不同番茄品種揮發(fā)性物質(zhì)的測定分析

何勝男 王海鳳 劉海學(xué) 潘小丹 蔣琳

摘要：本試驗(yàn)以不同品種的番茄為研究對象，采用固相微萃取-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行測定分析其揮發(fā)性物質(zhì)，通過主要成分分析研究不同品種番茄的風(fēng)味差異，為人們選購番茄提供參考，同時(shí)，為番茄風(fēng)味評估提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：番茄;揮發(fā)性物質(zhì);風(fēng)味;固相微萃取;氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用

基金項(xiàng)目：天津農(nóng)學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201810061208）

中圖分類號： S641 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2019.14.032

番茄果實(shí)營養(yǎng)豐富，具有特殊風(fēng)味。可以作為水果生食、又可作為蔬菜炒食或加工制成番茄醬、果汁等。番茄果實(shí)富含多種營養(yǎng)物質(zhì)、維生素和礦質(zhì)元素，如VA、VB2、VC、鈣、鎂、鋅、碘、類黃酮類、類胡蘿卜素等[1，2]。番茄紅素更是被認(rèn)為具有很好的防癌、降壓等作用[3，4]。此外，果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)成分也是構(gòu)成和衡量番茄果實(shí)鮮食風(fēng)味以及加工品質(zhì)的重要因素之一。目前在番茄果實(shí)中己報(bào)道出超過400種揮發(fā)性物質(zhì)，主要包括醇類、醛類、酮類和酯類等[5，6]。其中，只有30多種物質(zhì)真正影響番茄果實(shí)的揮發(fā)性特性。正是由于這些揮發(fā)性物質(zhì)造成了番茄特殊的風(fēng)味及營養(yǎng)價(jià)值，本實(shí)驗(yàn)對揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行分析測定，研究其風(fēng)味成分，為人們選購番茄提供參考。

在研究揮發(fā)性物質(zhì)分析前，常需要對樣品進(jìn)行適當(dāng)?shù)募兓透患幚怼Ｔ趯Ψ压麑?shí)的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行提取過程中，采用蒸汽蒸餾法、溶劑萃取法、超臨界流體萃取法等傳統(tǒng)的萃取方法時(shí)，果實(shí)中的揮發(fā)性物質(zhì)與催化揮發(fā)性物質(zhì)產(chǎn)生的酶類物質(zhì)往往會被酶解掉[7]。因此，在分離和提取番茄果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)時(shí)，必須選用更快的分離和提取方法。固相微萃取技術(shù)（solic-phase micro-extraction，SPME）是一種新型高效的樣品預(yù)處理技術(shù)，該技術(shù)可以根據(jù)目標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行選擇性的萃取，與傳統(tǒng)方法相比，操作簡單快速、費(fèi)用較低且所需分析樣品量少。

自從該技術(shù)發(fā)展起來就迅速和其他儀器設(shè)備結(jié)合發(fā)展成為一種新的技術(shù)領(lǐng)域。如氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（LC-MS）等[8]。近年來，氣質(zhì)聯(lián)用儀的應(yīng)用也越來越普遍[9～11]，但目前針對番茄香氣成分萃取效果的相關(guān)研究報(bào)道還較少。

1 材料與方法

1.1 材料

購買3個番茄品種：紅色圣女果（紅果）、綠寶石番茄（綠果）和紫色圣女果（紫色）。

1.2 儀器與設(shè)備

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀Agilent7890A-5975C：美國Agilent公司。

恒溫磁力攪拌器：美國Supelco公司。

SPME手動進(jìn)樣手柄、50/30μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取頭：美國Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 揮發(fā)性成分測定

1.3.1.1 SPME取樣 每個品種分別取大小均勻的10個果實(shí)，用勻漿機(jī)打成勻漿，取約5g番茄果肉勻漿，立即用聚四氟乙烯丁基合成橡膠隔片密封，置于40℃恒溫磁力攪拌器上，磁力攪拌速率為8000r/min，平衡10min，然后，固相微萃取吸附30min，立即插入進(jìn)樣口，解析3min，進(jìn)行GC-MS分析。

1.3.1.2 儀器分析 色譜條件：色譜柱為DB-WAX彈性石英毛細(xì)管柱（30 m×250μm×0.25μm），進(jìn)樣口溫度250℃。

進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣;升溫程序：40℃保持2.5min，10C/min升至110℃，然后，以6℃/min升溫至230℃，維持8min;載氣為高純He（99.999%），流速為1.0 mL/min。

質(zhì)譜條件：電子電離方式;電離電壓70 eV;離子源溫度250℃;選擇性離子掃描，掃描質(zhì)量范圍為35～500u。

2 結(jié)果與分析

2.1 三種番茄揮發(fā)性物質(zhì)種類分析

根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得數(shù)據(jù)，對紅色圣女果、綠寶石番茄和紫色番茄含有的揮發(fā)性物質(zhì)種類進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

由表1數(shù)據(jù)可得出，在紅色圣女果中共含有114種揮發(fā)性物質(zhì)，其中，烴類25種，醇類15種，酯類14種，酮類16種，醛類9種，其他類物質(zhì)35種。

在綠寶石番茄中共含有65種揮發(fā)性物質(zhì)，其中，烴類24種，醇類4種，酯類10種，酮類6種，醛類11種，其他類物質(zhì)10種。

在紫色番茄中共含有56種揮發(fā)性物質(zhì)，其中，烴類11種，醇類7種，酯類7種，酮類3種，醛類12種，其他類物質(zhì)16種。

從表1數(shù)據(jù)中還可以看出，同一類揮發(fā)性物質(zhì)在不同品種的番茄中種類不一樣。比如，醇類，在紅色圣女果中有15種，在綠寶石番茄中有4種，在紫色番茄中有7種。醛類在紅色圣女果中有9種，在綠寶石番茄中有11種，在紫色番茄中有12種。可以得出物質(zhì)種類不同造成的口味不一樣。

2.2 三種番茄揮發(fā)性物質(zhì)含量分析

根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得數(shù)據(jù)，對紅色圣女果、綠寶石番茄和紫色番茄含有的揮發(fā)性物質(zhì)含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

由圖1、圖2、圖3可得出，在這三種番茄中醇類占百分比比較高，其次，酮類和醛類所占百分比也比較高，這就得出了番茄香味的來源，正是由于這些揮發(fā)性物質(zhì)造成番茄有著特殊的風(fēng)味。

2.3 三種番茄揮發(fā)性物質(zhì)的主成分分析

由主成分的二維因子得分圖（圖4）可知，第一個變量（主成分）的方差貢獻(xiàn)率為67.32%，第二個為32.68%，三個品種在得分圖上完全分離說明他們的揮發(fā)性物質(zhì)不同，進(jìn)一步證明了不同品種風(fēng)味不同。

3 討論

在番茄中，己報(bào)道了超過400種的揮發(fā)性物質(zhì)，Baldwin等[12]認(rèn)為番茄的主要特征效應(yīng)化合物有16種，其中番茄紅素，6-甲基-5- 庚烯-2-醇和6-甲基-5-庚烯-2-酮的前體物質(zhì)均為番茄紅素，呈現(xiàn)出甜甜的花香氣味并伴有清香[13]，會隨著果實(shí)的成熟含量逐漸增加[14]，酮類、醇類和酯類物質(zhì)共有的揮發(fā)性物質(zhì)揮發(fā)產(chǎn)生特殊的香氣，構(gòu)成了紫色番茄主體風(fēng)味，是表征紫色番茄香氣特征的嗅感物質(zhì)。另外，一些物質(zhì)濃度不高但它的對數(shù)閾值單位很高，也對風(fēng)味產(chǎn)生重要影響。其他一些相對含量不高的化合物為番茄風(fēng)味的輔助香氣物質(zhì)即背景香氣物質(zhì)[15]，多種揮發(fā)性物質(zhì)相互作用形成紫色番茄特有風(fēng)味，但這些揮發(fā)性物質(zhì)如何相互作用值得更進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

利用簡單、快捷固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對3個品種的番茄（紅色圣女果、綠寶石番茄、紫色番茄）新鮮果實(shí)的揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行了分析鑒定，共鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)186種。其中，醛類物質(zhì)17種，醇類物質(zhì)18種，酮類物質(zhì)20種，烴類物質(zhì)49種，酯類物質(zhì)28種，其他物質(zhì)54種。醛類、醇類、酮類、酯類是這3個番茄品種果實(shí)的主要揮發(fā)性物質(zhì)。3個品種共有的成分有12種，但不同品種間揮發(fā)性成分的種類和含量存在很大的差異。總之，揮發(fā)性物質(zhì)組分、含量及相互作用，賦予了番茄不同品種相似和獨(dú)特的風(fēng)味。

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作者簡介：何勝男，本科學(xué)歷，研究方向：微生物。

通訊作者：王海鳳，碩士，實(shí)驗(yàn)師，研究方向：農(nóng)業(yè)分析檢測。