貴州兔眼藍莓不同品種香氣成分的測定與特征分析

摘 要：" 為研究和明確貴州兔眼藍莓不同品種的果實香氣成分及含量，該研究采用頂空-固相微萃取和氣相色譜-質譜聯用（HS-SPME/GC-MS）方法，對貴州主栽兔眼藍莓‘杰兔’‘燦爛’‘頂峰’‘梯芙藍’和‘粉藍’等品種的果實香氣成分含量進行檢測分析。結果表明：（1）5個品種共檢測出7大類46種香氣成分，其中醇類8種、萜類13種、苯環類9種、醛類3種、酯類5種、烷烴類4種、其他類4種。（2）‘頂峰’的香氣成分最多，有33種，‘粉藍’最少，僅24種；各品種香氣成分中，醛類占比最大，其次為苯環類，‘燦爛’醛類含量最高（59.32%），‘粉藍’苯環類含量最高（42.58%）。（3）5個品種中，‘杰兔’的香氣成分總含量最高，為172 872.18 ng·g-1，其次是‘燦爛’，為162 200.88 ng·g-1；‘頂峰’和‘粉藍’的香氣成分總含量較低，分別為91 284.45 ng·g-1和97 511.10 ng·g-1。5個兔眼藍莓品種在香氣成分和含量上表現出明顯差異，這些差異為藍莓品種的優選和深加工原料的選擇提供了重要依據。

關鍵詞： 貴州， 兔眼藍莓， 香氣成分， 頂空-固相微萃取和氣相色譜-質譜聯用法， 特征分析

中圖分類號：" Q946"文獻標識碼：" A

文章編號：" 1000-3142（2024）12-2312-10

Determination and characteristic analysis of aroma components of different varieties of rabbit-eye blueberries in Guizhou

ZHAO Liangqing， NIE Fei， PENG Ge， WEN Guangqin*

（ Botanical Garden of Guizhou Province， Guiyang 550004， China ）

Abstract：" To investigate and clarify the aroma components and contents of different varieties of Guizhou rabbit-eye blueberries， this study used headspace-solid phase microextraction and gas chromatography-mass spectrometry （HS-SPME/GC-MS） methods to analyze the aroma components content of the main rabbit-eye blueberry grown in Guizhou， such as ‘Coastal’， ‘Britewell’， ‘Climax’， ‘Tifblue’ and ‘Powderblue’. The results were as follows： （1） A total of 46 aroma components in 7 categories were detected in the 5 varieties， including 8 types of alcohols， 13 types of terpenes， 9 types of benzenes， 3 types of aldehydes， 5 types of esters， 4 types of alkanes， and 4 types of others. （2） ‘Climax’ had the most aroma components with 33 types， while ‘Powderblue’ had the least with only 24 types; among the aroma components of each variety， aldehydes accounted for the largest proportion， followed by benzenes， with ‘Britewell’ having the highest content of aldehydes （59.32%） and ‘Powderblue’ the highest content of benzenes （42.58%）. （3） Among the five varieties， ‘Coastal’ had the highest total content of aroma components， at 172 872.18 ng·g-1， followed by ‘Britewell’ at 162 200.88 ng·g-1; ‘Coastal’ and ‘Powderblue’ had lower total aroma component contents， at 91 284.45 ng·g-1 and 97 511.10 ng·g-1， respectively. The significant differences in aroma components and contents among these five rabbit-eye blueberry varieties provide an important basis for the selection of blueberry varieties and the choice of raw materials.

Key words： Guizhou， rabbit-eye blueberry， aroma component， headspace-solid phase microextraction and gas chromatography-mass spectrometry （HS-SPME/GC-MS）， characteristic analysis

藍莓（Vaccinium spp.）又名越橘，為杜鵑花科（Ericaceae）越橘屬（Vaccinium L.）多年叢生灌木，成熟果實為藍黑色的漿果（吳文勇，2008）。1983年藍莓首次被引入我國吉林省進行種植，隨著市場需求的增長和藍莓產業的迅速發展，藍莓種植區域得到擴大，主要分布在東北、華南和西南地區，其中貴州省種植面積居全國首位（楊明華等，2022）。與此同時，藍莓的品種也在不斷增加，常見的栽培藍莓種類主要包括高叢藍莓、矮叢藍莓以及兔眼藍莓（徐國輝等，2022）。藍莓果實富含花青苷、類黃酮、氨基酸等物質，具有增強夜間視力、提高記憶力、預防心腦血管疾病、消炎以及抗腫瘤等保健作用（Colak et al.， 2016；卜慶雁和周晏起，2010；陳介甫等，2010）。除了具備保健功能外，藍莓還因其誘人的藍色果實以及獨特的香氣和風味而頗受歡迎。

香氣成分是評價食品質量的重要指標（張強等，2015），也是決定果實鮮食和加工品質的關鍵因素。藍莓具備獨特的香氣成分主要是其成熟過程中合成的醛類、醇類、萜類、酯類等多種揮發性化合物共同作用的結果，不同品種的藍莓中，這些揮發性化合物的種類和含量各不相同，從而形成了各自獨特的香氣（陳昌琳等，2022）。藍莓香氣作為影響藍莓品質的主要因素之一，近年來受到了越來越多學者的關注。劉夢溪等（2023）對‘藍美1號’‘奧尼爾’‘海岸’3個高叢藍莓品種果實的主要風味品質進行了比較，研究發現‘奧尼爾’果實中的揮發性成分總含量最高，為407.08 μg·kg-1，其次為‘藍美1號’和‘海岸’，分別為 215.89 μg·kg-1和129.66 μg·kg-1，‘奧尼爾’果實甜酸比顯著高于‘藍美1號’，‘海岸’果實甜酸比與前兩者均無顯著性差異。陳昌琳等（2022）采用氣質聯用儀器測定了四川地區6個高叢藍莓品種的香氣成分，結果顯示不同品種果實香氣成分所含的種類和相對含量均有較大差異，其中共有物質15個、特征香氣物質7個。吳林等（2020）對吉林省‘密斯蒂’‘布里吉塔’2個品種的藍莓果皮、果肉和果汁的揮發性香氣成分進行了測定，研究揭示了不同藍莓品種和果實不同部位的獨特香氣特征。姚依林等（2021）運用SPME-GC-MS技術對貴州地區4個高叢藍莓品種的揮發性成分進行了測定和分析，共檢測出77種揮發性有機物，不同品種中的主要化合物有所不同，展現了各品種的獨特香氣特征。Forney等（2022）比較了野生矮叢藍莓和栽培高叢藍莓果實的揮發性香氣成分。研究發現，這兩種藍莓的香氣成分組成存在顯著差異，野生矮叢藍莓主要含有酯類、醛類和單萜類化合物，而栽培高叢藍莓中則以醛類、單萜類和酯類化合物為主。綜上所述，當前對藍莓果實香氣成分的研究主要圍繞高叢藍莓來展開，關于兔眼藍莓果實香氣成分的研究較為缺乏。兔眼藍莓適應性強、產量高，果實既適宜鮮食更適于加工，不同的加工產品需要選擇不同香型品種為原料（文光琴等，2012；楊夫臣等，2015）。兔眼藍莓主要分布在貴州、湖南、安徽等省份，尤其在貴州省黔東南州麻江、凱里、黃平、丹寨等主產區，其產量占全國總量的30%以上，對國內藍莓原料市場的影響較大（聶飛和張玉春，2014）。因此，對貴州地區不同兔眼藍莓品種的香氣成分進行測定和分析至關重要，可為香型品種的育種工作和產品精深加工提供理論基礎。

本研究采集了貴州省麻江縣主栽的‘杰兔’‘燦爛’‘頂峰’‘梯芙藍’‘粉藍’5個兔眼藍莓品種果實，基于頂空-固相微萃取和氣相色譜-質譜聯用（HS-SPME/GC-MS）技術對藍莓果實香氣成分進行了檢測和分析，旨在探索其香氣物質種類及成分構成，為今后的選育工作和食品加工原料優選提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗果實來源于貴州省麻江縣龍山鎮烏卡坪藍莓基地，平均海拔720 m，年均氣溫15.2 ℃，年日照時數1 100 h，年降水量1 200 mm，土壤為酸性黃壤（pH 4.5～5.0），藍莓樹齡為5年生。分別采摘樹體健康、長勢一致的兔眼藍莓‘杰兔’（‘Coastal’）、‘燦爛’（‘Britewell’）、‘頂峰’（‘Climax’）、‘梯芙藍’（‘Tifblue’）和‘粉藍’（‘Powderblue’）的成熟果實帶回實驗室，放置于-80 ℃的冰箱備用。每個品種的樣品取自健康植株上部東西南北各個方向。

化學試劑：乙醇、氯化鈉（分析純）來源于成都金山化學有限公司，正己烷（色譜純）、仲辛醇、C7-C40飽和烷烴混合標準品來源于北京科創欣達科技有限公司。

1.2 分析儀器和設備

氣相色譜-質譜聯用儀（美國Agilent 7890B/7000C-GC/MSD）；萃取頭50/30 μm、二乙烯苯/碳篩/聚二甲基硅氧烷（上海安譜實驗科技股份有限公司）；水浴鍋（北京科創欣達科技有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 香氣萃取 參照彭歌等（2021）的方法進行樣品處理、萃取以及GC-MS檢測與數據分析。稱取1 g液氮研磨的藍莓果實粉末，將其置于20 mL頂空萃取瓶中，瓶中加入0.1 g NaCl與10 μL內標物質，密封進樣。每個品種分別開展3個重復的進樣。

采用頂空-固相微萃取法測定香氣成分（Beaulieu et al.， 2014；王文治等，2022；鄭宗昊等，2022）。先將50/30 μm萃取頭放于氣相色譜儀進樣口以250 ℃老化5 min，樣品置于40 ℃恒溫水浴鍋中平衡20 min，然后將處理好的樣品放至萃取頭并插入瓶中頂空萃取30 min，隨后將其轉移至進樣口，于250 ℃下解吸附3 min。

1.3.2 GC-MS檢測 GC條件：色譜柱為HP-5 ms，柱長、內徑和液膜厚度分別為30 m、250 μm和0.25 μm，以氦氣為載氣，流速為1 mL·min-1，進樣體積為1 μL，分流比為3∶1。

柱溫程序：起始溫度為44 ℃保持2 min，以1 ℃·min-1升至45 ℃并保留2 min，以0.5 ℃·min-1升溫至48 ℃，2 ℃·min-1升溫至58 ℃，0.5 ℃·min-1升溫至62 ℃，2 ℃·min-1升溫至90 ℃，5 ℃·min-1升溫到130 ℃，最后以15 ℃·min-1升溫到250 ℃。保留5 min后，以210 ℃運行1 min結束。

MS條件：電離方式采用EI模式，電子能量為70 eV；離子源溫度為230 ℃，進樣口溫度為250 ℃，轉移線溫度為280 ℃，檢測范圍為45～600 m/z。

1.3.3 香氣成分數據的定性和定量分析 利用Agilent Qualitative Analysis B.07.00分析軟件，同時將NIST 14譜庫中標準化合物的質譜圖作為對照，保留指數進行定性分析，得到質譜圖。利用峰面積歸一化法進行定量分析，即各組分峰的峰面積占所有峰總面積的比例，并且以仲辛醇為內標物計算釋放量。使用Excel 2019軟件對數據進行統計分析和圖表繪制。

2 結果與分析

2.1 兔眼藍莓5個品種的香氣成分及種類情況

如圖1所示，利用熱脫附-GCMSD對5個不同兔眼藍莓品種進行分析，得到各品種的總離子流對比圖。由表1可知，5個兔眼藍莓品種共檢測出香氣成分7大類共46種，包括醇類8種、醛類3種、酯類5種、烷烴類4種、萜類13種、苯環類9種、其他類4種。從各品種來看，早中熟品種‘頂峰’的香氣成分最多，含有33種，包括醇類4種、醛類3種、脂類3種、烷烴類3種、萜類9種、苯環類7種、其他類4種；晚熟品種‘粉藍’的香氣成分最少，含有24種，包括醇類5種、醛類2種、脂類3種、烷烴類3種、萜類3種、苯環類7種、其他類1種。5個品種檢測出的香氣成分中，苯環類的成分相對較多，均在5種以上；此外，‘杰兔’和‘頂峰’含萜類成分較多，分別為7種和9種。

2.2 5個兔眼藍莓的物候期及香氣成分含量情況

由表2可知，‘杰兔’和‘燦爛’的果實成熟期較為一致，均較早，為早熟品種，‘粉藍’果實成熟期較晚，為晚熟品種，而‘頂峰’和‘梯芙藍’則在兩者之間。從香氣成分總含量來看，早熟品種‘杰兔’果實香氣成分總含量最大，為172 872.18 ng·g-1，其次是‘燦爛’，為162 200.88 ng·g-1，‘頂峰’和‘粉藍’的香氣成分總含量較低，分別為91 284.45 ng·g-1和97 511.10 ng·g-1。

同一水果不同品種的口感風味差異受果實中所含香氣成分和含量的不同所影響，香氣成分和含量的差異能反映品種的風味特點（路翔等，2022；魏鑫等，2022）。表1中，‘燦爛’是5個兔眼藍莓中唯一含有“1-壬醇（CAS碼：143-08-8）”成分的品種且香氣成分總含量也較高，其在風味上也具有淡淡的玫瑰和橙子的香氣。因此，‘燦爛’既是鮮食品種又是加工品種，深受消費者歡迎。

2.3 5個兔眼藍莓品種果實所含香氣成分的特征分析

由圖2可知，兔眼藍莓品種中醛類和苯環類含量最大，醛類含量在34.76%～59.32%之間，苯環類含量在20.70%～42.58%之間，而烷烴類的含量相對較低，僅在0.40%～1.01%之間，這表明醛類和苯環類是兔眼藍莓的主要香氣成分。

此外，在醛類香氣成分中，雖然‘燦爛’僅含反式-2-己烯醛和己醛兩種醛類成分，但是其所占醛類總含量最高，達59.32%，‘頂峰’最低，僅為34.76%，這兩種醛類的存在使藍莓具有濃濃的綠葉清香和水果香氣，同時也增加了油脂香和果香（王健美等，2008；Farneti et al.， 2017）；在苯環類中，晚熟品種‘粉藍’的含量高達41 514.65 ng·g-1，占苯環類總含量42.58%，而苯環是眾多帶有強烈芳香化合物氣味的基礎結構，使果實帶有香甜的氣息。

在5個品種中共檢測出8種醇類香氣成分，每個品種僅含有3～5種成分，3-辛醇和芳樟醇為5個品種共有，除‘杰兔’外，其他4個品種均含有桉葉油醇，桉葉油醇有樟腦氣息和清涼的草藥味道；芳樟醇具有濃青帶甜的木青氣息，似玫瑰木香氣又具有果香氣息（王健美等，2008）。

酯類物質在5個兔眼藍莓品種中的含量也不低，尤其在‘杰兔’和‘頂峰’中，含量在17%以上，是主體香氣成分；5個品種均含異戊酸甲酯和丁酸，3-甲基-乙酯，含丁酸，3-甲基-乙酯的量最高，在4 864.74～27 310.04 ng·g-1之間，該物質具有類似蘋果的水果香氣，而異戊酸甲酯則具有藥草和水果香氣。

5個兔眼藍莓品種共檢測出13種萜類物質，‘杰兔’的萜類物質相對含量最高，為7.84%，‘頂峰’為4.46%，其余3個品種的含量在0.4%～0.56%之間。其中，α-萜品醇為主體萜類物質，在5個品種中均含有。

苯環類物質共檢測出9種成分，每個品種均含有5～7種，其中以苯乙烯和對二甲苯的含量最高且苯環類是5個兔眼藍莓品種的主要香氣成分之一，各品種所占總量比均超過20%。

所檢測出的46種香氣成分在5個兔眼藍莓品種中均含有的僅有14種，5個品種分別唯一含有的成分也是14種。這表明了貴州兔眼藍莓不同品種果實香氣的差異性較大。

3 討論與結論

本研究采用頂空-固相微萃取和氣相色譜-質譜聯用方法，對貴州主產區的5個兔眼藍莓品種果實的香氣成分和種類進行了測定和分析。共檢出香氣成分7大類46種，分別為醇類、醛類、酯類、烷烴類、萜類、苯環類和其他類。‘杰兔’‘燦爛’‘頂峰’‘梯芙藍’和‘粉藍’分別檢測出30種、26種、33種、29種、24種香氣成分，化合物總含量分別為172 872.18 ng·g-1、162 200.88 ng·g-1、91 284.45 ng·g-1、111 464.35 ng·g-1、97 511.10 ng·g-1，說明不同兔眼藍莓品種之間所含香氣成分大類基本一致但所含成分的種類和總含量差異較大。由于當前針對兔眼藍莓不同品種香氣成分測定的文獻未見報道，因此我們將本研究測定的結果與已發表的高叢藍莓果實香氣成分相關文獻進行對比討論，以更清晰地了解兔眼藍莓果實與高叢藍莓果實的異同之處。為了減少因地域不同而造成藍莓生長環境差異導致果實特性差異的影響（文光琴等，2023），我們將本研究結果與團隊先前對貴州地區高叢藍莓的研究成果進行對比，探討兔眼藍莓與高叢藍莓果實香氣成分的異同之處。彭歌等（2021）對貴州省麻江縣龍山鎮龍奔基地的5個高叢藍莓品種果實的香氣成分進行了測定，結果顯示‘奧尼爾’‘密斯蒂’‘都克’‘夏普藍’和‘藍雨’的香氣化合物種類為醇類、酯類、醛類、萜類、苯環類和其他，香氣成分分別有33種、35種、37種、30種、32種，化合物總含量分別為167 321.90 ng·g-1、130 271.06 ng·g-1、68 344.42 ng·g-1、61 568.02 ng·g-1、25 973.22 ng·g-1，這與本研究中的兔眼藍莓的香氣成分種類基本一致，但本研究所檢測的5個兔眼藍莓品種的香氣成分總體上少于該研究中檢測的5個高叢藍莓品種，尤其是‘粉藍’品種的香氣成分僅為24種，而‘都克’品種的香氣成分達37種。高叢藍莓和兔眼藍莓的香氣種類有著同一性但成分卻又有差異性。本研究與彭歌等（2021）研究對比，在基本除去環境生長因素的影響下，推測這可能是遺傳因素所導致。藍莓不同品種間的遺傳差異是影響香氣成分多樣性的主要因素。每個品種的遺傳背景決定了其特有的代謝途徑，進而影響特定香氣成分的合成，如‘頂峰’香氣成分最多，可能是由于其特有的遺傳變異促進了更多香氣成分的生物合成。此外，值得注意的是，5個高叢藍莓除‘奧尼爾’‘密斯蒂’的化合物總含量相對較高以外，其他品種的化合物總含量均低于兔眼藍莓。不同品種的揮發性香氣組分含量的差異，是決定各品種風味特點的關鍵因素（孫陽，2008；胡秋麗等，2017）。通過比較可以看出，高叢藍莓的香氣成分種類比兔眼藍莓更為豐富，這表明高叢藍莓可能擁有更獨特的風味，因此更適宜作為鮮食。然而，兔眼藍莓雖然香氣成分種類較少，但其化合物的總含量卻高于高叢藍莓，這一特點使得兔眼藍莓在加工過程中更能保持風味的穩定性，從而在加工領域顯示出其優勢。本研究結果通過選擇和培育具有優良香氣特性的品種，可以提高藍莓的市場競爭力和消費者滿意度。

本研究結果強調了在藍莓育種和加工中考慮香氣成分的重要性，為進一步探討藍莓主要香氣成分的酶促形成機理與條件、特色香型品種的創制和培育，以及藍莓果汁、果醋和果酒等精深加工產品的研發提供了重要的理論基礎。同時，這些發現也為藍莓的栽培、育種和深加工過程中不同風味的搭配提供了關鍵信息。然而，需要注意的是，果實的香氣成分受環境、代謝、遺傳和一系列酶促反應的影響（黎源和董濤，2013）。本次研究中所分析的兔眼藍莓品種較少且檢測指標單一，因此未能充分反映出規律性。未來，課題組計劃結合更多指標進行全面分析，并從遺傳因素、環境因素以及藍莓的成熟度和采后處理方式等方面充分考慮，以開展更深入的研究。

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（責任編輯 周翠鳴）

基金項目：" 財政部和農業農村部： 國家現代農業產業技術體系（CARS-29-24）； 貴州省科技重大專項（黔科合重大專項字 ［2015］6013）； 貴州省科技計劃項目（黔科合支撐 ［2021］一般232， 黔科合支撐 ［2020］4Y012號）。

第一作者： 趙亮清（1994—），碩士，助理研究員，主要從事小漿果繁殖及栽培研究等工作，（E-mail）875004614@qq.com。

*通信作者：" 文光琴，正高級工程師，主要從事小漿果繁殖及栽培研究等工作，（E-mail）512479941@qq.com。