‘观音绿’荔枝香气成分的顶空固相微萃取GC-MS分析

马 锞，谷 超，尹君乐，胡锐清，罗 诗，王泽槐，李建国

(1东莞市农业科学研究中心，广东东莞523086;2华南农业大学园艺学院，广东广州510642)

‘观音绿’荔枝香气成分的顶空固相微萃取GC-MS分析

马 锞1，谷 超2，尹君乐2，胡锐清1，罗 诗1，王泽槐2，李建国2

(1东莞市农业科学研究中心，广东东莞523086;2华南农业大学园艺学院，广东广州510642)

【目的】探明‘观音绿’荔枝的香气成分.【方法】采用顶空固相微萃取法(Headspace solid-phasemicroextraction，HSSPME)和气-质联用(GC-MS)技术对‘观音绿’荔枝的香气物质进行定性和定量分析.【结果和结论】在‘观音绿’成熟荔枝果实中共检出66种化合物，其中:烯类20种，醇类11种，酯类11种，酮类3种，烃类6种，醛类4种，芳香族化合物2种，其他化合物10种.‘观音绿’荔枝的主要香气成分是柠檬烯、甲基丁烯醇、萜品油烯、月桂烯、乙酸乙酯、梨醇酯、橙花醇、3-甲基-3-丁烯-1-醇、1-辛烯-3-醇、δ-愈创木烯等.‘观音绿’荔枝品质特优可能与其香气成分中烯类的种类和相对含量有关.

荔枝;香气;顶空固相微萃取;GC-MS

荔枝Litchi chinensis是无患子科植物，在南、北回归线附近的国家和地区均有栽培，中国是世界的荔枝主产区，占世界荔枝总产量的80%以上，主要分布在广东、广西、福建、海南、台湾等省(区);荔枝果实营养丰富，风味独特，具有很高的食用和医疗保健价值，历来受到人们的喜爱［1］.‘观音绿’是新选育的荔枝新品种，果肉脆嫩、清甜有香味，风味独特，综合品质评价为特优，具有很高的经济价值［2］，最近几年，产区市场平均售价在140～200元·kg-1之间.

香气是客观反映果实的风味、成熟度和果实商品品质的重要指标，果品怡人的香气也是吸引消费者和增强市场竞争力的重要因素.随着国内外市场对果品品质要求越来越高，以及食品工业对天然风味物质需求的增加，果品的香气研究日益受到关注，已成为果品品质的重要研究领域之一［3］.新鲜水果的香气一般来自于含量相当于单果质量十亿万分之几的挥发性物质，这些微量芳香活性化合物却对果实风味及其加工制品品质有着重大的影响［4］.

顶空固相微萃取(Headspace solid-phasemicroextraction，HSSPME)是一种无溶剂萃取技术，它集采样、萃取、浓缩、进样于一体，具有简单、快速、高效、无污染、便携、易于与其他仪器联用等优点，已被广泛应用于挥发性成分分析［5］.顶空固相微萃取与气相色谱-质谱(Gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)联用技术已经很成熟，并在水果香气的分析上得到了成功应用［6-8］.本研究采用HS SPMEGC-MS法对‘观音绿’荔枝的香气成分进行了定性、定量分析，旨在为评价‘观音绿’荔枝品质和发展荔枝深加工产品提供理论依据.

1 材料与方法

1.1 试验材料

‘观音绿’荔枝于2013年6月采自东莞市樟木头镇，均为成熟度适宜、无病虫害的果实.

1.2 试验方法

采用顶空固相微萃取(HSSPME)-气相色谱-质谱(GC-MS)联用仪分析法.

样品前处理:取300 g荔枝果肉，于高速组织捣碎机中捣碎，取8 g果浆置于15 mL样品瓶中，加入2.2 g氯化钠［9］，密封，采用CAR/DVB/PDMS萃取头于室温萃取1 h.

气相色谱条件:色谱柱为DB-5 MS柱(30 m× 0.25 mm);载气为高纯氦气，柱前压50 Pa，流速为1.0μL·min-1;进样时间2 min.程序升温40℃，保持2 min，以5℃·min-1升至110℃，保持2 min，然后以5℃·min-1升至130℃，保持2 min，再以10℃·min-1升至220℃，保持 5 min，最后以10℃·min-1升至230℃，保持5 min.

在HS SPME分析中，可编程毛细管进样器(PPS)进样口设定为不分流进样方式，脱附时间为3 min.质谱条件:电子轰击源EI;电子能量70 eV;扫描质量范围:35～335 amu.

香气成分定性分析:由GC-MS分析得到的质谱数据经计算机在NIST标准谱库检索，并结合人工图谱解析及资料分析.定量分析:用峰面积归一化法计算各成分的相对含量.

2 结果与分析

应用HSSPME-GC-MS分析法，‘观音绿’荔枝成熟果实分离出挥发性成分的GC-MS总离子流图(图1).各组分经计算机NIST标准谱库的检索，共检出66种化合物，并用峰面积归一化法计算各成分的相对含量，各成分的相对含量见表1.

主要成分包括:烯类20种，相对含量34.2%;醇类11种，相对含量25.27%;酯类10种，相对含量18.96%;烃类6种，相对含量5.36%;醛类3种，相对含量2.54%;酮类3种，相对含量1.06%;芳香化合物2种，相对含量2.98%;其他化合物11种，相对含量9.81%.相对含量最多的几种物质是柠檬烯(7.13%)、甲基丁烯醇(7.03%)、萜品油烯(6.54%)、月桂烯(6.25%)、乙酸乙酯(6.62%)、梨醇酯(5.37%)、橙花醇(4.3%)、3-甲基-3-丁烯-1-醇(4.16%)、1-辛烯-3-醇(3.8%)、δ-愈创木烯(3.05%).

烯类是‘观音绿’荔枝的主要香气成分，其中最多的是柠檬烯(7.13%)，其次是萜品油烯(6.54%)、月桂烯(6.25%)、δ-愈创木烯(3.05%)、β-榄香烯(2%)、石竹烯(1.42%)、古巴烯(1.14%)、2，2，4，6，6-五甲基-3-庚烯(1%)，这7种烯的相对含量都超过1%.

10种酯类中，相对含量最多的是乙酸乙酯(6.62%)，其次是梨醇酯(5.37%)、(Z)-3，7-二甲基-2，6-辛二烯-1-醇丙酸酯(2.55%)、乙酸-3-甲基-3-丁烯-1-醇酯(1.96%)、乙酸异戊酯(1.1%)，此外还有丙酸香茅酯(0.53%)、5-甲基-2-(1-甲基乙烯基)-4-己烯-1-醇乙酸酯(0.29%)、叔丁基异丙基碳酸酯(0.27%)、环己基甲基十四烷基亚硫酸酯(0.21%)、丙酸甲酯(0.06%).

6种烃类分别是六甲基环三硅氧烷(2.1%)、八甲基环四硅氧烷(1.15%)、2，2，6，6-四甲基-4-亚甲基庚烷(0.82%)、十二烷(0.51%)、1-甲基-2-乙基环己烷(0.46%)、六甲基环三硅氧烷(0.32%).

图1 顶空固相微萃取‘观音绿’荔枝香气成分总离子流图Fig.1 The total ion chromatograms of volatile components in‘Guanyinlü’litchi by HSSPME

表1 ‘观音绿’荔枝香气成分及相对含量Tab.1 Volatile com pounds and their relative contents in‘Guanyin lü’litchi

3种酮类分别是乙基戊基甲酮(0.74%)、5-甲基-3-己烯-2-酮(0.24%)、3-戊酮(0.08%).

3种醛类分别是 2-己烯醛(1.4%)、壬醛(0.59%)、柠檬醛(0.55%).

2种芳香化合物是间二甲苯(1.89%)、对异丙基甲苯(1.09%).

其他化合物11种，含量超过1%的分别是1，2，4a，5，6，8a-六氢-4，7-二甲基-1-(1-甲乙基)-萘(2.15%)、1，2，3，4，5，6，7，8-八氢-1，4-二甲基-7-(1-甲基乙烯基)-，［1S-(1α，4α，7α)］-甘 菊 环(1.83%)、2-氨基-4-甲基苯甲酸(1.29%)、4-乙基-2-甲氧基苯酚(1.12%).

3 讨论

香气是果实品质的重要组成部分，近几年来，越来越受到重视.对于水果来讲，主要挥发性成分为酯、醇、酸、醛酮和萜类物质，它们对果实的风味品质起主要作用，是引起果实种类特有的香味嗅感的香气成分［10］.

国内外对荔枝挥发性成分的研究表明，荔枝的主要挥发性成分是烯类、酯类、醇类等物质.Chyau等［11］采用Amberlite XAD-2树脂吸附技术，对荔枝游离态和键合态芳香组分进行分离鉴定，指出游离态的香气成分主要是醇类和烯类.Sivakumar等［12］的研究发现，南非2个荔枝品种的大多数挥发物是烯类.陈玉旭等［13］的研究表明，新鲜‘糯米糍’荔枝的主要香气成分是烯类物质，其相对含量为73.58%，远远高于其他香气成分.徐禾礼等［14］的研究表明，‘桂味’、‘怀枝’荔枝香气成分中，醇类最多，分别有10种、12种，但相对含量最多的是烯类、烃类，为52.15%、10.15%.郝菊芳等［15］的研究发现，‘妃子笑’、‘黑叶’荔枝香气成分中，烯类最多，均有20种，相对含量最多的是醇类，分别为24.33%、31.36%.荔枝品种非常丰富，目前，已经收集记载的品种有300多个，作为商品性生产栽培的品种有30多个［1］，按荔枝果实品质来分，‘观音绿’、‘糯米糍’特优，‘桂味’优质，‘妃子笑’优良，‘怀枝’中等.本研究发现，‘观音绿’荔枝香气种类和相对含量最多的是烯类，‘观音绿’荔枝品质特优可能与其香气成分中烯类的种类和相对含量有关，其相关性有待进一步研究.

Toulemonde等［16］和Froehlich等［17］对荔枝鲜果肉的香气成分进行了分析，发现柠檬烯、壬醛、正癸醛、香茅醇、香叶醇对荔枝香气贡献较大.Ony Peter等［18］的研究发现香叶醇、乙酸异丁酯、愈创木酚、β-大马酮、芳樟醇、异戊酸、(E)-2-壬烯醛等是荔枝的主要香气成分.陈玉旭等［13］的研究发现α-月桂烯，dl-柠烯，1-甲基-4-(1-甲基亚乙基)环己烯这3种烯类物质对新鲜荔枝的香气具有重要的作用.本研究发现，‘观音绿’荔枝的主要香气成分中，柠檬烯、萜品油烯有类似柠檬的香味，月桂烯具有令人愉快的、清淡的香脂气味，乙酸乙酯具有果香味，橙花醇有令人愉快的玫瑰和橙花的香气，1-辛烯-3-醇具有蘑菇、薰衣草、玫瑰和乾草香气.这些香气成分的相互作用，构成了‘观音绿’荔枝特殊的风味.

［1］ 李建国.荔枝学［M］.北京:中国农业出版社，2008: 1-49.

［2］ 王泽槐，刘秀荣，陈衬喜，等.荔枝新品种‘观音绿’［J］.园艺学报，2012，39(8):1615-1616.

［3］ 李秋棉，罗均，李雪萍，等.果实香气物质的合成与代谢研究进展［J］.广东农业科学，2012，39(19):104-107.

［4］ DU X F，FINN C E，QIAN M C.Bound volatile precursors in genotypes in the pedigree of‘Marion’Blackberry (Rubus sp.)［J］.J Agric Food Chem，2010，58(6): 3694-3699.

［5］ 黄江艳，李秀娟，潘思轶.固相微萃取技术在食品风味分析中的应用［J］.食品科学，2012，33(7):289-298.

［6］ STASHENKO E E，MARTíNEZ J R.Sampling volatile compounds from natural products with headspace/solidphasemicro-extraction［J］.J Biochem Biophys Methods，2007，70(2):235-242.

［7］ DÍAZ-MAROTOM C，GUCHU E，CASTRO-VÁZQUEZ L，et al.Aroma-active compounds of American，French，Hungarian and Russian oak woods，studied by GC-MSand GC-O［J］.Flavour Frag J，2008，23(2):93-98.

［8］ GONZÁLEZ-MASM C，RAMBLA J L，ALAMAR M C，et al.Comparative analysis of the volatile fraction of fruit juice from different Citrus species［J］.Plos One，2011，6 (7):1-11.

［9］ IBANEZ E，LOPEZ S S，RAMOS E，et al.Analysis of volatile fruit components by headspace solid-phase microextraction［J］.Food Chem，1998，63(2):281-286.

［10］YOUNG H，PATERSON V J.The effects of harvestmaturity，ripeness and storage on kiwifruit aroma［J］.J Sci Food Agric，1985，36(5):352-358.

［11］CHYAU CC，KO P T，CHANG CH，et al.Free and glycosidically bond aroma compounds in lychee(Litchichinensis Sonn.)［J］.Food Chem，2003，80(3):387-392.

［12］SIVAKUMAR D，NAUDE'Y，ROHWER E，et al.Volatile compounds，quality attributes，mineral composition and pericarp structure of South African litchi export cultivars Mauritius and McLean’s Red［J］.J Sci Food Agric，2008，88(6):1074-1081.

［13］陈玉旭，蔡长河，曾庆孝.糯米糍荔枝香气成分的测定与分析［J］.现代食品科技，2009，25(1):91-95.

［14］徐禾礼，余小林，胡卓炎，等.七个荔枝品种果实香气成分的提取与分析研究［J］.食品与机械，2010，26 (2):23-26.

［15］郝菊芳，徐玉娟，李春美，等.不同品种荔枝香气成分的SPME/GC-MS分析［J］.食品科学，2007，28(12): 404-408.

［16］TOULEMONDE B，BEAUVERD D.Headspace analysis: trap desorption bymicrowave energy application to the volatile components of some tropical fruits［J］.Dev Food Sci，1985，10:533-548.

［17］FROEHLICH O，SCHREIER P.Additional neutral volatiles from litchi(Litchi chinensis Sonn.)fruit［J］.Flavour Frag J，1986，1(4/5):149-153.

［18］ONG PETER K C，ACREE TERRY E.Gas chromatography/olfactory analysis of lychee(Litchi chinensis Sonn.)［J］.JAgric Food Chem，1998，46(6):2282-2286.

【责任编辑 李晓卉】

An analysis of volatile com ponents in‘Guanyinlü’litchi by headspace solid-phasem icroextraction w ith GC-MS

MA Ke1，GU Chao2，YIN Junle2，HU Ruiqing1，LUO Shi1，WANG Zehuai2，LIJianguo2
(1 Dongguan Agricultural Scientific Reasearch Center，Dongguan 523086，China; 2 College of Horticulture，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China)

【Objective】The volatile components from‘Guanyinlü’litchi fruit were detected.【Method】Qualitative and quantitative analyses were carried out using headspace solid-phase microextraction(HS SPME)and gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS).【Result and conclusion】A total of66 volatile componentswere detected in ripe‘Guanyinlü’litchi fruits，including 20 alkenes，11 esters，11 alcohols，3 ketones，6 alkanes，4 aldehydes，2 aromatic compounds and 10 others，amongwhich themajor componentswere D-limonene;2-buten-1-ol，3-methyl;cyclohexene，1-methyl-4-(1-methyle thylidene); β-myrcene;ethyl acetate;2-buten-1-ol，3-methyl-，acetate;2，6-octadien-1-ol，3，7-dimethyl-，(Z);3-methyl-3-buten-1-ol;1-octen-3-ol;azulene，1，2，3，5，6，7，8，8a-octahydro-1，4-dimethyl-7-(1-methylethenyl)-，［1S-(1α，7α，8aβ)］-.The quality of‘Guanyinlü’litchimight be related to the presence and relative content of the alkene of aroma components.

litchi;volatile component;headspace solid-phasemicroextraction;GC-MS

S667.1

A

1001-411X(2015)02-0113-04

马 锞，谷 超，尹君乐，等.‘观音绿’荔枝香气成分的顶空固相微萃取GC-MS分析［J］.华南农业大学学报，2015，36(2):113-116.

2013-12-22 优先出版时间:2015-01-21

优先出版网址:http://www.cnki.net/kcms/detail/44.1110.s.20150121.0930.007.html

马 锞(1983—)，男，农艺师，硕士，E-mail:make_dg@126.com;通信作者:李建国(1965-)，男，教授，博士，E-mail:jianli@scau.edu.cn

广东省现代农业产业技术体系专项资金(粤财教(2009)356号)