陳霖虹,傅曼琴 ,陸勝勇3,李 璐,鐘玉娟,李俊星,肖更生1,
(1.仲愷農業工程學院輕工食品學院,廣東廣州 510225;2.廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所,農業農村部功能食品重點實驗室,廣東省農產品加工重點實驗室,廣東廣州 510610;3.江門市植保有限公司,廣東江門 529000;4.廣東省農業科學院蔬菜研究所,廣東省蔬菜新技術研究重點實驗室,廣東廣州 510640)
南瓜(Cucurbita moschataD.)為葫蘆科(Cucurbitaceae)南瓜屬(Cucurbita)一年蔓生草本植物,起源于美洲。南瓜的環境適應能力強,易于栽培,因此在我國南北方均有著廣泛的種植區域[1-2]。目前,世界南瓜產量約為2700 萬噸,中國產量占世界總產量一半[3]。《本草綱目》中記載,南瓜性味甘溫,有補中益氣、消炎止痛、解毒殺蟲、明目定睛等功效[4]。南瓜兼食用、藥用、保健和觀賞價值為一體,其中果實主要被用作于糧食,果實中的主要成分為淀粉及其他糖類物質,同時富含維生素C、肌醇等生物活性及營養成分,具有很高的食用及藥用價值,開發價值與市場前景廣闊。
南瓜果實中的淀粉和可溶性固形物含量受到多基因的共同調控,馬瑋等[5]的研究表明,二者在果實的生長發育及采后各個時期均存在著密切的轉化關系,對于果實的風味、口感和營養價值起著重要的作用,也是評價南瓜品質的重要指標。南瓜作為具有降血糖功效的食物之一[6],已有研究表明其降糖功效與其糖分及肌醇之間的比例有著重大關系[7]。肌醇是南瓜果實中降血糖的主要功能成分,屬B 族維生素,能夠促進新陳代謝與發育、抑制膽固醇生成及動脈硬化[8],不同南瓜品種中肌醇含量差異較大,篩選出富含肌醇的南瓜品種對其深加工及開發利用有著重要意義。揮發性成分能夠客觀地反映出果實的風味特點,是果實風味品質重要指標之一。南瓜具有特殊的清香味,由于供試材料的差異,其結果也不盡相同,但都表現為以醛類、醇類、酮類為主[9-10]。
目前對于南瓜的研究還較多集中在品種的選育、栽培技術與南瓜加工品開發與利用方面上,因而培育出具有高營養價值的特色南瓜品種成為南瓜育種的重點方向。本研究以黑小寶、香緣早、香緣1號、221-08、221-09 這5 個南瓜品種為研究對象,對南瓜果肉的品質指標包括干物質、淀粉、pH、總酸、肌醇、抗壞血酸、糖類化合物和總酚、抗氧化活性及揮發性成分進行分析對比,進而挑選出綜合品質最優的南瓜品種,以期為南瓜品種的選育及其深加工提供一定的理論參數和科學依據。
本研究所用南瓜 均為廣東省農業科學院蔬菜研究所自行選育,名稱或編號為黑小寶、香緣早、香緣1 號、221-08 和221-09 這5 個品種的成熟南瓜,采收于廣東省農業科學院蔬菜研究所白云基地,室溫貯藏;無水乙醇(分析純)、無水甲醇(分析純)、乙腈(色譜級)、甲醇(色譜級)、酚酞 天津大茂化學試劑公司;氫氧化鈉、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,2-聯 氮-二(3-乙 基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽(ABTS)上海麥克林生化科技有限公司;偏磷酸、Trolox(維生素E 衍生物)天津科密歐化學試劑有限公司;碳酸鈉、過硫酸鉀 天津福晨化學試劑廠;果糖、葡萄糖、蔗糖、抗壞血酸、肌醇、沒食子酸等標準品、Folin-Ciocalteu 試劑 上海源葉生物科技有限公司;28 種烷烴混標(C5~C32)上海安譜璀氏標準技術服務有心公司。
ME204 電子分析天平、101-3ABS 電熱鼓風干燥箱 上海科恒實業發展有限公司;HWS-26 電熱恒溫水浴鍋 上海恒科學儀器有限公司;PBJ-S03E 不銹鋼破壁料理機 江門市貝爾斯頓電器有限公司;DL-800B 超聲波清洗器 上海之信儀器有限公司;JW-1042 型離心機 安徽嘉文儀器裝備有限公司;LC-20AT 高效液相色譜、UV-1800 紫外可見分光光度計 日本島津公司;pH 計 梅特勒—托利多儀器(上海)有限公司;DRC-1000REC 凍干機 東京理化器械株式會社;SB-1300 旋轉蒸發儀 廣州騰朗科技儀器有限公司;DF-101S 集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 上海力辰邦西儀器科技有限公司;GC-MS 7890-5977B-ODP 氣相色譜-質譜聯用儀 美國Agilent公司。
1.2.1 南瓜果實理化性狀指標測定 果實干物質含量根據GB 5009.3-2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》進行測定;淀粉含量參照GB 5009.9-2016《食品安全國家標準 食品中淀粉的測定》中酶水解法進行測定;pH 采用pH 計在室溫下測定;總酸含量參照GB 12456-2021《食品安全國家標準 食品中總酸的測定》中酸堿指示劑滴定法進行測定。
糖類化合物含量采用高效液相色譜法測定[11]。試樣制備:取南瓜果漿1.0 g 與2 mL 蒸餾水混合均勻,超聲處理15 min,10000 r/min 離心10 min,取上清液用一次性注射器通過0.22 μm 水系膜注入1.5 mL 液相瓶。色譜條件:色譜柱為Shodex Asahipak NH2P-50 4E(4.6 mm×250 mm),檢測器為蒸發光(ELSD)檢測器,柱溫40 ℃,漂移管溫度為50 ℃,流動相為70%乙腈,流速1.0 mL/min,進樣量為10 μL。標準品為果糖、葡萄糖、蔗糖3 種糖類物質,果糖標準曲線為:y=336700x-16104,R2=0.9992;葡萄糖標準曲線為:y=301913x-138990,R2=0.9991;蔗糖標準曲線為:y=373324x-112774,R2=0.9997。
1.2.2 南瓜果實營養成分測定 肌醇含量使用高效液相色譜法來進行測定。試樣制備及色譜條件同糖類化合物。標準曲線為:y=2000000x-231545,R2=0.9941。
抗壞血酸含量采用高效液相色譜法進行測定。試樣制備:取南瓜果肉100 g 左右,加入等質量的20 g/L 的偏磷酸溶液,均質混勻。取2 g 混合均勻的勻漿試樣用20 g/L 的偏磷酸溶液于50 mL 容量瓶定容,之后至離心管內超聲提取、離心,將上清液過0.45 μm 水相濾膜,得到抗壞血酸待測液。色譜條件:C18色譜柱(4.6×250 mm,5 μm),柱溫 30 ℃;二極管陣列檢測器PDA,檢測波長為254 nm;流動相:0.1%的(NH4)2HPO4,調節至pH 至2.7;流速:1.0 mL/min;進樣量:10 μL。標準曲線為:y=26889x-61228,R2=0.9984。
1.2.3 南瓜果實總酚和抗氧化活性測定
1.2.3.1 總酚含量測定 參考Yu 等[12]的方法提取總酚并稍作修改:準確稱取1 g 南瓜果肉凍干粉末置于燒杯中,用70%乙醇溶液在30 ℃下攪拌提取三次,合并提取液,隨后將上清液使用旋轉蒸發儀蒸發至干燥,最后用甲醇將提取液定容至10 mL。取稀釋后的提取液1 mL,加入2 mL 50% Folin-Ciocalteu試劑,振蕩混合,再加入2 mL 10%碳酸鈉溶液,避光放置1 h,測定760 nm 處吸光值。
1.2.3.2 抗氧化活性的測定 DPPH 自由基清除率:參考Arise 等[13]的方法進行測定并做適當修改。將DPPH 溶于80%甲醇中,至其最終濃度為100 μmol/L,避光保存備用。取0.4 mL 的待測液與0.6 mL 的DPPH 溶液于試管中避光反應30 min,于517 nm 下測定其吸光度;以Trolox 為標準品,測定不同濃度Trolox 對DPPH 自由基的清除率并繪制標準曲線(y=0.0144x+0.0148,R2=0.9967),結果以Trolox 當量(mg TE/g)表示。
ABTS+自由基清除率:參考Feng 等[14]的方法進行測定并做適當修改。取2.45 mmol/L 過硫酸鉀溶液與7 mmol/L ABTS 溶液按體積比1:1 混合,記為ABTS 儲備液。將其置于避光條件下反應12 h 后,用80%甲醇稀釋至其在734 nm 波長下的吸光度為0.70±0.02,得到ABTS 工作液。取0.4 mL 待測液,加入3.6 mL ABTS 工作液,搖勻后在避光條件下反應30 min,于波長734 nm 下測定其吸光度;以Trolox 為標準品,通過測定其不同濃度與清除率繪制標準曲線(y=0.0188x+0.0016,R2=0.9986),結果以Trolox 當量(mg TE/g)表示。
1.2.4 品質指標的灰色關聯分析 5 個不同品種南瓜果實的9 個品質指標包括干物質、淀粉、pH、總酸、肌醇、抗壞血酸、糖類化合物、總酚、抗氧化活性。參考任凱麗等[15]的方法,計算出5 個南瓜品種的等權關聯度和加權關聯度。
1.2.5 南瓜果實揮發性成分分析 采用頂空固相微萃取(HS-SPME)結合氣相色譜-質譜法(GC-MS)檢測南瓜的揮發性成分含量。參考Verzera 等[16]的方法,并略作修改。取4.0 g 南瓜果肉漿,置頂空瓶中,加入1.2 g NaCl,40℃恒溫水浴,磁力攪拌轉速150 r/min,在恒溫加熱磁力攪拌器中平衡10 min 后,將萃取針插入頂空瓶中萃取吸附40 min,最后將吸附完成的萃取頭拔出并插入到GC-MS 進樣器中,同時啟動儀器采集數據,解吸5 min。
色譜條件:DB-5 MS 色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);載氣:He,流速為1.0 mL/min。進樣口溫度250 ℃,手動進樣且不分流;程序升溫:柱初溫45 ℃,保持3 min,以5 ℃/min 上升到140 ℃,再以10 ℃/min 上升到220 ℃,保持5 min。
質譜條件:電離方式為電子轟擊離子源(Electron impact ion source);電離電壓70 eV;傳輸線溫度280 ℃;離子源溫度230 ℃;電子倍增器電壓1353 V;四極桿溫度150 ℃;質量掃描范圍33~50 u。
定性:以C5~C32飽和烷烴作為標準,用相同的升溫程序對正構烷烴進行性分離與測定,并計算測試樣品中各組分的保留指數(Retention indices,RI),結合計算機NIST 14.0 庫進行相似度檢索及參考文獻和數據庫中相關物質的保留指數進行共同定性。
式中,N 為色譜圖中位于目標物質左側正構烷烴的碳原子數,n 為位于目標物質兩側的正構烷烴碳原子數之差,tRa、tRN和tR(N+n)分別是色譜圖中待測物質、待測物質左側、待測物質右側正構烷烴的保留時間。
定量:相對含量按照峰面積歸一化法計算,求出各個揮發性成分的相對含量。
1.2.6 相對氣味活度值測定 參考Liang 等[17]的計算方法,采用相對氣味活度值(Relative odor activity value,ROAV)評價各揮發性成分對南瓜果肉風味的貢獻,將樣品風味貢獻最大的組分設為ROAVmax=100,其他揮發性成分由以下公式計算:
其中:CA為各風味組分的相對百分含量(%);TA為各風味組分的感覺閾值(μg/kg);Cstan為對樣品風味貢獻最大的風味組分的相對百分含量(%);Tstan為對樣品風味貢獻最大的風味組分的感覺閾值(μg/kg)。
所有實驗處理均重復3 次,結果以平均值±標準偏差表示;采用Microsoft Excel 2019 計算5 個南瓜品種的9 個品質指標的關聯系數及關聯度,分析香氣成分的相對含量;采用Origin 2018 與SIMCA 13.0繪圖;數據運用SPSS 26.0 軟件進行顯著性分析。
不同品種南瓜的果實理化性狀結果如表1 所示。5 個南瓜品種中,除黑小寶與221-09 的干物質含量之間無顯著性差異(P>0.05),其余各個指標之間差異顯著(P<0.05)。由表1 可知,香緣早的干物質含量最高,為50.91%,221-09 干物質含量最低(36.95%)。干物質含量直接影響著南瓜果肉的干濕度。干物質含量越低,水分含量則越高,南瓜果肉則表現為更濕潤,風味更淡。相反,干物質含量越高,南瓜果肉的口感及風味則更好[18]。

表1 不同品種南瓜果實理化性狀指標Table 1 Physical and chemical properties of different varieties of pumpkin fruits
在5 個不同品種南瓜當中,221-09 南瓜的淀粉含量最高,為3.65%,黑小寶品種南瓜的淀粉含量最低,為1.06%。淀粉是植物體內重要儲能物質,主要包括直鏈淀粉和支鏈淀粉。對于果肉硬度的保持也有著重要作用,南瓜果肉淀粉含量與其面度、糯性、質地關系密切。淀粉含量較低時果肉較粗、無彈性,淀粉含量較高時表現為粉糯。因此,淀粉含量越高,越能符合人們對南瓜口感“粉、面”的要求,品質更佳。
如表1 所示,5 個品種南瓜的pH 為7.26~7.95,均呈中性;總酸含量具有顯著性差異(P<0.05),其中黑小寶的總酸含量最高,為29.75 mg/kg,香緣早的總酸含量最低(7.54 mg/kg)。在前人的研究結果中可以發現,總酸含量與南瓜品質的關系呈負相關[19],因此可知,總酸含量越低,南瓜果實整體品質則越優。
糖度是衡量果實品質的重要指標[20],果實內積累的可溶性固形物主要由果糖、葡萄糖、蔗糖等可溶性糖類物質組成,在果實品質成分和風味物質合成中具有重要作用[21]。有研究表明,南瓜果實中的淀粉和可溶性固形物之間存在著相互轉化的關系,與糖類物質在南瓜體內的合成、運輸以及代謝調控有關[22],共同影響著南瓜果實的風味和口感。如圖1 所示,除香緣早與221-08 果糖含量之間無顯著性差異(P>0.05),其余品種南瓜果肉中的果糖、葡萄糖、蔗糖含量之間具有顯著性差異(P<0.05)。其中果糖和葡萄糖含量最高的是221-09,分別為57.97 和39.51 mg/g;而蔗糖含量最高的是香緣早為52.04 mg/g。在Darrudi 等[23]對于中國南瓜和其可溶性固形物含量的研究中發現,中國南瓜果實的質量、厚度及產量等性狀與其可溶性固形物含量呈顯著正相關關系。且蔗糖對于南瓜果實的甜度影響最大,也是合成果實淀粉和揮發性成分的基礎,表明蔗糖含量是南瓜果實口感品質的關鍵因素[24-25],因此,香緣早中蔗糖含量顯著高于其余品種,可以推測香緣早果肉甜度最高,口感品質最優。

圖1 不同品種南瓜果實糖類化合物含量Fig.1 Content of carbohydrate compounds in different varieties of pumpkin fruits
南瓜肌醇類物質含量豐富,具有降脂、降糖功效,在血糖調控的信號傳遞中起到重要作用[26]。Xia 等[27]研究證明了南瓜肌醇具有降糖的功能,且不需要經過酸解,只需直接食用就可以達到降糖作用[28]。由圖2A 可知,不同品種南瓜的肌醇類物質存在顯著性差異(P<0.05)。香緣早中肌醇含量最高,為17.02 mg/g,其次是香緣1 號(14.32 mg/g),含量最少的是221-09,僅為1.48 mg/g。與楊紅娟等[29]研究選育出的富肌醇南瓜品種的肌醇含量為16.44 mg/g相比,香緣早也屬于富肌醇南瓜品種之一。

圖2 不同品種南瓜果實肌醇(A)和抗壞血酸(B)含量Fig.2 Inositol (A) and ascorbic acid (B) content of different varieties of pumpkin fruits
5 種南瓜果肉的抗壞血酸含量差異性顯著(P<0.05)。如圖2B 所示,香緣早果肉中抗壞血酸含量最高,為15.26 mg/100 g,其次是黑小寶(5.10 mg/100 g),221-09 則最低,為2.17 mg/100 g。抗壞血酸含量對于南瓜的口感的影響不明顯,但是當其含量低于10 mg/100 g 時,南瓜的各項營養指標含量都會偏低[18]。因此抗壞血酸含量越高,南瓜果實整體品質越佳。
水果和蔬菜中的酚類物質屬于對人體健康有益的主要生物活性化合物,有利于預防疾病和增強免疫系統[30]。不同南瓜品種總酚的含量如圖3A 所示,黑小寶總酚含量顯著高于香緣早、香緣1 號和221-08,但顯著低于221-09(P<0.05)。221-09 總酚含量最高,為3.00 mg GAE/g,其次為黑小寶(2.74 mg GAE/g),香緣1 號的總酚含量最低,為2.44 mg GAE/g。鎖冠文[31]對超聲波處理后的南瓜汁進行測定,總酚含量介于2.03~2.46 mg GAE/g,與本文實驗結果相接近。

圖3 不同品種南瓜果實總酚含量(A)、DPPH 值和ABTS 值(B)Fig.3 Total phenols content (A),DPPH value and ABTS value (B)of different varieties of pumpkin fruits
南瓜果肉中的酚類活性物質與其抗氧化活性相關。采用DPPH 自由基清除法、ABTS+自由基清除法2 種方法來評估5 個品種南瓜果肉的抗氧化能力,結果如圖3B 所示,不同南瓜品種的抗氧化能力具有顯著性差異(P<0.05)。其中,221-09 品種南瓜DPPH 和ABTS 值最高,分別為0.33 和0.25 mg TE/g,香緣1 號DPPH 和ABTS 值最低,分別為0.15 和0.09 mg TE/g。DPPH 與ABTS 值抗氧化能力的結果相一致,且與總酚含量結果相似,這是由于水果和蔬菜當中的總酚含量與抗氧化活性之間存在一定線性關系[32],但由于不同品種南瓜中所含多酚的種類及含量不同,造成總酚與抗氧化能力的趨勢不完全相同,另外南瓜提取液中可能含有一些其他的抗氧化物質,具有清除自由基的效果[33]。其抗氧化活性能力順序均為:221-09>黑小寶>香緣早>221-08>香緣1 號。
對5 個品種南瓜的9 個品質指標進行灰色關聯分析,干物質、淀粉、糖類化合物、肌醇、抗壞血酸、總酚含量和抗氧化能力越高,南瓜綜合品質則越好,因此選用最大值組成參考數列的最優值;5 個品種南瓜pH 均為中性,故最小值為最優值;總酸與南瓜品質呈負相關,在一定程度上越低越好,因此以最小值為最優值作為參考數列。等權關聯度和加權關聯度結果見表2,各個品種南瓜關聯度大小分別代表其品質性狀的優劣,關聯度越大,綜合品質越優。

表2 不同品種南瓜9 個品質指標的灰色關聯度Table 2 Grey correlation of nine quality indicators of different varieties of pumpkins
從表2 可知,5 個不同品種南瓜綜合品質性狀的等權關聯度大小排序為香緣早>221-09>黑小寶>香緣1 號>221-08,綜合品質性狀的加權關聯度大小排序為香緣早>221-09>香緣1 號>黑小寶>221-08。等權關聯度與加權關聯度2 種方法的南瓜品種排名基本相同,香緣早排名均為第一,等權關聯度為0.7706,加權關聯度為0.9234。其次為221-09,排名最后的為221-08。9 個品質指標的灰色關聯度分析結果表明香緣早是其中優異南瓜品種資源。
揮發性有機化合物對人體健康有著積極的益處,果實揮發性成分是果實獨特風味的重要組成,是影響果實品質及消費者喜好程度的關鍵因素[34]。利用GC-MS 對5 個南瓜品種果肉中的揮發性成分進行檢測和分析,采用NIST 14.0 譜庫及正構烷烴混合物計算保留指數(RI)分別對各色譜峰進行相似度檢索比較,并選擇匹配度高的檢索結果作為有效香氣物質,使用面積歸一化法計算各個揮發性成分相對百分含量。
2.5.1 不同品種南瓜揮發性成分的GC-MS 分析由圖4、表3 可知,5 種南瓜果肉共檢測出50 種揮發性成分,包括醛類21 種、醇類13 種、酮類8 種、烴類5 種、烷類2 種和其他類1 種共6 大類。其中醛類物質種類最多,包括反式丁烯醛、2-甲基-2-丁醛、2-甲基-2-丁烯醛、己醛等。醇類物質次之,主要有己醇、1-辛烯-3-醇等。說明醛類和醇類是南瓜果肉中主要揮發性成分,這與陳敏氡等[35]的研究結果相似。比較同類物質不同品種發現,己醇、2-甲基-2-丁醛、D-檸檬烯和3-辛酮在同類物質中含量最高,同時2-甲基-2-丁醛在黑小寶與221-09 整體揮發性成分含量中最高,分別為41.17%和27.92%。5 個南瓜品種中同時被檢測到且相對含量均超過2%的物質有1-辛烯-3-醇、己醛、D-檸檬烯和3-辛酮。

圖4 不同品種南瓜GC-MS 總離子流圖Fig.4 GC-MS total ion current map of different varieties of pumpkins

表3 不同品種南瓜果肉揮發性成分GC-MS 分析Table 3 GC-MS analysis of volatile components in pumpkin pulp of different cultivars
2.5.2 不同品種南瓜揮發性成分種類組成及相對含量 由圖5A 可知,從種類數量上看,黑小寶、香緣早、香緣1 號、221-08 和221-09 分別共檢測出22、26、29、27、27 種揮發性成分,除香緣早外,其余四種南瓜醛類物質數量明顯高于其他類物質,是重要的揮發性成分。由圖5B 可知,從相對含量上看,同一品種不同物質之間,醛類和醇類物質相對含量均顯著高于另外三種物質(P<0.05),醛類物質含量基本最高,占揮發性成分總量的31.06%~69.24%;其次是醇類,占總量的11.92%~42.03%,在整個分類物質中占據較大比重,說明了醛類和醇類物質是南瓜果肉中主要的揮發性成分。在同種類物質不同品種南瓜之間,僅香緣早中醇類物質相對含量顯著高于其余四種品種(P<0.05),相對含量為42.03%,醇類物質帶有特殊花果香氣特征,且閾值較小,對南瓜整體風味起積極的作用[36],顯著提高香緣早中花果香氣成分。黑小寶、香緣1 號、221-08 和221-09 四種南瓜中醛類物質相對含量均超過55%,其中221-09 的醛類含量接近70%,香緣早中醛類物質含量為31.06%,醛類物質通常表現為青草香和果香,但是當其含量高于一定值時,會產生腐敗味,對整體風味物質產生不良影響[37],因此認為,醛類物質在香緣早中表現出來的整體風味更加柔和。酮類物質通常帶有花果香味等令人愉悅的香氣且閾值較高[38],香緣早和香緣1 號中酮類物質相對含量顯著高于黑小寶、221-08 和221-09(P<0.05),因此酮類物質對于香緣早和香緣1 號整體風味的修飾作用顯著高于其余南瓜(P<0.05)。烴類和烷類物質往往具有較高的氣味閾值[39],對于南瓜整體風味形成影響不大。

圖5 不同品種南瓜揮發性成分種類組成(A)及相對含量(B)Fig.5 Species composition (A) and relative content (B) of volatile components in different varieties of pumpkins
2.5.3 不同品種南瓜揮發性成分主成分分析 采用PCA 的方法對南瓜揮發性成分數據進行分析,樣品的揮發性成分聚集成為兩個主成分,可以清晰地將樣品間的差異展現出來[40]。前兩個組分PC1 和PC2分別占37.6%和27.1%,解釋了總差異的64.7%,表明兩個主要組分可以基本反映不同樣本的主要特征信息[41]。在本研究中,所有樣品均被分開,同一品種南瓜的重復性樣品緊密聚集在一起,說明了實驗是可重復和可靠的。如圖6 所示,黑小寶與221-09,樣品間存在重疊,表明其在揮發性成分上存在相似之處。而香緣1 號、221-08 和香緣早沒有任何重疊,表示其在揮發性成分上有一定差異。且黑小寶、香緣1 號、221-08 和221-09 相對聚集,都能夠很好地與香緣早區分開,這表明香緣早與其余四種南瓜之間的揮發性成分具有明顯差異。

圖6 不同品種南瓜揮發性成分的PCA 評分圖Fig.6 PCA score graph of volatile components of different varieties of pumpkins
2.5.4 不同品種南瓜揮發性成分相對氣味活度值揮發性成分對于樣品整體的風味貢獻程度與其相對含量及其閾值有關,當其相對含量一定時,感覺閾值越低,越容易被嗅覺器官所感知。5 個品種南瓜中發現且已被報道的感官閾值的揮發性成分有26 種,本研究只對這些物質進行分析。ROAV 值是一種可以量化樣品中揮發性風味成分對于物質整體香氣貢獻值的指標,當ROAV>1,表明該風味組分對樣品的風味貢獻最大,屬于關鍵特征風味組分;0.1≤ROAV<1,表明該風味組分對樣品風味起到修飾作用;ROAV<0.1,說明該風味組分對樣品風味影響不顯著。在一定范圍內,ROAV 值越大,說明該物質對于樣品總體的風味貢獻越大[42]。由表4 可以看出,ROAV>1 的風味化合物有9 種:1-辛烯-3 醇、芳樟醇、2-甲基-2-丁醛、己醛、青葉醛、壬醛、反式-2-壬醛、3,5-辛二烯-2-酮、β-紫羅酮,屬于南瓜果肉中的關鍵特征風味組份,具有明顯的青香、果香等清香氣味,是呈現南瓜香氣的主要化合物。0.1≤ROAV<1的風味化合物有11 種,屬于南瓜中的修飾性風味化合物,其中D-檸檬烯和3-辛酮的貢獻值要高于其余風味化合物,表現出濃郁的果實香氣。

表4 不同品種南瓜相對氣味活度值的結果分析Table 4 Results of the relative odour activity values of different varieties of pumpkins
實驗結果表明,不同品種南瓜中的關鍵香氣物質存在差異,黑小寶的關鍵特征揮發性香氣種類最多,為1-辛烯-3-醇、己醛、β-紫羅酮、芳樟醇、2-甲基-2-丁醛、壬醛、反式-2-壬醛和3,5-辛二烯-2-酮8 種,其次為221-08(1-辛烯-3-醇、己醛、β-紫羅酮、芳樟醇、壬醛、反式-2-壬醛和3,5-辛二烯-2-酮)7 種,221-09 具有6 種關鍵特征揮發性香氣(1-辛烯-3-醇、己醛、β-紫羅酮、2-甲基-2-丁醛、青葉醛和反式-2-壬醛),香緣早(1-辛烯-3-醇、己醛、β-紫羅酮、芳樟醇和壬醛)與香緣1 號(1-辛烯-3-醇、己醛、β-紫羅酮、2-甲基-2-丁醛和3,5-辛二烯-2-酮)均為5 種。β-紫羅酮對5 種南瓜貢獻最大,表現出濃郁的果香及茶香味。對香緣早和香緣1 號貢獻作用第二的香氣成分是1-辛烯-3-醇,具有獨特蘑菇味和薄荷味;黑小寶、221-08 和221-09 中貢獻作用第二的香氣成分是具有紙板味的反式-2-壬醛。具有不良氣味的反式-2-壬醛及3,5-辛二烯-2-酮在香緣早中均沒有被檢測出來。此外,對南瓜整體風味具有修飾作用的揮發性成分在香緣早中種類最多,分別為環己醇、3,6-亞壬基-1-醇、2-甲基-2-丁醛、正辛醛、D-檸檬烯、3-辛酮和2,5-辛二酮7 種,具有青草香、果香以及獨特蜂蜜香氣,對修飾香緣早香氣起到積極作用;221-08 具有環己醇、青葉醛、庚醛、鄰-異丙基苯、D-檸檬烯和3-辛酮6 種修飾香氣成分,其中鄰-異丙基苯特有胡蘿卜香氣;對香緣1 號起到修飾作用的香氣成分為環己醇、3,6-亞壬基-1-醇、Z-6-壬烯-1-醇、反-2-辛烯醛和D-檸檬烯5 種,反-2-辛烯醛具有脂肪及肉香氣;對黑小寶及221-09 香氣起修飾作用的香氣成分均為4 種,黑小寶為環己醇、青葉醛、D-檸檬烯和3-辛酮,提供了青草香及果香,221-09 為環己醇、4-萜烯醇、D-檸檬烯和3-辛酮,其中4-萜烯醇是221-09 中所特有,具有獨特的暖胡椒香及泥土香氣,修飾南瓜整體香味。
本實驗以5 個不同品種南瓜為研究對象,分析干物質、淀粉、pH、總酸、糖類化合物、肌醇、抗壞血酸、總酚、抗氧化活性等作為評價指標。除淀粉含量以外,其余3 個理化性狀指標均表現為香緣早最佳;同時,香緣早的肌醇、抗壞血酸及對南瓜果實口感有重要影響的蔗糖含量也顯著高于其余品種(P<0.05);總酚和抗氧化能力結果相似,均表明221-09 活性成分較其余4 種南瓜高,其次為黑小寶,香緣1 號最低。通過對南瓜果實品質指標進行灰色關聯度綜合評價分析,結果表明香緣早位列第一,綜合品質優。不同南瓜品種資源的香氣成分存在差異,香緣早含有的香氣成分最為豐富且差異性最大,其中起主要貢獻作用的香氣成分是β-紫羅酮、1-辛烯-3-醇、壬醛、己醛、芳樟醇。綜上,香緣早品種南瓜為優質南瓜資源。本研究可為南瓜的品種篩選、質量評價和加工及產品開發提供參考。