贵州清镇引种黄秋葵花不同花期的香气成分

张姣姣，冉 靓，王道平，刘 燕

(1．贵阳学院 a.化学与材料工程学院；b.生物与环境工程学院，贵州 贵阳 550005；2．贵州省中国科学院天然产物化学重点实验室，贵州 贵阳 550002)

0 引言

黄秋葵(Abelmoschusesculentus(L.) Moench)，别名秋葵、羊角豆，锦葵科(Malvaceae)秋葵属(Abelmoschus)[1].其嫩荚果肉质柔嫩、风味独特，营养丰富，是世界上重要的一种蔬菜.关于黄秋葵花的研究报道，主要集中在对于黄酮提取[2]及果胶的提取[3]，而对黄秋葵花的香气研究还未见报道.目前香气成分常规提取方法是水蒸气蒸馏法，但对不含挥发油的样品其所需的量较大且提取时间长.固相微萃取法(SPME)是一种无溶剂、快速、简便的样品前处理与富集技术[4]，在植物香气成分萃取方面具有很好的应用前景[5-9].本研究采用固相微萃取(SPME)与气相色谱质谱(GC/MS)联用[10]对两个品种黄秋葵花不同花期香气成分及其变化趋势进行了检测分析，丰富了该植物化学成分研究的内容，为该植物的鉴定及质量研究奠定基础，为进一步开发利用黄秋葵花作为天然香味物质提供理论依据和技术支持.

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

花蕾期、盛花期和花衰期的白果黄秋葵和绿果黄秋葵由贵州清镇青远农业发展有限公司提供；HP6890/5975C 气相色谱质谱联用仪，美国安捷伦公司；美国Supelco公司固相微萃取装置，萃取纤维头为2cm-50/30 μm DVB/CAR/PDMS StableFlex.

1.2 方法

1.2.1 SPME取样

在20 mL采样瓶中装入新鲜样品约5 g，插入装有2 cm-50/30 μm DVB/CAR/PDMS StableFlex纤维头的手动进样器，约90 ℃左右顶空萃取30 min后，快速移出萃取头并立即插入气相色谱仪进样口中(温度250 ℃)，热解析3.5 min进样.

1.2.2 GC/MS条件

气相条件：色谱柱为ZB-5MSI 5% Phenyl-95%DiMethylpolysiloxane， 规格(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，柱温40 ℃(保留2 min)，以4 ℃·min-1升温至280 ℃，保持2 min；不分流进样；载气流量1.0 mL/min；汽化室温度250 ℃；溶剂延迟时间：1.5 min；柱前压 52.5 kPa，载气为高纯He(99.999%).

质谱条件：EI源；四极杆温度150 ℃；离子源温度230 ℃；发射电流34.6 μA；电子能量70 eV；接口温度280 ℃；倍增器电压1502 V；质量范围20～450 amu.

1.2.3 数据分析

对总离子流图中的各峰经计算机数据系统检索及核对Nist2005和Wiley275标准质谱图，确定了黄秋葵花的香气成分，并用峰面积归一化法测定了各香气成分的相对质量分数，结果见表1.

表1 不同品种和开花期黄秋葵花香气成分相对含量Tab.1 Relative contents of aroma components of different okra breeds at different flowering periods

续表1

序号化合物名称绿果香气成分含量/%花蕾期盛花期花衰期白果香气成分含量/%花蕾期盛花期花衰期41(Z)-3-Hexenyl acetate(Z)- 3 -己烯基乙酸酯)----0.738-422-ethyl-1-Hexanol(2-乙基己醇)0.3790.1540.1320.3800.2700.201431,8-Cineole(1,8-桉叶素)1.0060.8790.8031.5741.2630.992442,2,6-trimethyl-cyclohexanone(2,2,6 -三甲基环己酮)0.2390.1730.1410.5530.275-451-(1-Cyclohexen-1-yl)-2-Propanone(1 -(1 -环己烯-1-基)-丙酮)-0.1350.108-0.2180.24946Hyacinthin(苯乙醛)----1.497-47(E)-7-methyl-1,6-dioxaspiro[4,5]decane((E)-甲基- 1,6 - 7 H氧杂螺[4.5]癸烷)1.7291.8791.3171.4400.7020.558481-Octanol(1 -辛醇)--0.082-1.1420.16349(Z)-Linalool oxide((Z)-芳樟醇氧化物)---0.1320.2090.09050L Linalool(L芳樟醇)0.2290.5614.2110.6591.8307.37651Nonanal(壬醛)0.2262.086--4.269-523,8-dimethyl-Decane(3.8二甲基癸烷)----0.127-532-methoxy-3-(1-methoxypropyl)-Pyrazine(2-甲氧基-3-(1-甲氧基丙基)-吡嗪)--0.1570.1590.3060.381542-methoxy-3-(2-methoxypropyl)-Pyrazine(2-甲氧基-3-(2-甲氧基丙基)-吡嗪)-0.6050.3980.4960.9100.86055Dodecane(十二烷)0.7740.5350.7680.3021.126-56Safranal(藏红花醛)----0.2850.50257Decanal(癸醛)----0.444-581,3,4-trimethyl-3-cyclohexene-1-Carboxaldehyde(1,3,4 -三甲基- 3 -环己烯甲醛)-0.136-0.2010.2380.795592-methyl-Dodecane(2 -甲基十二烷)0.3080.3740.6070.1191.2330.587601-Tridecene(1-十三烯)--0.136-0.233-61Tridecane(十三烷)3.5333.3293.6341.9365.4643.013623-methyl-Tridecane(3 -甲基十三烷)--0.134-0.142-631-Tetradecene(1-十四碳烯)0.1140.4420.211-0.364-644-methyl-Tridecane(4 -甲基十三烷)0.7921.9571.2610.3283.4430.792653-methyl-Tridecane(3 -甲基十三烷)0.3810.7240.6000.1780.680.458663-Tetradecene(三-十四烯)-1.0550.5400.0640.986-67Tetradecane(十四烷)1.4403.3072.8081.3934.0693.12268(E)-Caryophyllene((E)-石竹烯)2.0822.3170.4421.4084.2310.73569Geranylacetone(香叶基丙酮)----0.322-702-methyi-Tetradecane(2-甲基-十四烷)0.1361.5960.9040.2051.9700.862713-methyi-Tetradecane(3-甲基-十四烷)-0.324--0.2510.508721-Pentadecene(1 -十五碳烯)----1.012-73β-Ionone(β -紫罗兰酮)----0.249-74Pentadecane(十五烷)0.0921.6490.4970.0647.6250.699752-methyl-Pentadecane(2 -甲基-十五烷)-1.019--0.263-763-methyl-Pentadecane(3 -甲基-十五烷)-0.9880.154-0.398-771-Hexadecene(1 -十六碳烯)----0.489-78Hexadecane(十六烷)0.2743.1130.413-2.2830.812793-Hexadecene(3 -十六碳烯)----0.864-802-methyl-Hexadecane(2 -甲基-十六烷)----0.222-814-methyl-Hexadecane(4 -甲基-十六烷)----0.177-823-methyl-Hexadecane(3 -甲基-十六烷)----0.183-83Hexadecanal(十六醛)----0.627-84Heptadecane(十七烷)----0.566-85Hexadecanol(十六醇)----2.2433.172863-methyl-Heptadecane(3-甲基十七烷)----0.111-87Octadecane(十八烷)----0.203-

注：“-”表示未检出

2 结果与分析

由表1可知，两个品种黄秋葵花物质含量在0.3%以上的共鉴定出71种成分，花蕾期主要成分有乙醛、乙醇、二甲基硫醚、3-甲基丁醛、3 -甲基- 1 -丁醇、(Z)- 3 -己烯- 1-01、四氢-2H-吡喃-2-醇、(E)-石竹烯、十三烷，乙醛、乙醇、二甲基硫醚在两个品种中含量都较高.在盛花期，主要成分有乙醛、乙醇、二甲基硫醚、3-甲基丁醛、2-甲基丁醛、(Z)- 3 -己烯- 1-01、十三烷、4 -甲基十三烷、十四烷、(E)-石竹烯、十五烷、十六烷.花衰期主要组成成分为乙醛、乙醇、二甲基硫醚、3-甲基丁醛、己醛、(Z)- 3 -己烯- 1-01、1-己醇、L芳樟醇、十三烷、十四烷.

2.1 花蕾期黄秋葵花品种间花香气差异分析

花蕾期绿果和白果分别检出成分41种和47种.乙醇在绿果和白果两个品种中含量均最高，相对含量分别达32.447%和16.884%.白果中的独有香气为乙酸甲酯、3-甲基-2-丁酮、2-甲氧基-3-(1-甲氧基丙基)-吡嗪、2-甲氧基-3-(2-甲氧基丙基)-吡嗪、1,3,4 -三甲基- 3 -环己烯-1-甲醛、三-十四烯，绿果中的独有香气为壬醛、1-十四碳烯、十六烷.其中α-蒎为花蕾期独有香气，绿果和白果中相对含量分别为0.155%和0.173%，乙酸甲酯仅在白果花蕾期检出(1.401%)，甲酸戊酯(6.983%)在白果花蕾期的含量显著的高.

2.2 盛花期黄秋葵花品种间花香气差异分析

盛花期绿果和白果分别检出成分41种和81种.2 -甲基-十五烷为盛花期独有香气.盛花期绿果中乙醛、3-甲基丁醛、2-甲基丁醛、壬醛、十五烷以及十六烷的相对百分含量超过其花蕾期相对含量五倍以上，乙醛(24.752%)和3-甲基丁醛(10.778%)为绿果盛花期主要赋香成分.白果盛花期香气种类相对花蕾期增加34种，其独有香气有20种.

2.3 花衰期黄秋葵花品种间花香气差异分析

花衰期绿果和白果分别检出成分51种和46种.乙醛相对含量上升到最高，分别达26.304%和14.857%，乙醇相对含量减小.其中(E)-四氢- 5 -甲基- 2 -呋喃甲醇为花衰期独有香气，绿果和白果中相对含量分别为0.786%和1.209%，2-丁酮仅在绿果花衰期检出(0.22%).

2.4 不同品种黄秋葵花不同花期香气变化分析

在检测到的化合物中，将其分为醛酮类、醇类、酯类、烃类和萜烯类，它们分别为25、14、4、28、10种，其他类有6种.从图1和图2可以看出，醇类、醛酮类和烃类在整个花期的相对百分含量都较高.在花蕾期，绿果中醇类的含量最高(48.168%)，白果中烃类(35.468%)、醇类(34.103%)、醛酮类(31.159%)的含量较高.在盛花期相比花蕾期，醛酮类在绿果中相对含量上升，而对于白果来说，除萜烯类外所有类别均有不同程度下降.花衰期以醛酮类和醇类为主，与盛花期相比，醇类、酯类和萜烯类相对含量上升，烃类含量下降.

图1 黄秋葵花(绿果)在不同时期香气变化Fig.1 The changes of aroma components of okra flower (white fruit)

图2 黄秋葵花(白果)在不同时期香气变化Fig.2 The changes of aroma components of okra flower (green fruit)

注：图中1表示花蕾期;2表示盛花期;3表示花衰期

3 结论

本研究采用SPME/GC/MS探究了贵州清镇引种的两个黄秋葵品种从花蕾期、盛花期和花衰期3个时期主要香气成分的组成及其变化，包括醛酮类、醇类、酯类、烃类和萜烯类等共87种香气成分，其中确认乙醛、乙醇、二甲基硫醚、3-甲基丁醛、(Z)- 3 -己烯- 1-醇、四氢-2H-吡喃-2、1,8-桉叶素、L芳樟醇、(E)-石竹烯是黄秋葵的特征香气化合物.与其他常用挥发性化学成分提取技术相比，SPME具有简便、快捷、经济安全、溶质更易洗脱、几乎无空白值、分析样品使用量少、重现性好、对被测样品选择性高等特点，对这种动态环境下的样品进行检测是一种较好的前处理方法，与GC/MS 联用可以作为黄秋葵香气成分检测及其质量评价.依据这些香气成分相对含量的变化，为黄秋葵的采收提供一些参考数据，对于开发利用这一资源具有一定的应用价值.