錦橙果實發育進程香氣成分及品質特性分析

唐會周，曾凱芳*，明 建，李紫云

(1.西南大學食品科學學院，重慶 400715；2.貴陽醫學院公共衛生學院，貴州 貴陽 550004；3.重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶 400715)

錦橙果實發育進程香氣成分及品質特性分析

唐會周1,2，曾凱芳1,3,*，明 建1,3，李紫云1

(1.西南大學食品科學學院，重慶 400715；2.貴陽醫學院公共衛生學院，貴州 貴陽 550004；3.重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶 400715)

以固相微萃取技術為香氣富集方法，采用氣相色譜-質譜聯用分析錦橙果實發育過程中香氣成分的變化，同時測定果實品質指標的變化。結果顯示：在錦橙果實發育中共檢測出76種香氣成分，隨著成熟度的增加，在5個取樣階段果實中分別檢出香氣成分40、41、36、38、39種，分屬于醛類、醇類、酯類和萜烯類等，其中醛類相對含量和種類數量先上升后下降，酯類相對含量和種類數量呈上升趨勢。隨著果實發育，可溶性固形物、VC和還原糖含量指標均呈上升趨勢，可滴定酸含量呈先下降后上升趨勢。

錦橙；香氣成分；品質指標；果實發育

錦橙(Citrus sinensis Linn. Osbeck cv. Jincheng)是既可鮮食，也可加工果汁的優良甜橙品種，目前三峽庫區柑橘加工中熟品種90%以上為錦橙[1]。水果品質與香氣成分的形成主要是發生在發育過程中，品質與香氣成分是影響柑橘加工、鮮食特性的重要因素，香氣成分的綜合效果能客觀的反映不同果實的風味特點和成熟程度，也與人類健康和營養密切相關。隨著消費者對果實品質要求的提高，香氣成分研究日益受到重視[2]。有關柑橘類水果香氣成分的報道較多，主要是關于果汁貯藏、加工過程中產生異味以及異味物質種類方面[3-7]，也有部分關于柑橘留樹保鮮或者延遲采收香氣成分變化的的報道[8-9]。目前，已經有柑橘發育進程中有機酸代謝[10]、糖代謝[11]、營養元素[12]、類黃酮[13]和細胞壁物質[14]變化

情況的報道，其他水果如越橘[15]、蘋果[16-17]發育進程中香氣組分的變化也有報道，但有關于柑橘發育進程中香氣成分和品質變化的研究報道較少[18]。了解錦橙生長發育期間可溶性固形物、總酸、VC變化以及香氣成分差異對選擇加工品種、采摘時間以及改善生產工藝促進消費具有重要意義。本實驗測定了重慶市北碚區特有錦橙品種“447”果實10～12月轉色期間品質特性與香氣成分變化，考察品種的生長特性，旨在初步探明供試品種發育期間可溶性固形物、總酸、VC含量和成熟后香氣成分的變化及差異，為確定品種品質特性，改進不同產品加工工藝和選擇合適采收期提供參考數據。

1 材料與方法

1.1 植物材料

實驗于2010年10月至12月在西南大學食品科學學院實驗室進行，供試錦橙品種為447#錦橙(Citrus sinensic Linn. Osbeck cv. Jincheng 447#)，實驗樣品采自重慶市北碚區歇馬鎮小磨灘一果園5年生的錦橙植株，采樣選擇樹勢和結果基本一致的植株，自10月11日(膨大期已過)至12月6日，每隔1周采集1次，每次在樹冠中部外圍采摘長勢良好的20個果實，記錄果皮顏色變化情況，并立即帶回實驗室進行處理及分析。本實驗共采集9個階段錦橙生長期果實進行品質測定，選擇5次用于香氣成分測定，分別是第1、3、5、7、9個階段。采樣期間錦橙果實顏色變化如下，以轉黃率計，第1和第2次取樣為0%，第3次取樣5%～10%，第4次取樣40%～60%，第5次取樣≥80%，第6次取樣≥95%，第7、8、9次取樣為100%。

1.2 儀器與設備

2010氣相色譜-質譜聯用(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)儀、DB-FFAP彈性石英毛細管柱(30m×0.25mm，0.25μm) 日本島津公司；固相微萃取(solid-phase microextraction，SPME)裝置、DVB/ CAR/PDMS 50/30μm(二乙烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷)萃取頭 美國Supelco公司；手持式折光儀、紫外可見分光光度計等。

1.3 普通品質指標測定方法

可溶性固形物：參照GB/T12295—90《蔬菜制品可溶性固形含量的測定》[19]；VC：參照GB/T6195—86《水果、蔬菜VC含量測定》[20]；總酸：參照SB/T10203—1994《果汁通用試驗方法》[21]。

1.4 香氣成分測定

1.4.1 SPME條件

稱取5g待測待測樣品，研磨均勻，轉移至15mL頂空瓶中，加入磁力攪拌子，使用DVB/CAR/PDMS 50/ 30μm萃取頭、固相微萃取裝置(在40℃條件下頂空吸附50min后，將萃取頭插入GC進樣口)，解吸5min。

1.4.2 色譜條件

DB-FFAP石英毛細柱(30m×0.25mm，0.25μm)；載氣：氦氣(He)；進樣口溫度：230℃，無分流進樣。升溫程序：起始溫度 40℃保持 2min，以4℃/min 升至80℃保持 0min，再以10℃/min升至240℃，保持5min。

1.4.3 質譜條件

接口溫度 230℃，離子源溫度 230℃，四極桿溫度150℃；離子化方式：EI；電子能量 70eV；質量掃描范圍 35～350 m/z。

1.4.4 數據分析

運用計算機檢索并與圖譜庫(NIST05)的標準質譜圖對照，確認香氣物質的各個化學成分，按峰面積歸一化法算出樣品中各個組分的相對含量。

1.5 統計及制圖

Excel 2003統計分析所有數據，計算標準誤。應用SPSS 15.0軟件對數據進行方差分析(ANOVA)，利用最小顯著差數法(least significant difference，LSD)較對差異進行顯著性分析，同一指標不同字母表示差異顯著(P＜0.01)。

2 結果與分析

2.1 普通品質分析

本實驗測定錦橙果實發育期間的還原糖、VC、可溶性固形物、可滴定酸4種品質指標，結果見表1。由表1可知，除由取樣1至取樣2有一定下降外，果實發育期間還原糖含量呈上升趨勢，根據上升幅度將取樣3至取樣9可以分為3個階段，取樣3、4、5為一個階段，取樣6、7為一個階段，取樣8、9又為一個階段(P＜0.01)。

表1 果實發育期間的品質指標Table 1 Changes in quality parameters during the development of Jincheng orange

錦橙果實發育期間的VC含量變化趨勢與還原糖一樣，都是總體呈上升趨勢，但上升幅度較還原糖要大，且取樣3至取樣4出現了一個下降的轉折，在第9次取樣時VC含量最大，為53.83mg/100g。隨著成熟度的增加，錦橙果實可溶性固形物呈上升趨勢，根據顯著性關系(P＜0.01)可分為4個階段，第一個階段從第1次取樣至第5次取樣，第5、6次取樣分別為一個階段，第8、9次取樣合為一個階段，從第6次取樣可溶性固形物開始出現上升的趨勢。可滴定酸的變化趨勢與其他指標不一致，總體呈先下降后上升的趨勢，第1次取樣時為1.60%，在第7次取樣時為0.96%，且和第8次取樣差異不顯著(P＜0.01)，至第9次取樣時又上升至1.31%。

2.2 果實發育進程中的香氣成分分析

5個生長期錦橙果實香氣組分經計算機質譜檢索確認其香氣成分，運用峰面積歸一化法，求得其相對含量見表2。5個生長期共有76種香氣成分被檢出，分為7大類，包括18種醇類、11種醛類、1種酮類、9種酯類、22種單萜、16種倍半萜和9種其他類(表2)。

從第1、3、5、7、9次采樣果實中分別檢出香氣成分40、41、36、38、39種，5個樣品中共有的香氣成分13種，分別是D-檸檬烯、(Z)-3-己烯醇、芳樟醇、1-辛醇、己醛、辛醛、正癸醛、反式-檸檬醛、α-蒎烯、β-月桂烯、β-水芹烯、4-蒈烯和4, 7-二甲基-1-異丙基-(1,2,4a,5,8,8a)-六氫萘。在5次采樣中，D-檸檬烯的相對含量都是最高，分別為89.73%、89.39%、89.5%、88.66%和86.62%。其他相對含量較高的有β-月桂烯、β-水芹烯、芳樟醇和α-蒎烯等。

表2 錦橙果實發育進程香氣成分Table 2 Aroma components of Jincheng orange at different stages of development

續表2

2.3 果實發育進程中香氣組分的變化

447錦橙香氣物質有76種，主要成分為醇類、醛類、酯類等。在果實發育不同階段，各香氣成分所占比例與種類變化很大。

圖1 不同發育時期錦橙果實香氣成分含量Fig.1 Aroma components and their relative contents in Jincheng orange at different stages of development

圖2 不同發育時期錦橙果實香氣成分種類數量Fig.2 Changes in group composition of aroma components in Jincheng orange at different stages of development

2.3.1 醇類變化

由圖2可知，隨著成熟度的增加，醇類物質的種類總體在減少，第1次取樣時種類最多有12種，在第3和第5次取樣時降至8種，第9次取樣時最低并只有7種；錦橙發育期間不僅醇類種類數量差異較大，而且類別差異也較大，只有芳樟醇、(Z)-3-己烯醇和1-辛醇存在于整個發育進程，馬鞭草烯醇、癸醇、β-香茅醇、香橙醇、十二醇在第1次取樣時檢出后再也未檢出，乙醇在第5次取樣后被檢出，(Z)-2-己烯醇和香茅醇在第7次取樣后被檢出，α-萜品醇除第9次取樣外存在于整個發育期(表2)。錦橙果實發育期間醇類香氣成分相對含量變化如圖1A所示，其出現先下降后增加的趨勢，最低點出現在第3次取樣。

2.3.2 醛類的變化

果實發育進程中醛類種類數量變化如圖2所示，醛類物質種類數量出現先增后減的趨勢，第1次采樣有5種、第3次有9種最多，從第3次之后種類逐漸降低，至第9次時只有4種，其相對含量變化見圖1A，趨勢與種類變化趨勢完全一致。己醛、辛醛、正癸醛和反式-檸檬醛存在于錦橙果實整個發育進程中，第3次取樣時醛類種類最多，是(Z)-3-己烯醛和(E)-2-己烯醛這兩種C6烯醛，以及(E)-2-壬烯醛這種C8烯醛，它們都是低碳醛類。

2.3.3 酯類的變化

錦橙果實發育進程中酯類物質即有橙花醇乙酸酯、乙酸香葉醇酯、香茅醇乙酸酯這些萜烯類氧化物酯類，也有乙酸辛酯、丁酸乙酯等這些低碳酸酯類，并且它們的相對含量均較低，都在1%以下。如圖2所示，隨著果實成熟度增加，酯類物質的種類整體呈上升趨勢；第1次取樣時只有2種，3、5、7次取樣時有5種，但是種類不一樣，然后在第9次取樣時又增加到8種。其相對含量總體也是呈上升趨勢，但在第3次至第5次時出現了短暫下降的現象。

2.3.4 萜烯類的變化

錦橙果實中的萜烯類物質由單萜和倍半萜組成，同時萜烯類物質也是錦橙香氣成分含量最多的一類物質，本實驗也從單萜和倍半萜兩個角度考察了果實發育進程中香氣成分的變化。萜烯類物質中又屬單萜含量最高，且單萜中含量最高的則是檸檬烯，在第1、3、5、7、9次取樣中相對含量分別是89.73%、89.39%、89.50%、88.66%、86.62%(表2)，變化幅度較小。除檸檬烯外，本次試驗中還有β-月桂烯和β-水芹烯等被檢出。

錦橙果實發育進程中單萜種類變化如圖2所示，由圖2可知，隨著果實發育，單萜類物質種類數量變化不大，其中數量最多的出現在第5次取樣(10種)，最少的出現在第9次取樣(7種)，其他發育進程期都有9種香氣成分。果實發育期間單萜的相對含量變化見圖1B，單萜相對含量都維持在90%以上，變化幅度較小，總體趨勢是成熟度的增加其相對含量降低。

盡管倍半萜含量在果實香氣成分中所占比例不高(0.3%～2.32%)，但其在果實發育進程中變化程度較大。從第1次取樣到第9次取樣，其相對含量增長了6倍多，除第3次取樣相對含量比第5次高外，倍半萜相對含量的變化趨勢皆為隨著成熟度的增加相對含量上升。果實發育進程中倍半萜種類數量變化較大，這與單萜種類數量變化不同，發育期間，倍半萜種類數量呈先降低后增加的趨勢，第5次取樣時種類數量最少(3種)，在第9次取樣時種類數量最多(10種)。

3 討 論

3.1 果實發育進程中可溶性固形物、總酸、VC和還原糖變化

柑橘中的可溶性固形物主要為糖類(果糖、蔗糖和葡萄糖)，果實發育期間可溶性固形物和還原糖都呈增加趨勢，并且都在12月6日取樣時含量最高。可溶性固形物在第8、9次取樣達到最大值(10.0%)，較其他報道結果偏低[22]，可能與柑橘的品種和營養狀況有關；在果實發育期間，其可滴定酸含量先降低后增加，在11月下旬時含量最低，這與其他關于錦橙果實留樹期間可滴定酸含量一直降低的報道結果不一致[22]，其原因有待于進一步考查。酸性環境有利于保持VC的生物活性，VC是蔬菜水果中的一項非常重要的營養指標，VC含量雖然變化趨勢有一定波動，但是波動較小，且總體呈上升趨勢，陳克玲等[1]報道留樹保鮮的變化規律不一致。

3.2 果實發育期間香氣成分變化

果實從未成熟無香氣到成熟有香氣的過程中，那些大量增加的揮發性物質對果實香氣具有重要意義。在大多數的水果中，果實未成熟時以醛類和醇類為主，在成熟期轉變為酯類[23]，然而在柑橘中，無論是未成熟還是成熟都是以萜烯類為主，萜烯類是柑橘最為主要的香氣成分[24]，在447#錦橙果實發育進程中，醇類和醛類所占比例發展趨勢相反，醇類總體上升、醛類總體下降，不僅比例下降，而且種類也大量下降，醛類物質種類最多的日期出現在10月25日；果實發育期間醇類雖然種類數量下降，但類別相對含量上升，由表2可知，醇類相對含量上升主要來自于乙醇的貢獻。除在第5次取樣檢出環己酮外，整個發育期沒有其他酮類檢出。

4 結 論

錦橙果實在生長期間各指標變化顯著，可溶性固形物、VC含量和還原糖含量指標均呈上升趨勢，可滴定酸出現先下降后上升的趨勢。據氣相色譜-質譜分析結果顯示，從錦橙447果實中共檢測出76種香氣成分，主要成分為醛類、醇類、酯類和萜烯類，在第1、3、5、7、9取樣第次果實中分別檢出香氣成分40、41、36、38、39種。

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Analysis of Aroma Components and Quality Characteristics of Jincheng Orange Fruits during Growth and Development

TANG Hui-zhou1,2，ZENG Kai-fang1,3,*，MING Jian1,3，LI Zi-yun1
(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China；
2. School of Public Health, Guiyang Medical University, Guiyang 550004, China；

3. Chongqing Special Food Programme and Technology Research Center, Chongqing 400715, China)

In this study, the quality and aroma components of Jincheng oranges during the periods of growth and development were evaluated by solid-phase micro-extraction (SPME) coupled to GC-MS. The results showed that 76 aroma volatile compounds were identified during the growth and development periods. Meanwhile, 40, 41, 36, 38 and 39 aroma volatile compounds were detected during five development periods, respectively, which were aldehydes, alcohols, esters and terpenes. The relative contents and number of aldehydes increased at first and then decreased. In contrast, esters kept an increasing trend during the whole development process. The contents of soluble solids, vitamin C and reducing sugar exhibited an increasing trend during the period of development although titratable acid showed an initial decrease followed by an increase.

Jincheng orange；aroma component；quality parameters；fruit development

TS255.2

A

1002-6630(2012)08-0260-05

2011-05-09

國家自然科學基金面上項目(31071618)

唐會周(1986—)，男，助教，碩士，主要從事食品營養與衛生研究。E-mail：shcjthz@163.com

*通信作者：曾凱芳(1972—)，女，教授，博士，主要從事食品貯藏研究。E-mail：zengkaifang@163.com