野生軟棗獼猴桃采后20℃貯藏期間外釋香氣成分變化

孫 穎，張 博，李書倩，辛 廣,,*，孫曉榮，劉長江

(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽 110866；2.鞍山師范學(xué)院化學(xué)系，遼寧 鞍山 114007)

野生軟棗獼猴桃采后20℃貯藏期間外釋香氣成分變化

孫 穎1,2，張 博2，李書倩1,2，辛 廣2,1,*，孫曉榮1，劉長江1

(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽 110866；2.鞍山師范學(xué)院化學(xué)系，遼寧 鞍山 114007)

采用固相微萃取裝置提取千山產(chǎn)軟棗獼猴桃采后20℃條件下外釋香氣成分，用氣質(zhì)聯(lián)用法從中分離并確認(rèn)化學(xué)成分，并測定采后20℃條件下硬度、可溶性固形物的變化。結(jié)果表明，硬度從采時的6.60kg/cm2降到第10天的0.95kg/cm2，可溶性固形物則從8.50%升到11.45%；軟棗獼猴桃采后20℃貯藏2、4、6、8、10d，鑒定出香氣成分分別為6、12、15、15、15種，香氣成分種類呈增加趨勢；從軟棗獼猴桃中共檢測鑒定出22種化學(xué)成分，其主要成分為：萜品油烯、β-蒎烯、4-異丙基甲苯、D-檸檬烯、α-蒎烯。

軟棗獼猴桃；香氣成分；固相微萃??；氣相色譜-質(zhì)譜法

軟棗獼猴桃(Actinidia arguta Sieb.et Zucc)，又名軟棗子、獼猴梨、藤瓜，屬于獼猴桃科(Actinidiaceae)、獼猴桃屬(Actinidia)多年生落葉藤本植物[1]。分布于東北、華北、西北及長江流域各省，朝鮮、日本、俄羅斯亦有分布，但以我國東北三省的資源最為豐富。其果實VC含量高，營養(yǎng)豐富，具有止渴、解熱、利尿、祛痰等作用[2]。軟棗獼猴桃果實采后常溫貯藏期很短，品質(zhì)變化快。研究采后品質(zhì)變化是貯藏保鮮技術(shù)的重要內(nèi)容，香味是風(fēng)味的重要指標(biāo)。前人采用不同方法對軟棗獼猴桃果實香氣進(jìn)行了分析[3-6]，但對采后整果外釋香氣變化研究很少。雖有對其他水果采后香氣變化的研究[7-16]，但軟棗獼猴桃采后外釋香氣變化研究未見報道。本實驗利用固相微萃取技術(shù)與氣相色譜-質(zhì)譜相結(jié)合技術(shù)對軟棗獼猴桃采后20℃貯藏期間外釋香氣成分變化進(jìn)行分析，揭示軟棗獼猴桃采后香氣變化規(guī)律，旨在為軟棗獼猴桃貯藏、加工提供一定理論依據(jù)，進(jìn)一步促進(jìn)東北野生軟棗獼猴桃資源的開發(fā)利用。

1 材料與方法

1.1 材料

野生軟棗獼猴桃于2010年9月1日采自遼寧鞍山千山，當(dāng)日運(yùn)回，恒溫2 0℃的實驗室貯藏。

1.2 儀器與設(shè)備

57330-U型固相微萃取(solid-phase microextraction，SPME)手柄、57300-U型100μm PDMS固相微萃取針美國Supelco公司；HP6890/5973氣相色譜-質(zhì)譜-計算機(jī)聯(lián)用儀(gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS) 美國惠普公司；GY-I型果實硬度計 中國牡丹江機(jī)械研究所；FHR-5型果實硬度計 日本Takemura Electric Works Ltd；PAL-α數(shù)顯手持折射儀 日本愛拓公司。

1.3 指標(biāo)測定

香氣成分提?。哼x取大小相對一致、無機(jī)械傷、無病蟲害且成熟度一致的軟棗獼猴桃果實1kg，放置在玻璃容器(d＝20cm，h＝20cm)中，將容器密閉24h后，用固相微萃取裝置萃取30min，然后將萃取頭插入GCMS進(jìn)樣口，于230℃解吸5min，進(jìn)行GC-MS檢測。每2d進(jìn)行1次測定，連續(xù)進(jìn)行5次。

硬度：由GY-I型和FHR-5型果實硬度計隨機(jī)選取樣品50個測定，果實不去皮，測定時用力均勻，求其平均數(shù)；可溶性固形物：由PAL-α數(shù)顯手持折射儀隨機(jī)選取50個樣品測定，求其平均值。

1.4 色譜和質(zhì)譜條件

氣相色譜條件：色譜柱為HP-5(25.0m×0.25mm，0.25μm)彈性石英毛細(xì)管柱；載氣為He氣，載氣流量1mL/min；進(jìn)樣口溫度230℃；無分流進(jìn)樣；程序升溫由40℃以5℃/min的速度升至220℃。

質(zhì)譜條件：離子源為EI源，離子源溫度230℃；接口溫度2 3 0℃；四級桿溫度1 5 0℃；倍增器電壓1200eV；電離電壓70eV；發(fā)射電流34.6A；掃描范圍20～500u。

1.5 定性和定量分析

定性分析：取固相微萃取的香氣成分，用氣相色譜-質(zhì)譜計算機(jī)聯(lián)用儀進(jìn)行分析鑒定。通過G1701BA化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，檢索NIST98譜圖庫，確定香氣中的各個化學(xué)成分。

定量分析：通過G1701BA化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，按峰面積歸一化法進(jìn)行定量分析，分別求得各化學(xué)成分在軟棗獼猴桃果實香氣成分中的相對百分含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 硬度、可溶性固形物含量變化

圖1 軟棗獼猴桃采后20℃貯藏條件下硬度、可溶性固形物含量變化Fig.1 Change in hardness and soluble solid content of Actinidia arguta during storage at 20 ℃

野生軟棗獼猴桃在采后20℃條件下硬度呈逐漸下降的趨勢，從采后貯藏第2天的6.6kg/cm2降到第10天的0.95kg/cm2；可溶性固形物含量逐漸上升，從8.5%上升到第10天的11.45%，第10天時已失去食用價值。

2.2 軟棗獼猴桃香氣成分?jǐn)?shù)量變化

按前述實驗操作，在軟棗獼猴桃采后20℃條件下第2、4、6、8、10天進(jìn)行分析，由化學(xué)工作站給出香氣成分的總離子流圖(圖2)，將香氣成分中的化學(xué)成分及各化學(xué)成分占其中的相對含量列入表1。

表1 軟棗獼猴桃采后20℃貯藏過程中香氣成分變化Table 1 Change in the contents of aroma components in Actinidia arguta during storage at 20 ℃

續(xù)表1

圖2 軟棗獼猴桃采后不同時間香氣成分總離子流圖Fig.2 TIC chromatograms of aroma components in Actinidia arguta during storage at 20 ℃

由表1可見，從軟棗獼猴桃果實中共檢測鑒定出22種外釋香氣成分，其中酯類化合物5種，醇類3種，烴類12種，酸類1種，酮類1種。主要成分為萜品油烯(59.29%)、β-蒎烯(13.11%)、4-異丙基甲苯(10.32%)、D-檸檬烯(5.72%)、α-蒎烯(4.32%)。在軟棗獼猴桃采后20℃貯藏2、4、6、8、10d，測得的外釋香氣成分分別為6、12、15、15、15種。

2.3 軟棗獼猴桃各類香氣變化

表2 軟棗獼猴桃采后20℃貯藏過程中各類香氣變化Table 2 Change in the number of aroma components in Actinida arguta during storage at 20 ℃

由表2可見，軟棗獼猴桃20℃貯藏期間外釋香氣成分中烯烴類、酯類、醇類、酮類、酸類和苯類種類變化不一。其在采后貯藏2、4、6、8、10 d時，烯烴類分別為4、8、8、7、7種；酯類分別為1、2、4、5、4種；醇類分別為1、1、1、2、3種；苯類為0、2、2、2、1種。在貯藏6d時檢測出1種酮類，為甲基庚烯酮，1種酸類，為乙酸。

2.4 軟棗獼猴桃香氣主成分相對含量變化

圖3 軟棗獼猴桃采后20℃貯藏過程中主要香氣成分相對含量變化Fig.3 Change in relative contents of major aroma components in Actinidia arguta during storage at 20 ℃

由圖3可知，在軟棗獼猴桃采后20℃貯藏過程中，5種主要成分的相對含量變化明顯：萜品油烯在貯藏2d，測得其相對含量為9.47%，貯藏4d時，上升到最大值59.29%，之后略下降，貯藏10d為40.85%，相對含量仍然較高；在貯藏第2天β-蒎烯相對含量為1.38%，貯藏4d時，上升到最大值13.11%，之后呈緩慢下降趨勢；在貯藏第2天，4-異丙基甲苯未測出含量，貯藏4d時，相對含量為3.98%，貯藏6d時上升到最大值10.32%，后逐漸下降，貯藏10d達(dá)到2.17%；貯藏2d時，D-檸檬烯相對含量為1.01%，貯藏6d時，上升到最大值5.72%，10d降至2.88%；α-蒎烯在貯藏2d時，相對含量最高為5.9%，以后逐漸下降至1.22%。

3 討 論

楊明非等[5]從軟棗獼猴桃果實中鑒定出12個揮發(fā)性組分，主成分為丁酸乙酯，相對含量高達(dá)86.89%；Garcia等[3]研究結(jié)果表明醇類、萜類和苯類是軟棗獼猴桃果實含量最豐富的揮發(fā)性組分；Adam等[6]對軟棗獼猴桃果實揮發(fā)性分析發(fā)現(xiàn)酯類和醛類為主成分，這些研究主要對破碎的果實果汁進(jìn)行了分析，與本實驗中軟棗獼猴桃外釋主要成分為烯烴類物質(zhì)的研究結(jié)果有一定的差異。而辛廣等[4]采取固相微萃取后分析軟棗獼猴桃整果外釋香氣得到5種香氣成分，與本實驗的第10天測定的結(jié)果有4種共同香氣成分。說明果實不同成熟度、地域、處理時間、提取方法等多種因素會影響軟棗獼猴桃中香氣成分的分析結(jié)果。

涂正順等[7]對獼猴桃果實采后香氣變化研究表明，硬果期至食用期烯類等減少，而本實驗測定結(jié)果中烯烴類種類增加。馮帆等[8]對南果梨采后20℃貯藏過程中香氣成分變化進(jìn)行了研究表明香氣的種類呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，與本實驗中軟棗獼猴桃外釋香氣種類變化呈逐漸增加的趨勢存在一定的差異。說明不同種水果在后熟過程中的代謝不同，產(chǎn)生的次生物質(zhì)如香氣成分變化存在差異，對此有待于進(jìn)一步研究。

本實驗中軟棗獼猴桃常溫下第4天時香氣成分種類達(dá)到最多，主要成分萜品油稀和β-蒎烯的相對含量達(dá)到最大值，此時果實明顯變軟，與果實硬度和可溶性固形物的變化趨勢相符。第6天時聞起來香味變濃，而這時酯類物質(zhì)種類增加，說明酯類物質(zhì)明顯影響軟棗獼猴桃香味，認(rèn)為此時比較適宜進(jìn)行軟棗獼猴桃果醬或飲料等的加工。而乙酸的相對含量從第6天到第8天升高，第10天降低，與實驗中其酸度增加一致，但表現(xiàn)在口感上，不十分明顯，原因是糖度也在增加，糖酸比下降緩慢。同時，乙酸的相對含量變化與乙酸甲酯和乙酸乙酯的相對含量變化趨勢相似，乙酸是呈味物質(zhì)，是否是其他香味物質(zhì)如乙酸乙酯的直接前體物，有待進(jìn)一步研究。本實驗中烯烴類物質(zhì)是軟棗獼猴桃外釋香氣的主要成分，這些烯烴類廣泛存在于植物界，其生物活性是多方面的，有的是某些中藥的主要成分，具有很高的研究價值。

本實驗局限之處是沒有對香氣進(jìn)行絕對含量及閾值分析，如果對其分析更能很好說明其變化規(guī)律。

[1] 樸一龍, 趙蘭花. 軟棗獼猴桃研究進(jìn)展[J]. 北方園藝, 2008(3): 76-78.

[2] 張?zhí)m杰, 辛廣, 張維華, 等. 軟棗獼猴桃超氧化物歧化酶的分離純化與特性研究[J]. 中國生化藥物雜志, 2003, 24(1): 38-40.

[3] GARCIA G V, QUEK S Y, STEVENSON R J, et al. Characterization of the bound volatile extract from baby kiwi (Actinidia arguta)[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2011, 59(15): 8358-8365.

[4] 辛廣, 張博, 馮帆, 等. 軟棗獼猴桃果實香氣成分分析[J]. 食品科學(xué),2009, 30(4): 230-232.

[5] 楊明非, 趙秋雁, 劉廣平. 軟棗獼猴桃揮發(fā)物質(zhì)的提取及GC-MS分析[J]. 植物研究, 2006, 26(1): 127-129.

[6] ADAM J M, HARRY Y, JOHN M A, et al. Actinidia arguta: volatile compounds in fruit and flowers[J]. Phytochemistry, 2003, 63(3): 285-301.

[7] 涂正順, 李華, 王華, 等. 獼猴桃果實采后香氣成分的變化[J]. 園藝學(xué)報, 2001, 28(6): 512-516.

[8] 馮帆, 辛廣, 張博, 等. 南果梨采后20℃貯藏期香氣成分變化[J]. 食品科學(xué), 2010, 31(12): 266-269.

[9] 張秀梅, 杜麗清, 孫光明, 等. 巴厘菠蘿果實發(fā)育期間香氣成分的變化[J]. 果樹學(xué)報, 2009, 26(2): 245-249.

[10] 鄭孝華, 翁雪香, 鄧春暉. 中華獼猴桃果實香氣成分的氣相色譜/質(zhì)譜分析[J]. 分析化學(xué), 2004, 32(6): 834.

[11] 縱偉, 趙光遠(yuǎn), 張文葉, 等. 水晶梨中香氣成分的GC-MS 分析[J]. 食品研究與開發(fā), 2006, 27(10): 105-106.

[12] 張博, 辛廣, 李鐵純. 固相微萃取氣質(zhì)聯(lián)用分析紅王將蘋果香氣成分[J]. 食品科學(xué), 2008, 29(10): 520-521.

[13] ROSA A, GEMMA E, JORDI G, et al. Lipoxygenase activity is involved in the regeneration of volatile ester-synthesizing capacity after ultra-low oxygen storage of ‘Fuji’ apple[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2009, 57(10): 4305-4312.

[14] TAKEOKA G, BUTTERY R G, FLATH R A. Volatile constituents of Asian pear (Pyrus serotina)[J]. J Agric Food Chem, 1992, 40(10): 1925-1929.

[15] 苑兆和, 陳學(xué)森, 張春雨, 等. 沂州木瓜不同品種果實香氣物質(zhì) GCMS 分析[J]. 果樹學(xué)報, 2008, 25(2): 269-273.

[16] 莊曉虹, 劉聲遠(yuǎn), 馬巖松, 等. 南果梨芳香成分分析研究[J]. 保鮮與加工, 2007(4): 19-21.

Changes in Aroma Components of Actinidia arguta during Postharvest Storage at 20 ℃

SUN Ying1,2，ZHANG Bo2，LI Shu-qian1,2，XIN Guang2,1,*，SUN Xiao-rong1，LIU Chang-jiang1
(1. College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China；
2. Department of Chemistry, Anshan Normal University, Anshan 114007, China)

The released aroma components of Actinidia arguta (Sieb. et Zucc) fruits grown in Qianshan Mountain were extracted by solid-phase microextraction (SPME), separated and identified by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The changes in hardness and soluble solid content of Actinidia arguta were also analyzed during storage at 20 ℃. The results showed that the hardness of freshly picked fruits was 6.6 kg/cm2and dropped to 0.95 kg/cm2on the 10thday, soluble solid content rose from 8.50% to 11.45%. After 2, 4, 6, 8 days and 10 days of storage, 6, 12, 15, 15 kinds and 15 kinds of aroma components were identified. A total of 22 compounds were identified from Actinidia arguta, and the major aroma components are terpinolene,β-pinene, p-cymene, D-limonene and α-pinene.

Actinidia arguta；aroma components；solid-phase microextraction；gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)

TS255.3

A

1002-6630(2012)08-0155-04

2011-10-18

國家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(200903013)

孫穎(1987—)，女，碩士研究生，研究方向為食品生物技術(shù)。E-mail：sunying.2008.love@163.com

*通信作者：辛廣(1966—)，男，教授，博士，研究方向為食品生物技術(shù)。E-mail：xguang212@163.com