIST library和Wiley library 2個質譜庫相匹配，并結合人工圖譜解析及資料分析。僅報道正反匹配度均大于800(最大值1000)的鑒定結果。定量方法：按峰面積歸一化法求得各成分相對質量百分含量。

2 結果與分析

2．1 早熟蘋果品種早豐甜、貝拉、遼伏的香氣成分比較

3個早熟蘋果品種香氣成分總離子流圖見圖1。由圖1可以看出，3者香氣成分保留時間和相對含量均存在一定差異。經檢索分析，共檢測到醇類、醛類、酯類、酮類等12類136種化合物，其中相對含量大于0.5％的化合物見表1。由表1可以看出，相對含量在1％以上的香氣成分為乙醇、1－丁醇、1－己醇、(E)－2－己烯－1－醇、己醛、(E)－2－己烯醛、(Z)－3－己烯醛、(E，E)－2，4－己二烯醛、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸己酯、乙酸－2－甲基－1－丁酯、丁酸乙酯、丁酸－2－甲－基乙酯、4－甲基1－己烯等，其總含量占測定芳香物質總量的93.81％，為參試蘋果品種的主要香氣成分。

參試的3個早熟蘋果品種間香氣成分在種類和含量上均存在顯著差異，例如，早豐甜、貝拉、遼伏醇類和酯類種類數分別為17、20、15和25、26、10，其中3種蘋果中共有的醇類和酯類僅為9種和6種：早豐甜、貝拉、遼伏1－丁醇含量分別為7.76％、22.39％、4.38％，差異較大，而早豐甜乙酸丁酯、乙酸己酯等物質相對含量均高于貝拉與遼伏。3個早熟蘋果品種相比較，均含有獨有的香氣成分，如貝拉中的乙醇、糠醛、3－羥基－2－丁酮、乙酸－2－甲酯、了酸－乙酯、丁酸2－甲基乙酯、3－羥基丁酸乙酯、(E)，(E)－α－金合歡烯等，遼伏中的(E，E)－2，4－己二烯醛、2－甲基－2，3－環氧丙醛、2－羥基丙酸、2－乙基呋喃等，早豐甜中的順，順－4，6－辛二烯醇、3－庚酮、4－甲基－6－庚烯－3－酮、B－大馬酮、乙酸－2－甲基－l－丁醋、(E)－－乙酸2－己烯－1－酯、丙烯酸異己酯、(E)－乙酸－9－十四烯1－酯、丁酸異丁酯、2，2－二甲基丙酸丁酯、乙酸－3－(甲硫基)－丙酯、4－甲基－1－己烯、草蒿腦、2，5－呋喃二(羧基乙二醛)等物質。

2．2 早熟蘋果品種早豐甜、貝拉、遼伏之間的香氣成分類別比較

由表2可以看出，在檢測到的12類化合物中，參試的3個早熟蘋果品種相對含量較高的類別均是醇類、醛類和酯類；但在同類化合物中，不同品種的相對含量存在明顯差異，其中醇類以貝拉相對含量最高(36.07％)，分別是早豐甜與遼伏的1.7倍和2.7倍；醛類以遼伏最高(79.37％)，分別是早豐甜與貝拉的1.6倍和2倍，而酯類以早豐甜相對含量最高(22.05％)，分別是貝拉與遼伏的1.3倍與15倍。

3 討 論

蘋果有超過300種揮發性物質，但只有20-40-種直接與蘋果的特征香氣有關，包括己醛、(E)－2－己烯醛、乙酸丁酯、乙酸己酯、丁酸乙酯、2－甲基丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸己酯、己酸－3－甲基丁酯、己酸己酯、己醇、(E)－2－己烯醇等，其中(E)－2－己烯醛具有大眾習慣的蘋果清香氣味。蘋果可根據芳香物質的構成區分為“酯香型”和“醇香型”。“酯香型”含較多的乙酸丁酯、乙酸己酯等物質，如元帥系品種、金冠、橘蘋、愛爾斯塔、喬納金；“醇香型”含較多的丁醇、3－甲基丁醇和己醇，如紅玉、GoldParmane、Blerlepsch、GlockenappletTl。Paillardtill根據酯的類型將“酯香型”蘋果品種分為乙酸酯型(CalvilleBlanc、金冠)、丙酸酯型(Reinette du Mans、Richared、紅星)、丁酸酯型(Belle de Boskoop、Canada Blanc、Richared)及乙醇酯型(紅星)。本研究檢測到在3種參試蘋果品種中，早豐甜酯類相對含量(22.05％)較高，并且主要為乙酸丁酯(13.15％)、乙酸己酯(2.25％)等“酯香型”物質，表明早豐甜可能為“酯香型”蘋果中的“乙酸酯型”。貝拉中“醇香型”物質丁醇、己醇含量分別為22.39％、9.29％，且醇類相對含量較高(36.07％)，可以將其劃為“醇香型”。但以往研究發現丁醇等物質對蘋果的芳香性有負作用，本研究表明貝拉雖然丁酸乙酯、(E)－2－己烯醛等蘋果特征香氣含量較高，但其風味較差，可能與其1－丁醇含量較高降低了其整體香氣的芳香性有關。

在國內外已報道的蘋果品種香氣物質中，未檢測到β－大馬酮及草蒿腦，因此，β－大馬酮(0.02％)及草蒿腦0.09％可能是早豐甜特有香氣物質。草蒿腦是八角茴香的特征風味成分，是一種重要的食用與藥用香料；β－大馬酮是含13個碳原子的芳香化合物，具有玫瑰清甜花香；乙酸－3－(甲硫基)一丙酯為甜瓜特有香氣等。以上特有物質可能決定了早豐甜的特異香氣，反映在鮮食品質上，早豐甜成熟果實香氣濃郁、獨特，明顯優于貝拉與遼伏。鑒于早豐甜香氣成分的獨特性，將它作為雜交親本用于蘋果育種研究，對于改進現有早熟蘋果品種的風味品質具有重要意義。

香氣成分在不同品種中存在基因型差異凹，Dirinck等研究發現Cox’s Orange pippin、愛爾斯塔、金冠、喬納金、Jubile belbar含較多的乙酸丁酯、乙酸己酯，澳洲青蘋、Nico、Panlared、Summerred含較多的丁酸己酯、己醇，Boskoop與Jacques lebel含較多的α－法呢烯與2－甲基丁酸己酯。本研究表明，早熟蘋果品種問香氣成分種類及含量存在較大差異，說明香氣成分種類及含量是早熟蘋果品種選育評價指標的重要組成部分。

4 結 論

早熟蘋果品種早豐甜、貝拉、遼伏共檢測到醇類、醛類、酯類、酮類等12類136種化合物，為主要香氣成分；3者均含有各自的獨特香氣成分，其中β－大馬酮及草蒿腦可能為早豐甜特有香氣物質；根據香氣成分種類及含量，可將早豐甜與貝拉分別劃為“酯香型”與“醇香型”蘋果：3個早熟蘋果品種間香氣成分種類和含量均存在差異。香氣成分是早熟蘋果品種選育標準評價的重要指標。