劉珩 盧明艷 王濤
摘要:為了解套袋對蘋果品種新富1號(Malus domestica Borkh. cv. Xinfu No.1)、長富2號(M. domestica cv. Fuji Nagafu No.2)果實香氣成分的影響。利用頂空固相微萃取和氣相色譜-質譜聯用技術,分別測定了套袋后2個蘋果品種的香氣成分。結果表明,2個富士蘋果品種果實香氣成分均以酯類和醇類化合物為主。在酯類化合物相對含量上,未套袋果實>套袋果實;在醇類化合物相對含量上,套袋果實>未套袋果實。新富1號果實香氣成分以乙酸乙酯、乙酸丁酯、2-甲基乙酸丁酯、丁酸乙酯、乙酸己酯為主,長富2號果實香氣成分以2-甲基乙酸丁酯、乙酸己酯、正戊酸己酯、2-甲基-1-丁醇、丁酸乙酯、丁酸丙酯、乙酸丁酯、2-甲基丁酸乙酯、丙酸乙酯為主,2個蘋果品種的果實主要香氣成分基本一致。不過套袋果實乙酸酯型香氣成分相對含量均低于未套袋果實。
關鍵詞:蘋果(Malus domestica Borkh.);套袋;香氣成分;品種比較
中圖分類號:S661.1+9 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2017)20-3889-05
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.20.024
Abstract: To get to know the influence of bagging on the aroma components of Malus domestica Borkh. cv. Xinfu No.1 and M. domestica cv. Fuji Nagafu No.2 fruits. The aroma components of two apple cultivars after bagging were determined by headspace solid-phase micro-extraction and gas chromatography-mass spectrometry. The result shows,2 varieties of Fuji apple fruit aroma ingredients are based on esters and alcohols,the relative content of ester compounds:non-bagged fruit> bagged fruit;alcohol compounds relative to the amount of bagged fruit>bagged fruit. M. domestica cv. Xinfu No.1 fruit aroma components were Acetic acid ethyl ester,Acetic acid butyl ester,Butanoic acid,2-methyl-ethyl ester,Butanoic acid,ethyl ester,Acetic acid hexyl ester;M. domestica cv. Fuji Nagafu No.2 fruit aroma ingredients are Butanoic acid,2-methyl-ethyl ester,Acetic acid hexyl ester,Hexyln-valerate,2-Methyl-1-butanol,Butanoic acid ethyl ester,Butanoic acid propyl ester,Acetic acid butyl ester,Butanoic acid,2-methyl-ethyl ester,Propanoic acid ethyl ester. The main aroma components of the two apple varieties were basically the same, and the relative content of the acetate type aroma components in the bagged fruit was lower than that of the non-bagged fruits.
Key words: apple(Malus domestica Borkh.); bagging; aromatic compound; variety comparison
近年來隨著新疆維吾爾自治區林果面積的不斷擴大,蘋果(Malus domestica Borkh.)種植面積也呈增長趨勢。隨著生活水平的提高,消費者已不滿足果實美觀、糖分等內外在品質的現狀[1],蘋果果實香氣已成為消費者選擇商品果的一項重要指標。果實套袋是生產優質、安全、無公害水果的重要技術措施之一,但同時也會改變一部分果實品質指標[2,3]。因此,研究套袋對蘋果果實香氣成分的影響,對調控果實香氣及改善果實品質、完善套袋理論研究具有重要的意義。關于蘋果果實生長發育的研究,一方面集中在品種間差異,如乜蘭春等[4]對富士、喬納金、王林等品種的果實進行了探討;靳蘭等[5]對元帥等蘋果果實香氣成分進行了研究。另一方面是套袋對果實香氣成分的影響,李慧峰等[6]、王少敏等[7]、魏樹偉等[8]詳細闡述了套袋對寒富、皇家嘎啦等品種果實香氣成分的影響。本試驗通過測定、分析套袋對新富1號(M. domestica cv. Xinfu No.1)、長富2號(M. domestica cv. Fuji Nagafu No.2)蘋果果實香氣成分的影響,明確了2個品種果實香氣成分之間的差異,旨在為今后新疆蘋果調控果實香氣和改善果實品質提供科學依據。
1 材料與方法
1.1 植物材料
試驗于2016年10-12月在山東農業大學園藝學院中心實驗室進行,供試蘋果品種分別為新富1號、長富2號,均采自新疆維吾爾自治區阿克蘇市紅旗坡果園,每品種采集充分成熟的套袋和未套袋果實樣品各10個,采后乘飛機帶回實驗室,用自來水和去離子水清洗,再進行香味物質的萃取和測定。endprint
1.2 方法
1.2.1 樣品制備 稱取果肉30 g于榨汁機中打碎,吸取7 mL放入15 mL樣品瓶中,加入2 g氯化鈉密封。采用頂空固相微萃取方法,將老化好的萃取頭插入樣品瓶頂空部分萃取30 min,取出萃取頭插入氣相色譜儀,在270 ℃條件下解吸5 min。
1.2.2 GC-MS分析 采用Trace GC-MS聯用儀(美國Finnigan公司)分析,參照汪立平等[9]和陳美霞等[10]的方法,略加改動。色譜條件:采用Supelco CV 1701柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),柱前壓7 psi,進樣口溫度200 ℃;升溫程序:35 ℃保持1 min,以8 ℃/min升高到180 ℃,以15 ℃/min升高到230 ℃,保持5 min。載氣為99.99%He,流速2.71 mL/min。質譜條件:離子源為EI,離子源溫度200 ℃,電子能量70 eV。掃描質量范圍45~450 amu。
1.3 數據處理
試驗數據利用NISl library和Wiley library譜庫進行檢索,采用峰面積歸一法測定各成分的相對百分含量[11-13]。
2 結果與分析
2.1 果實香氣成分特征分析
按照GC-MS法對樣品進行分析,獲得了新富1號和長富2號套袋與未套袋處理下的果實香氣成分總離子流,分別見圖1、圖2、圖3、圖4?;衔镔|譜圖經人工解析及NISl library和Wiley library譜庫檢索定性,并結合資料分析,共鑒定出66種香氣成分(揮發性物質)。其中,新富1號套袋果實有39種香氣成分,新富1號未套袋果實有32種;長富2號套袋果實有50種,長富2號未套袋果實有45種。可見,4種果實香氣成分均存在一定差異。
4種果實香氣成分相對含量測定結果見表1。由表1可以看出,4種果實共有的化合物有乙酸乙酯、乙酸己酯、乙酸戊酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸丁酯、丁酸-2-甲基-1-甲乙酯、正戊酸己酯、己酸乙酯、2-甲基乙酸丁酯、2-甲基丁酸甲酯、2-甲基丁酸乙酯、2-甲基丁酸丁酯、2-甲基-丁酸-2-甲基丁酯、2-甲基丁酸己酯、1-丁醇、1-己醇、2-甲基-1-丁醇、法呢烯,共24種。
2.2 新富1號果實香氣成分特征分析
由表1可見,從新富1號未套袋果實中檢測到32種香氣成分(揮發性物質),其中乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酸乙酯、2-甲基乙酸丁酯、乙酸己酯相對含量最高,分別為28.62%、16.88%、11.69%、8.92%、6.71%;其次為2-甲基丁酸乙酯、丙酸乙酯、1-丁醇、正戊酸己酯、1-己醇、法呢烯,分別為3.61%、2.97%、2.61%、2.44%、1.72%、2.15%;相對含量最低的分別為2-甲基-6-庚烯甲醇(0.09%)、丙酸丙酯(0.11%)、丙酸丁酯(0.11%)。
從新富1號套袋果實中檢測到39種香氣成分,其中乙酸乙酯、乙酸丁酯、2-甲基乙酸丁酯、丁酸乙酯、乙酸己酯相對含量最高,分別為20.66%、15.12%、8.68%、8.53%、6.99%;其次為正戊酸己酯、法呢烯、2-甲基丁酸乙酯、1-丁醇、丙酸乙酯、己酸-2-甲基丙酯、2-甲基丁酸丁酯、1-己醇,分別為5.31%、4.46%、3.89%、3.44%、2.78%、2.14%、1.94%、1.86%;相對含量最低的分別為2-甲基-苯酸乙酯(0.04%)、丙酸丁酯(0.12%)。
比較發現,新富1號套袋果實比未套袋果實多10種香氣成分,分別是乙酸-2-乙基己酯、己酸甲酯、己酸丙酯、己酸己酯、2-甲基丁酸戊酯、2-甲基-苯酸乙酯、1-苯醇-2-甲基丁酯、乙醇、2-戊醇、1-甲氧基-2-甲基丁烷;但比未套袋果實少3種香氣成分,分別為乙酸-2-甲基丙酯、正丁基異氰酸乙酸酯和2-甲基-1-戊醇乙酸酯。此外,新富1號套袋與未套袋果實中香氣成分均以乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酸乙酯、2-甲基乙酸丁酯、乙酸己酯相對含量最高,分別占各自總量的59.98%、72.82%。因此,新富1號套袋與未套袋果實的主要香氣成分基本一致,但相對含量差異明顯。
2.3 長富2號果實香氣成分特征分析
由表1可見,從長富2號未套袋果實中檢測到45種香氣成分,其中2-甲基丁酸乙酯、丁酸乙酯、2-甲基乙酸丁酯、2-甲基丁酸-1-甲基乙酯、正戊酸己酯、2-甲基-1-丁醇、乙酸己酯的相對含量最高,分別為18.65%、10.52%、9.88%、6.82%、6.47%、6.47%、6.02%;其次為丙酸乙酯、乙酸丁酯、2-甲基丁酸甲酯、丁酸丙酯、1-己醇、1-丁醇、2-甲基丁酸丁酯、2-甲基-丁酸-2-甲基丁酯、丁酸甲酯,分別為5.78%、3.22%、3.08%、2.57%、2.18%、1.86%、1.75%、1.67%、1.53%;相對含量最低的分別為(E)-2-甲基-2-丁烷丙酯(0.02%)、環丁基甲酸己酯(0.02%)、異戊酸己酯(0.07%)。
從長富2號套袋果實中檢測到50種香氣成分,其中2-甲基乙酸丁酯、乙酸己酯、正戊酸己酯、乙酸丁酯、2-甲基-1-丁醇、丁酸乙酯的相對含量最高,分別為14.42%、8.92%、6.42%、6.35%、6.20%、5.40%;其次為2-甲基丁酸乙酯、丁酸-2-甲基-1-甲基乙酯、丁酸丙酯、法呢烯、2-甲基丁酸丁酯、2-甲基丁酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、2-甲基-苯酸乙酯、丙酸丙酯、1-丁醇、丁酸丁酯、1-己醇,分別為4.75%、4.60%、4.58%、4.30%、2.80%、2.79%、2.78%、2.62%、2.45%、2.27%、2.12%、2.04%、1.78%;相對含量最低的分別為環丁基甲酸己酯(0.03%)、己酸-2-甲基丙酯(0.04%)。endprint
比較發現,長富2號套袋果實比未套袋果實多12種香氣成分,分別是丙酸己酯、丙酸異戊酯、丁酸異戊酯、己酸-2-甲基丙酯、丙酸己酯、己酸戊酯、1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)環己醇乙酸酯、2-戊醇、2-甲基-6-庚烯甲醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮、α-法呢烯、1,3-雙(甲基乙基)-1,3-環戊二烯;比未套袋果實少7種香氣成分,分別是2-甲基丙酸丁酯、2-甲基丁酸-1-甲基乙酯、2-甲基-1-戊醇乙酸酯、(E)-2-甲基-2-丁烷丙酯、正戊醇、己酸-3-巰基己醇、乙氧基乙酸。此外,長富2號套袋與未套袋果實中香氣成分均以2-甲基乙酸丁酯、乙酸己酯、正戊酸己酯、2-甲基-1-丁醇、丁酸乙酯、丁酸丙酯、乙酸丁酯、2-甲基丁酸乙酯、丙酸乙酯的相對含量較高,但2種處理果實香氣成分的相對含量差異明顯。
2.4 香氣成分類別分析
2個蘋果品種套袋與未套袋果實的香氣成分類別及相對含量情況見表2。由表2可知,4種處理的蘋果果實內相對含量最高的化合物類別均為酯類,新富1號套袋果實、新富1號未套袋果實、長富2號套袋果實、長富2號未套袋果實的酯類化合物相對含量分別為87.24%、92.31%、84.01%、87.45%,以新富1號未套袋果實的含量最高;醇類化合物相對含量分別為8.08%、5.54%、10.36%、10.07%。
在同一品種上,新富1號酯類化合物相對含量是未套袋果實>套袋果實;醇類化合物相對含量是套袋果實>未套袋果實。長富2號酯類化合物相對含量是未套袋果實>套袋果實;醇類化合物相對含量是套袋果實>未套袋果實。在不同品種間,套袋果實酯類化合物相對含量是新富1號>長富2號;醇類化合物相對含量是長富2號>新富1號。未套袋果實酯類化合物相對含量是新富1號>長富2號;醇類化合物相對含量是長富2號>新富1號。
3 小結與討論
香氣是果實品質的重要指標。香氣物質通過人的味覺和嗅覺,對人體的生理和心理產生作用。果實的香氣形成受多種因素的影響,如環境條件、栽培方式、種類本身等。套袋技術作為一種蘋果栽培常用技術手段,在改善蘋果外觀[2]指標的同時,也改變了一些內在品質指標,如香氣成分、含糖量等[3]。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、乙酸己酯等化合物;醇香型含較多的丁醇、3-甲基丁醇和己醇等化合物。Dixon等[14]認為在蘋果揮發性物質中低分子酯類化合物占78%~92%。Paillard[15]根據酯的類型將酯香型蘋果分為乙酸酯型、丙酸酯型、丁酸酯型及乙醇酯型,其試驗結論表明,富士蘋果為乙酸酯型。由此可判斷,新富1號、長富2號均屬于典型的乙酸酯型。
試驗采用富士蘋果品種新富1號、長富2號作為試材,對果實進行套袋處理,使果實處在不同的微域環境中,套袋與未套袋果實所處的溫度、光照條件差異較大,從而造成不同處理果實香氣成分出現差異,未套袋果實主要香氣成分總量高于套袋果實,并且套袋沒有改變新富1號、長富2號蘋果的主要香氣成分,但套袋果實主要香氣成分的相對含量均低于未套袋果實。2個富士蘋果品種果實香氣成分均以酯類和醇類化合物為主,主要香氣成分基本一致,新富1號、長富2號酯類化合物相對含量為未套袋果實>套袋果實;醇類化合物相對含量為套袋果實>未套袋果實??梢娞状岣吡斯麑嵵写碱惢衔锏目偤?,而降低了酯類化合物的總含量。新富1號果實香氣成分以乙酸乙酯、乙酸丁酯、2-甲基乙酸丁酯、丁酸乙酯、乙酸己酯為主;長富2號果實香氣成分均以2-甲基乙酸丁酯、乙酸己酯、正戊酸己酯、2-甲基-1-丁醇、丁酸乙酯、丁酸丙酯、乙酸丁酯、2-甲基丁酸乙酯、丙酸乙酯為主。
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