錦橙果實發育過程中香氣成分的變化

摘要：為了研究錦橙果實發育過程中香氣成分的組成及變化，使用氣相色譜一質譜聯用儀分析了10月、11月、12月、翌年1月的錦橙鮮果的揮發性成分，分別檢測到47，50，57，46種成分，主要成分為烴類、醛類、醇類和酯類。揮發性物質的總峰面積以及烴類、酯類在12月的果實中達到最大，反式-2-己烯醛、反式-2-己烯-1-醇、順式-3-己烯-1-醇以及香葉醇這幾種醇醛類物質都隨著果實的成熟而增加。檸檬烯、芳樟醇、β-月桂烯、γ-松油烯、α-蒎烯、丁酸乙酯、反式-2-己烯-1-醇和順式-3-己烯-1-醇和香葉醛是錦橙汁的特征香氣化合物。除香葉醛和丁酸乙酯外，這些特征成分均在12月采收的果實中最高。因此，應選擇特征香氣化合物含量最高的12月初采收錦橙果實進行加工。

關鍵詞：錦橙；香氣化合物；果實發育

中圖分類號：$666.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-9980(2011)01-138-05

風味是果實的重要品質之一，其優劣直接影響果實加工品的品質。果實的風味是由呈現香氣的揮發性物質和呈現滋味的非揮發性物質組成的，它的形成是一個動態的過程，隨果實的發育成熟，香氣物質不斷形成，同時果實的糖、酸、可溶性固形物也會發生變化。

研究表明，在果實發育的不同時期，主要香氣物質含量存在顯著差異。葡萄的特征香氣成分芳樟醇在果實未成熟階段基本沒有，隨著果實成熟含量逐漸增加。在未成熟的桃果實中，主要以一些呈現“青香氣味”的C₆醛類和醇類為主，隨著果實成熟，這些醛類和醇類物質濃度下降，而一些C₆-C₁₀的，γ-內酯、8-內酯和芳樟醇等具有“甜香氣味”的成分含量明顯增加，并在成熟果實中達到最大含量。

目前，已有對我國獼猴桃、杏、桃、櫻桃等果實不同發育期香氣成分定性和定量檢測的報道，我國柑橘果實發育過程中糖和有機酸的變化也有相關研究，但有關我國柑橘果實發育過程中香氣組分的研究還未見報道。

錦橙又名鵝蛋柑26號，原產重慶江津，系20世紀40年代從地方實生甜橙中選出的優良變異，其品質及耐貯性良好，適宜加工果汁。因此我們選擇錦橙為原料，對其在不同發育期的香氣成分進行測定，旨在掌握錦橙果實成熟時期風味成分的形成變化規律，為柑橘的適時采收和品質評價提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 材料

錦橙果實采收于湖北省松滋市洈水柑橘廠趙野橘園，果實分別采收于2006年的10、11、12、翌年1月的月初。各采收期果實橫徑大小分別為4.25cm、5.32cm、6.30cm、6.38cm，采樣選擇樹勢和結果基本一致的植株，在樹冠外圍隨機采果30個，采后立即送入實驗室進行測定。

1.2 方法

1.2.1 柑橘樣品的制備 將各柑橘果實用清水清洗表面，手工剝去外皮后，分別取50g果肉用研缽充分研磨。

1.2.2 總酸的測定 Na0H直接滴定法(GB／T12456-2008)。取5g果肉，轉移至50mL容量瓶，用蒸餾水定容，過濾后取濾液5mL，加2-3滴酚酞指示劑，用標定的0.1tool·L^-1NaOH滴定。

1.2.3 可溶性固形物 使用WYT-4型手持糖度計(泉州中友光學儀器設備有限公司)測定。

1.2.4 色度果皮色度使用美國HunterLab公司UltraScan XE型色度測定儀，采用反射光模式測定。測定結果采用CIELAB表色系統，即L^*a^*b^*表色系。L^*稱為明度指數，L^*=O表示黑色，L^*=100表示白色，中間有100個等級。a^*、b^*為彩度指數，+a^*方向是紅色增加，a^*方向是綠色增加；+b^*方向是黃色增加，-b^*方向藍色增加。每次取10個果實進行測定。

1.2.5 揮發性物質的分析 稱取3g果肉于20mL螺口樣品瓶中，加入3mL飽和NaCI溶液，用聚四氟乙烯隔墊密封，于40℃磁力攪拌器上加熱平衡15min后，使用DVB／CAR／PDMS 50／30 bLm(二乙烯基苯／碳分子篩／聚二甲基硅氧烷，美國SUPELCO公司)萃取頭，頂空吸附40min后，將萃取頭插入GC進樣口，解析5min。

儀器為Agilent公司6890N-5975C氣質聯用儀，色譜條件：色譜柱DB-5MS，30m×0.25mmID×0.25μm，載氣：氦氣，柱流速：1mL·min^-1；進樣口溫度：250℃，無分流進樣。起始溫度35℃保持5min，以3℃·min^-1升至180℃保持2min，再以5℃·min^-1升至240℃，保持1min。質譜條件：接口溫度280℃，離子源溫度230℃，四極桿溫度150℃，離子化方式：EI，電子能量70eV，質量為35-350AMU·s^-1。

香氣成分經氣相色譜分離，不同組分形成其各自的色譜峰，用氣相色譜一質譜一計算機聯用儀進行分析鑒定。分析結果運用計算機譜庫(NIST／WI-LEY)進行初步檢索及資料分析，再結合文獻進行人工譜圖解析，確認香氣物質的各個化學成分。以色譜峰面積的變化表示各組分的相對變化趨勢。每個發育期的果實平行取2次樣，每個樣品測定3次(n=6)。

2 結果與分析

2.1 不同發育期錦橙果實的色度、總酸、pH值、可溶性固形物的含量

隨著果實的成熟，果皮的a^*值和b^*值逐漸增大，果皮的綠色減少，黃色增加，總酸下降緩慢，10月采收的果實總酸度最高。可溶性固形物和固酸比隨著果實的成熟逐漸增加，翌年1月達最高值(表1)。

2.2 香氣成分的變化

2.2.1 不同采收時期揮發性物質的組成氣相色譜一質譜聯用技術檢測得到錦橙果實4個發育期的香氣成分，各組分經計算機譜庫(NIST05／WI-LEY7，0)檢索及資料分析，確認其香氣成分，以各組分的峰面積表示相對含量的變化(表2)。從表中可以看出10月采收的錦橙果實中共檢測出47種成分，相對較高的是檸檬烯、芳樟醇、γ-松油烯、松油烯4-醇、辛醛和β-月桂烯等。11月采收的錦橙果實中共檢測出50種成分，該時期新檢出了芳樟醇氧化物、對-孟烯-9-醛、乙酸芳樟酯、α-人參烯。12月采收的錦橙果實中共檢測出57種成分，該時期出現了乙酸乙酯、α-側柏烯、辛酸甲酯、3-羥基己酸乙酯、對-孟-8-烯-3-醇、辛酸乙酯、橙花醛、努特卡酮、別香橙烯、艾莫芬烯。翌年1月采收的錦橙果實中共檢測出46種成分，新出現了丁酸乙酯、檜烯、己酸乙酯、2-己酸乙酯、反式-2-壬烯醛、β-紫羅蘭酮。

2.2.2 不同發育期各類揮發性物質的變化 (1)烴類物質的變化。烴類物質是柑橘果實的主要香氣物質，包括單萜和倍半萜類化合物。烴類物質在12月的果實中最多，其中α-蒎烯、檸檬烯、β－月桂烯和巴倫西亞桔烯隨著果實的成熟而增加，在12月采收的果實中揮發性物質含量達到最高，在翌年1月采收的果實中下降，巴倫西亞桔烯下降最為明顯。γ-松油烯在12月采收的果實中達到最高，與10月采收的果實相比，增加了105％，而在翌年1月采收的果實中未檢出。α-畢澄茄烯和古巴烯在翌年1月的果實中達到最大(圖1)。

(2)醇類物質的變化。錦橙果實的醇類物質在12月采收的果實中最高，反式-2-烯-1-醇和順式-3-已烯-1-醇這2種C₆醇類以及香葉醇這種萜烯醇類物質都隨著果實的成熟而增加，在12月采收的果實中達到最高，翌年1月采收的果實中未檢出。其中，與10月采收的果實相比，反式-2-己烯-1-醇-和順式-3-己烯-1-醇分別增加了522％和419％。松油烯-4-醇則隨著果實的成熟逐漸下降，至翌年1月的果實中下降了86.36％(與lO月采收的果實相比)。芳樟醇在12月果實中達到最大，在翌年1月的果實中急劇下降，僅為12月果實中的1％(圖1)。

(3)醛類物質的變化。錦橙果實的醛類物質在12月采收的果實中最高，錦橙汁特征香氣物質中，反式-2己烯醛在翌年1月的果實中迅速增加，為10月采收果實的450倍。萜烯醛類如香葉醛和紫蘇醛在12月采收的果實中達到最高(圖1)。

(4)酯類物質的變化。酯類物質在翌年1月采收的果實中最高。丁酸乙酯僅在翌年1月采收的果實中檢出，3-羥基己酸乙酯和乙酸橙花酯在12月的果實中達到最高，在翌年1月的果實中降低。辛酸乙酯在12月的果實中開始出現，在翌年1月的果實中較高(圖1)。

(5)酮類物質的變化。酮類物質在翌年1月采收的果實中最高，香芹酮隨著果實的成熟而增加，在12月采收的果實中達到最高(圖1)。

3 討論

總揮發性成分隨著果實的成熟而增加，其中醛類、烴類和醇類增加明顯，在12月的成熟果中最高，而酯類和酮類化合物則在翌年1月采收的果實中最高。每種果樹成熟果實中含有多種香氣物質，但不是每種香氣物質成分都重要，只有具有較高香氣強度的成分才能構成其成熟果實特征香氣。因此，僅通過總揮發性成分的多少還不能盲目判斷何種發育期的果實香氣最好。在前期研究㈣中使用GC-O(嗅覺檢測法)鑒定的錦橙果汁中的特征香氣化合物是檸檬烯、芳樟醇、β-月桂烯、γ-松油烯、α-蒎烯、丁酸乙-酯、反式-2-己烯-1-醇和順式-3-己烯-1-醇、香葉醛。除香葉醛和丁酸乙酯外，這些香氣活性成分均在12月采收的果實中最高。這些化合物隨著果實的成熟而增加，表明了它們是錦橙果實在成熟期合成的重要香氣成分。因此，12月的果實的香氣要優于其他時期，適合采收加工。

在翌年1月的果實中檢測出了β-紫羅蘭酮，它可能是胡蘿卜素代謝形成的。6-甲基-5庚烯-2-酮隨著果實的成熟增加，在番茄中它是由番茄紅素在酶的催化下裂解生成的。

大部分酯類物質在錦橙果實發育初期并不具有，如乙酸乙酯、丁酸乙酯、辛酸乙酯、3-羥基己酸乙酯等，而是隨著果實的成熟逐漸生成并增多；但也有些酯類物質如辛酸甲酯、丁酸丁酯、乙酸辛酯在果實成熟后消失。一些醇類和醛類物質，如反式-2-己烯醛和己醛等，則在果實剛剛成熟時就已經存在。并且一直保持到果實成熟之后，可以看出不同種類的香氣成分在果實成熟中的動態變化存在明顯差異，這可能與果實發育過程中脂肪酸的代謝途徑有關，對此有待進一步研究。目前公認的是果實青香型氣味如C₆和C₉的醇、醛類(包括飽和或不飽和化合物)這些香氣物質大多以亞油酸和亞麻酸等脂肪酸為前體經過酶促反應形成的㈣。有關錦橙果實在發育過程中脂肪酸和香氣物質之間的關系還有待進一步研究。