澳洲青苹果实不同部位香气成分差异分析

段亮亮，郭玉蓉,*，池霞蔚，邓 红，孔祥宏

(1.陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西 西安 710062；2.陕西省出入境检验检疫局，陕西 西安 710068)

澳洲青苹果实不同部位香气成分差异分析

段亮亮1，郭玉蓉1,*，池霞蔚1，邓 红1，孔祥宏2

(1.陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西 西安 710062；2.陕西省出入境检验检疫局，陕西 西安 710068)

采用顶空固相微萃取结合气质联用检测澳洲青苹果皮、果肉、果心的香气成分；共检测到80种果实香气成分，主要为醛类、醇类、酯类和烯烃类。果皮、果肉和果心，香味组分及其含量差异较大。果皮是香气成分最集中的部位，共分离出55种，其中C6醛类3种，相对含量39.515%，比例最高；酯类23种最丰富，相对含量14.240%，乙酸己酯、环丁醇、(E)-1,4-己二烯、(3E,5E)-1,3,5-庚三烯、3,6-二甲基-3,6-二乙基-1,4-环己二烯为芳香物质中相对含量较高的特有成分。果肉检测出香气成分18种，其中醇类4种，相对含量31.391%，比例最高，2-甲基-1-丁醇占其醇类约94.814%，丙酸丙酯、甲酸己酯相对含量较高且为果肉特征芳香物质。果心检测出香气成分30种，C6醛类两种，相对含量47.398%，比例最高；醇类4种，相对含量42.455%，2-甲基-1-丁醇和1-己醇占其醇类96.639%；果皮香气成分种类最丰富，提供酯类背景香气。苹果各部位主要香气物质中，丙酸丙酯、甲酸己酯由果肉产生，2-甲基-1-丁醇主要由果心和果肉产生，1-己醇由果心和果皮产生，α-法呢烯主要存在于果皮和果肉中，(E)-2-己烯醛和正己醛在果皮、果肉、果心中含量均较高，为澳洲青苹果实特征性香气，澳洲青苹果实香气由各部位香气成分相互作用产生。

澳洲青苹果实；不同部位；香气成分；顶空固相微萃取；GC-MS

近年来，澳洲青苹苹果因其丰产耐贮，出口售价高，国内苹果加工业的发展，越来越受到人们的重视[1]。香气物质是苹果品质的重要组成部分，目前关于苹果芳香物质的报道已有350多种，而中国这方面的研究属于起步阶段[2]。王海波等[3]分析了早熟苹果新品种“早丰甜”、“贝拉”及“辽伏”等共获得12种类136种香气成分。吴继红等[4]利用固相微萃取和气质联用技术对“金帅”、“澳洲青苹”、“国光”、“新红星”、“富士”及“秦冠”的主要芳香成分进行了定性和定量分析。张晓华等[5]分析了不同榨汁苹果的香气成分变化，建议榨汁时可根据各苹果品种的特性，扬长避短，按一定比例做适度搭配以达到更好的品质。Cheistophe等[6]分析了白肉桃果实挥发性物质，指出果实不同部位香气成分的差异是由不饱和内酯及C6化合物造成的。乜兰春等[7]和Dixon等[8]认为苹果果实香气成分中支链脂肪族醇、醛、酮和酯类物质主要来源于氨基酸代谢。前人研究大多局限于苹果不同品种，缺少对某一特定品种不同部位芳香物质的具体探索。本研究通过对澳洲青苹果皮、果肉、果心香气物质研究，找出不同部位香气物质差异及各部位主要香气物质成分，对确定香气物质产生的生理机制，产品深加工等均有一定的参考价值。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

于西安市淳化县选择树形良好，长势适中的盛果期澳洲青苹果树5株标记，2009年10月10日于树冠中部外围采摘长势良好的商熟期澳洲青苹果实5kg放入0～4℃气调储藏室中储藏，48h之内于陕西省出入境检验检疫局测定香气成分。NaCl(分析纯)。

1.2 仪器与设备

7890A/5975C气相色谱-质谱联用仪 美国Agilent公司；顶空固相微萃取手动进样手柄、PDMS/DVB萃取头(65μm) 美国Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 样品制备

选取大小相当的新鲜果实15个，削皮机削皮，皮厚小于0.5mm，为果皮香气分析样品，苹果去核器去核，用切分宽度2cm的双片刀切取中心果核部分，去籽，为果心香气分析样品，将去掉果皮和果心的苹果按八分法选取果肉部分，为果肉香气分析样品。各步骤均迅速完成防止褐变。

1.3.2 芳香物质测定

1.3.2.1SPME取样

将65μm PDMS/DVB萃取头在气相色谱的进样口250℃老化2h。选取各样品迅速称量后，按照15g/100g样品加入NaCl打浆，称取10g于20mL顶空样品瓶中，密封。40℃水浴恒温处理10min，萃取头穿透隔垫于40℃恒温顶空吸附30min，插入仪器于270℃解析4min，待分析。

1.3.2.2GC-MS分析条件

色谱柱DB-1701(30m×0.32mm，0.25μm)，载气N2，流量0.8mL/min，不分流，程序升温40℃保持1min，后以3℃/min升到240℃；检测器温度260℃，进样口温度270℃。EI电离源，电离电压70eV，扫描范围40～400u，离子源温度250℃。

1.3.3 重复性实验

参考魏玉梅[9]的测定方法，按以上样品处理方法及实验条件，选取果肉部分，分析检测5次。

2 结果与分析

气相色谱-质谱-计算机联用技术检测到澳洲青苹果实果皮、果肉、果心的香气成分总离子图(图1)，各组分质谱经计算机质谱库(NIST 2008版本：V.2.0.F)检索及资料分析，确认香气成分，运用面积归一化法，求得各成分相对含量(表1)。

2.1 不同部位香气组成

经仪器分析，共从澳洲青苹各组织中检测到80种芳香物质(表1)。检测出果皮、果肉、果心3部分香气成分分别占其香气总峰面积的90.672%、95.376%、98.381%。

果皮部分共检测出55种成分(图1、表1)，其中酯类种类最丰富，达23种，相对含量14.240%；醛类6种相对含量40.464%，其中C6醛类相对含量39.515%，比例最高。正己醛和(E)-2-己烯醛相对含量占其醛类91.560%。同时检测出相对含量较高的丁酸己酯、2-甲基丁酸己酯、(2E,4E)-2,4-己二烯醛、2-甲基-1-丁醇、1-己醇、α-法呢烯。乙酸己酯、环丁醇、(E)-1,4-己二烯、(3E,5E)-1,3,5-庚三烯、3,6-二甲基-3, 6-二乙基-1,4-环己二烯为果皮中检出含量较高的特有芳香成分。

果肉部分共检测出19种成分(图1、表1)，芳香醇类4种，相对含量31.391%最高，其中2-甲基-1-丁醇相对含量占其总醇类94.814%。相对含量较高的芳香成分还有丙酸丙酯、甲酸己酯、2-甲基丁酸丙酯、正己醛、(E)-2-己烯醛、(2E,4E)-2,4-己二烯醛、α-法呢烯，其中丙酸丙酯、甲酸己酯为果肉中检出特有芳香成分。

表1 澳洲青苹不同组织部分香气物质GC-MS分析结果Table 1 GC-MS analysis of aromatic components in different tissue parts of Granny Smith apple

续表1

果心部分共检测出30种成分(图1、表1)，未检测出酚类，烷烃类11种；醛类3种，相对含量47.875%，C6醛类两种，相对含量47.398%，比例最高，其中正己醛和(E)-2-己烯醛相对含量占其醛类99.004%；醇类4种，相对含量42.455%，2-甲基-1-丁醇和1-己醇占其醇类96.639%。相对含量较高的芳香成分还有2-甲基丁酸丙酯、2-甲基-1-丁醇、1-己醇。

图1 澳洲青苹不同组织结构部分香气成分的GC-MS总离子流图Fig.1 Total ion chromatograph of GC-MS for aromatic components in different tissue parts of Granny Smith apple

表2 保留时间和色谱峰面积的重复性Table 2 Repeatability of retention time and chromatogram peak area

2.2 不同部位香气成分差异

澳洲青苹果实香气成分主要为醛类、醇类、酯类、烯烃类、酚类和其他一些物质。各类芳香物质在果实的分布差异较大。

2.2.1 醛类的差异

醛类物质是澳洲青苹香气中最主要的物质，主要为C6醛类，(E)-2-己烯醛和正己醛均以果皮和果心中含量最高，果肉中含量相比较低，且均在3种样品中检测出较高含量。(2E,4E)-2,4-己二烯醛未在果心中检测出，果皮中相对含量较高。

2.2.2 醇类的差异

果心和果肉中检测出较高醇类物质含量，相对总含量分别为果皮的2.588倍和1.914倍。2-甲基-1-丁醇为果皮、果肉、果心共有成分，果肉中检出含量最高，果心其次，相对含量分别为果皮的21.290倍和15.336倍，差异显著。1-己醇未在果肉中检测到，果心中相对含量最高达19.588%。环丁醇为果皮中相对含量较高的特有成分。

2.2.3 酯类的差异

酯类物质以果肉中检出含量最高，相对峰面积25.960%，果皮中含量最为丰富(23种14.240%)，果心中检测出较低含量和较少种类。果肉芳香物质中甲酸己酯相对含量高达19.457%，丙酸丙酯检测出较高相对含量4.216%。果皮中，乙酸己酯、丁酸己酯、2-甲基丁酸己酯相对含量较高。果心中，2-甲基丁酸丙酯相对含量较高。

2.2.4 烯烃类的差异

烯烃类在果皮中检测出7种相对含量15.171%，最为丰富，含量最高，果肉其次。α-法呢烯为果皮、果肉、果心共有成分，果皮中相对含量最高达8.114%，约为果肉的1.424倍，果心的31.208倍。(E)-1,4-己二烯、(3E,5E)-1,3,5-庚三烯、3,6-二甲基-3,6-二乙基-1,4-环己二烯也在果皮中检测出较高含量。果肉中检测出2,5-二甲基-2,4-己二烯、1,6,6-三甲基-1-环己烯，果心中检测出3-甲基-1-丁烯。

2.3 方法的重复性

严格控制实验条件，得出保留时间和色谱峰面积重复性，见表2。

经表2分析得知，5次实验色谱峰保留时间和色谱峰面积CV值分别为0.021%～0.081%、0.063%～0.097%。重复性满足供试样品定性和定量分析的需要。

3 讨 论

己酸甲酯和己酸乙酯具有菠萝的果香味，丁酸己酯和乙酸己酯具有梨的果香味，两者嗅觉阈值很低，香气值(浓度/阈值)较高[10-13]，为果皮特征香气。丙酸丙酯、甲酸己酯在果肉中检测出很高含量，为果肉特征香气成分。2-甲基丁酸己酯在果皮中相对含量较高，果肉中较少，果心中未检测出。(2E,4E)-2,4-己二烯醛为红茶特征香气成分之一[14]，在果皮与果肉中均检测出较高含量；苯甲醛由果实中苦杏仁苷经酶解作用产生[12]，只在果心中检测出；环丁醇为果皮特征香气；1-己醇、2-甲基-1-丁醇具有青香气[12]，前者在果皮和果心相对含量较高，后者在果心和果肉相对含量较高。具有青香气的正己醛，(E)-2-己烯醛，其香气阈值较低可以提高果实香气的感知强度[15]，依次在果心、果皮、果肉中检测出较高含量，为澳洲青苹果实的特征香气。

澳洲青苹各组织芳香物质均以C6醛类和醇类含量最高，澳洲青苹果实芳香物质以青香为主[16]。果皮香气成分中酯类含量最为丰富，但相对含量高的酯类芳香物质丙酸丙酯、甲酸己酯由果肉产生，因此，果皮提供主要酯类背景风味，果肉部分产生主要丙酸丙酯、甲酸己酯芳香物质[17]。果心中检测出11种烷烃类，最为丰富，果皮中4种，果肉中1种，因此，烷烃类主要由果心部分产生。果心中未检测出酚类物质，其主要由果皮产生，且相对含量很少。

李记明等[18]研究认为葡萄的香味是各种香味成分通过融合、叠加、掩盖等相互作用表现出来的，不同类

型的香味组分有可能相互影响，同理，澳洲青苹果实香气是由各部位香气化合物相互作用产生的。

此外，α-法呢烯与果实长期贮藏后引起的冷害有关，易引起果实褐变，影响风味[19]。本研究检测出其在果皮和果肉中相对含量较高，果心中含量很少，有关其产生机理及对苹果香气成分的贡献，有待进一步研究。

4 结 论

本研究显示实验重复性满足定性定量要求。澳洲青苹果实不同部位香气成分差异较大。果皮香气成分最丰富55种，提供酯类背景香气，主要酯类丙酸丙酯、甲酸己酯由果肉产生。2-甲基-1-丁醇主要由果心和果肉产生，1-己醇由果心和果皮产生。α-法呢烯主要存在于果皮和果肉中，烷烃类主要由果心产生。正己醛、(E)-2-己烯醛在果皮、果肉、果心中含量均较高，为澳洲青苹果实主要特征香气物质。澳洲青苹果实香气由各部位香气化合物相互作用产生。

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Analysis of Aromatic Components in Different Tissue Parts of Granny Smith Apple

DUAN Liang-liang1，GUO Yu-rong1,*，CHI Xia-wei1，DENG Hong1，KONG Xiang-hong2
(1. College of Food Engineering and Nutritional Science, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China；2. Shaanxi Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Xi’an 710068, China)

Aromatic components in different tissue parts such as peel, pulp and core of Granny Smith apple were determined using gas chromatography-mass spectrophotometer (GC-MS) coupled with headspace solid phase microextraction (HS-SPME). A total of 80 aromatic components were identified in extracted samples. Aldehydes, alcohols, esters and olefins were the major constituents in Granny Smith apple. In addition, a significant difference in aromatic components was observed in peel, pulp and core of apple. The aromatic components were rich in peel and 55 kinds of aromatic components were identified in this tissue. A total of 23 esters with relative content of 14.240% were identified and esters were the most predominant group of compounds in Granny Smith apple. The highest content of C6aldehydes was observed in this tissue part, which exhibited a relative content of 39.515%. Hexyl acetate, cyclobutanol, (E)-hexa-1,4-diene, (3E,5E)-hepta-1,3,5-triene, 3,6-diethyl-3,6-dimethylcyclohexa-1, 4-diene exhibited higher content. Meanwhile, 18 compounds were detected in apple pulp. Totally 4 kinds of alcohols exhibited a relative content of 31.391% and 2-methylbutan-1-ol was up to 94.814%. Propyl propionate and hexyl formate had higher relative content and were characteristic aromatic components of the pulp. Moreover, 30 components including 2 kinds of C6aldehydes were identified in the core. Totally 4 kinds of alcohols with a relative content of 42.455% were also identified and 2-methylbutan-1-ol and hexan-1-ol were up to 96.639%. Among these aromatic components from different tissue parts of Granny Smith apple, propyl propionate and hexyl formate were mainly distributed in apple pulp; 2-methylbutan-1-ol was mainly generated in the core and the pulp; hexan-1-ol was rich in the core and the peel; alpha-farnesene was mainly located in the peel and the core; hexanal and (E)-hex-2-onal had high content in the peel, the pulp and the core.

Granny Smith fruit；different tissue parts；aromatic component；head-space solid phase micro-extraction (HS-SPME)；GC-MS

TS255.2

A

1002-6630(2010)18-0262-06

2009-12-06

国家现代农业产业技术体系项目(nycytx-08-05-01)

段亮亮(1985—)，女，硕士研究生，主要从事食品功能成分开发及利用研究。E-mail：liangliangsa1@sina.com

*通信作者：郭玉蓉(1963—)，女，教授，博士，主要从事食品生物工程研究。E-mail：guoyurong730@163.com