金峽桃葉橙等四種甜橙香氣物質測定及比較分析

何利剛 蔣迎春 吳黎明

摘要：利用頂空固相微萃取技術對金峽桃葉橙[Citrus sinensis（L.） Osbeck cv. Jinxiataoye Cheng]等三峽庫區4種甜橙果皮和果肉揮發性香氣成分進行提取，進一步通過氣質聯用儀結合計算機譜庫檢索進行成分分離及鑒定，同時根據峰面積計算各成分相對含量，并進行主要香氣及特有香氣成分的比較分析，旨在為金峽桃葉橙香氣性狀解析、深入挖掘利用及新品種商品化開發、市場推廣應用奠定理論基礎。

關鍵詞：甜橙；桃葉橙[Citrus sinensis（L.） Osbeck cv. Taoye Cheng]；香氣物質；比較分析

中圖分類號：S666.4 文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2018）20-0118-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.20.027 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract： In current study， volatile aromas in fruit peels and pulps from four different sweet orange varieties including Jinxiataoye orange were extracted by headspace solid phase microextraction technology and then analyzed by gas chromatograph mass spectrometer， finally quantified with relative content by normalization method. The findings will contribute to the dissection of fruit volatile aroma in Jinxiataoye orange and extension， application of Jinxiataoye orange in future.

Key words： sweet orange； taoye orange [Citrus sinensis （L.） Osbeck cv. Taoye Cheng]； volatile aroma； comparative analysis

桃葉橙[Citrus sinensis （L.） Osbeck cv. Taoye Cheng]屬普通甜橙實生變異，原產于秭歸縣屈原鎮龍馬溪村低山地，地處長江北岸，位于長江西陵峽西端，全境群山環繞，柑橘栽培歷史悠久，自然條件優越，氣候溫暖濕潤，土質疏松。由于其春梢葉片呈披針形，狹長似桃葉，故命名為桃葉橙。桃葉橙具備甜、香、脆等品質特性，與臍橙、夏橙并譽為“峽橙三秀”，是中國柑橘三大地方良種之一[1]。1974年湖北省列為首推品種；1995、1997年獲第二、三屆農業博覽會金獎與名牌產品；1999年獲中國國際農業博覽會湖北名牌產品；2008年“秭歸桃葉橙”成功申請農業部“國家農產品地理標志”。

20世紀80年代，桃葉橙是秭歸縣重點推廣和發展的柑橘良種，在秭歸縣境內廣泛栽培。然而，90年代臍橙引種成功，導致桃葉橙種植面積全縣范圍逐漸萎縮；同時，由于三峽庫區蓄水工程的順利推進，原有桃葉橙優良單株和桃葉橙豐產園均被淹沒。因此，桃葉橙種植區域僅局限于長江兩岸的龍馬溪、長江和西陵峽等村。其次，原產地栽培品種混雜，管理措施相對落后，影響了桃葉橙原有優良品質的發揮，導致果實大小過于分散，種子偏多，品質下降，嚴重阻礙了桃葉橙商品化生產的發展和社會效益的提高。桃葉橙在市場競爭中處于劣勢，受市場影響原產地農戶也出現拋棄桃葉橙改種臍橙的現象，這在一定程度上更加速了桃葉橙面積的下滑、桃葉橙產業的衰落[2，3]。

自2009年以來，湖北省農業科學院果樹茶葉研究所一直致力于桃葉橙群體品種純化和產業振興，經過連續6年篩選和鑒定，最終選育出少核高糖低酸優良單株——金峽桃葉橙，2015年10月通過湖北省農作物品種審認定委員會審定。金峽桃葉橙繼承了桃葉橙群體甜、香、脆的優良特異性狀，為了進一步明確金峽桃葉橙香氣物質成分，探索金峽桃葉橙特異香氣性狀的形成機理，本研究以金峽桃葉橙、錦橙、紐荷爾臍橙和紅肉臍橙為試驗材料，利用固相微萃取和氣質聯用對4種不同甜橙果實果皮和果肉香氣物質進行定性和相對定量分析，比較篩選并鑒定共有和差異香氣物質成分，明確金峽桃葉橙特有香氣物質成分，為柑橘新品種金峽桃葉橙商品化開發、市場推廣應用和香氣性狀的深度挖掘利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

以柑橘甜橙品種（系）金峽桃葉橙、錦橙、紐荷爾臍橙和紅肉臍橙為試驗材料，選擇樹齡、樹勢和產量基本一致的植株于完熟期在樹冠中上部采集20個果實進行香氣物質測定，2次生物學重復。

1.2 揮發性成分提取

取果面光潔、無顯著病蟲危害的果實，四分法分離果皮和果肉，分別置入勻漿機中勻漿，稱取20 g勻漿于20 mL鉗口頂空瓶中，加入2.5 g NaCl，聚四氟乙烯隔墊密封后于40 ℃磁力攪拌器上加熱平衡15 min，使用DVB/CAR/PDMS 50/30 μm（美國SUPELCO公司）萃取頭頂空吸附40 min后，將萃取頭插入GC進樣口，解析5 min[4]。

1.3 香氣物質測定

采用Agilent公司6890N-5975C氣質聯用儀。氣相色譜條件：毛細管柱為HP-5Mass（30 m×320 μm×0.25 μm）；載氣：氦氣；柱流速：1 mL/min。程序升溫：起始溫度40 ℃，保持3 min，以3 ℃/min 升至160 ℃，保持2 min，再以8 ℃/min升至220 ℃，保持3 min，進樣口溫度250 ℃，不分流進樣。質譜條件：離子源溫度：230 ℃；四極桿溫度：150 ℃；離子化方式：EI；電子能量：70 eV；質量范圍為50～550 AMU/s。

1.4 香氣物質定性、定量及數據分析

分析結果運用計算機譜庫（NIST/WILEY）進行初步檢索及分析，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，利用面積歸一化法計算各組分相對含量[5]。采用Excel 2016軟件對定性及定量數據進行整理、比較分析，最終確定金峽桃葉橙的特有香氣成分及含量。

2 結果與分析

2.1 主要香氣成分統計分類

經過計算機譜庫NIST/WILEY檢索，4種甜橙果實果皮和果肉的主要香氣物質成分見表1。生物學重復樣品中同時檢測到視為有效成分，4種甜橙果實果皮和果肉中共檢測到44種香氣成分，相對含量累計達到99%以上，主要包括烴類、醛類、醇類和酯類，其中烴類34種、醛類6種、醇類3種、酯類1種。萜類化合物多為有特殊氣味的揮發性物質，柑橘果實中萜類化合物也很豐富。4種甜橙中共檢測到萜類物質33種，其中雙環單萜類11種、單環單萜類9種、雙環倍半萜類6種、無環單萜類5種、三環單萜類和三環倍半萜類各1種。香氣成分總數果皮多于果肉，其中金峽桃葉橙果皮中含有30種香氣成分，果肉中僅含有24種，香氣成分相對含量累計分別為99.27%、99.28%；錦橙果皮中含有32種，果肉中含有23種，相對含量累計分別達到99.88%、99.56%；紐荷爾臍橙果皮中含有32種香氣成分，果肉中含有28種，相對含量累計分別為99.97%、99.86%；紅肉臍橙果皮中含有30種，果肉中含有25種香氣成分。

2.2 主要香氣成分組成及含量

4種甜橙果皮和果肉中共有香氣成分是檸檬烯、月桂烯、3-蒈烯、癸醛、γ-松油烯和巴倫西亞橘烯。其中檸檬烯含量占90%以上，其次是月桂烯和3-蒈烯。金峽桃葉橙果皮中檸檬烯、月桂烯和3-蒈烯含量均大于果肉中含量；除月桂烯和3-蒈烯外，錦橙果皮中檸檬烯、癸醛、γ-松油烯和巴倫西亞橘烯含量均低于果肉中含量；紐荷爾除γ-松油烯外，其余共有香氣成分均表現為果皮含量低于果肉含量；紅肉臍橙與錦橙類似，除月桂烯和3-蒈烯外，其余共有香氣成分果皮均低于果肉（圖1）。

金峽桃葉橙除上述共有香氣成分外果皮中還含有正辛醛、β-松油烯、2-蒎烯、三環烯、檸檬醛和橙花醛；果肉中還含有雅欖藍烯、β-側柏烯和δ-樅油烯；錦橙果皮中還含有β-側柏烯、2-蒎烯、β-松油烯、2-蒎烯、檸檬醛和1，5，8-對-薄荷三烯等成分，果肉中含有β-側柏烯、檜烯、正辛醛和δ-樅油烯；紐荷爾果皮中還含有β-側柏烯、β-松油烯和檸檬醛等，果肉中β-側柏烯、檜烯、δ-樅油烯和β-松油烯等；紅肉臍橙果皮中也檢測到了β-側柏烯、左旋-α-蒎烯、檜烯、檸檬醛和D4-蒈烯等成分，果肉中還存在β-側柏烯、（1R）-（+）-α-蒎烯、β-松油烯和左旋-α-蒎烯等。

2.3 金峽桃葉橙等特有香氣成分分析

44種香氣成分中，根據相對定量數據進行統計分析獲得特有香氣成分相關信息，其中紐荷爾果皮和紅肉臍橙果肉中均沒有檢測到特有香氣成分。除錦橙果皮和果肉、紅肉果皮中特有香氣成分外，其余特有成分均小于0.1%。金峽桃葉橙果皮中含有1種特有香氣成分，該成分為蓽橙茄烯，屬雙環倍半萜類，相對含量較低，僅為0.001 5%；果肉中有2種特有香氣成分，分別為1-石竹烯和三環稀，分屬雙環倍半萜和三環單萜類，含量分別為0.024 7%和0.095 1%，其中石竹烯具有辛香、木香、樟腦香，淡淡的丁香香氣。錦橙果皮中有3種特有成分，分別是1，1-二甲基-2-（3-甲基-1，3-丁二烯）-環丙烷、偽檸檬烯和白菖烯，分屬烷烴類、單環單萜類和雙環倍半萜類，1，1-二甲基-2-（3-甲基-1，3-丁二烯）-環丙烷含量為0.137 5%；果肉中有1種特有成分，正辛醛屬醛類，也稱羊脂醛，有油脂氣味，含量為0.217 1%。紐荷爾臍橙果肉中有2種特有成分，分別是3-甲基-4-亞甲基-雙環[3.2.1]辛-2-烯和葑烯，分屬烯烴類和雙環單萜類，其中葑烯又名小茴香烯，有主要存在于樟屬和薄荷屬植物中。紅肉臍橙果皮中有1種特有成分是左旋-α-蒎烯，屬于雙環單萜類，具有松節油和樹脂芳香，其含量為0.127 5%。

3 討論

通過對三峽庫區4種不同甜橙果實進行GC-MS法分析最后檢測到的香氣成分數量偏少，僅有44種，分析原因可能與生物學重復設置有關。為了改善數據的穩定性和結論的可靠性，本研究設置了2個生物學重復，在數據處理時將生物學重復中同時檢測到的成分才視為有效成分，其余視為無效予以剔除，這樣雖然保證了已有數據的可靠性，但是同時也忽視了一些測定質量值較高的重要成分，一定程度上導致了試驗誤差。推測這部分誤差可能是由于試驗樣品不均一或試驗儀器不穩定引起的，因此，樣品采集時必要嚴格保證樣品一致性和典型性，同時優化試驗儀器測定參數條件，后續擬繼續開展相關研究工作著力解決這一問題。

金峽桃葉橙具有特殊香氣，然而本研究中其果皮和果肉中分離到特有香氣成分蓽橙茄烯、1-石竹烯和三環稀，且其相對含量均遠低于0.1%，因此，本研究中鑒定的3種特有香氣是否為金峽桃葉橙特征香氣，還需要對果皮和果肉香氣成分進行絕對定量并查詢參考相應香氣閾值等進行綜合評估確定。

參考文獻：

[1] 向長海.秭歸開展桃葉橙優良單株選育[J].中國果業信息，2009， 26（12）：44.

[2] 孫林紅，王耀群，吳述勇，等.桃葉橙豐產優質栽培技術措施[J].柑桔與亞熱帶果樹信息，2001，17（2）：22-23.

[3] 向長海，周志虎，戈 偉，等.一代名品“桃葉橙”的發展現狀與振興對策[J].現代園藝，2008（9）：949-51.

[4] 涂俊凡，秦仲麒，李先明，等.砂梨和庫爾勒香梨果實香氣物質的GC-MS分析[J].湖北農業科學，2011，50（15）：3186-3190.

[5] 張 涵，魯周民，王錦濤，等.4種主要柑橘類香氣成分比較[J].食品科學，2017，38（4）：192-196.