新疆哈密瓜不同品种果实风味物质分析

2017-09-06胡国智熊韬吴海波李青军冯炯鑫王强

新疆农业科学 2017年7期

胡国智，熊韬，吴海波，李青军，冯炯鑫，王强

(1.新疆农业科学院哈密瓜研究中心，乌鲁木齐 830091；2.新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所，乌鲁木齐 830091；3.新疆大学理化测试中心，乌鲁木齐 830046)

新疆哈密瓜不同品种果实风味物质分析

胡国智1，熊韬1，吴海波1，李青军2，冯炯鑫1，王强3

【目的】分析测定新疆不同哈密瓜品种的风味物质，筛选出具有较好风味成分的品种。【方法】采用固相微萃取(SPME)和气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)等方法测定4个不同品种哈密瓜芳香物质，并以面积归一法表示各物质的相对含量。【结果】4种果实芳香物质组成及含量存在一定差异，所有样品共检测出66种芳香物质，其中27种香气为酯类物质。4个品种的呈味物质与质地分析表明，黄皮9818总糖和折光糖含量最高，新密9号果肉细软，并带有浓郁香味。【结论】根据芳香物质的种类及含量，可将新密9号划为“酯香型”哈密瓜类型。

哈密瓜；风味物质；品种

0 引言

【研究意义】哈密瓜(CucumismelovarsaccharusL.)属于甜瓜种；厚皮甜瓜亚种，是中国新疆特产，以其独特的香甜风味而驰名中外，也是新疆农业调整产业结构和增加农民收入的主要农作物种类[1-2]。果蔬风味物质是指在品尝过程中嗅觉、味觉和三叉神经感觉特征的复杂结合，它是芳香物质、呈味物质和质地的综合体现[3]。风味物质是构成和影响果实品质、加工质量的主要因素，随着人们生活水平的提高和水果品种的多样性，消费者对瓜果风味品质的要求也越来越高，因此瓜果风味物质研究成为人们关注的焦点[4-5]。新疆独特的地理气候对哈密瓜风味品质的形成具有重要作用[6]，通过对不同哈密瓜品种风味物质的研究，了解不同品种的风味特性，为在哈密瓜品种的选育、加工以及调控果实风味物质提供科学依据。【前人研究进展】相关研究表明，通过提高果蔬风味品质可以提高果蔬的消费量，而香气成分是果蔬风味物质的重要组分，也是吸引消费者的主要因素之一[7-8]。刘圆等[9]采用顶空固相微萃取技术(HS-SPME)提取不同品种甜瓜果实成熟过程中的香气物质。齐红岩等[10]研究了不同薄皮甜瓜品种类群成熟果实中香气物质主要构成成分的异同。Kourkoutas等[11]利用SPME—GS技术分析Cantaloupe、Calia和Honey Dew 3种甜瓜的芳香物质组分，发现Cantaloupe甜瓜中含有大量的含硫酯类和直链六碳化合物；Honey Dew甜瓜以一种九碳直链化合物为主；Galia甜瓜中甲基酯类相对较高。【本研究切入点】不同品种甜瓜风味物质差异较大，而目前关于甜瓜品质的研究主要还集中在营养品质等常规项目上，有关甜瓜风味物质的系统研究相对较少，对于干旱区新疆特色哈密瓜风味物质的研究更为少见。研究在设施栽培条件下，分析不同哈密瓜品种果实的挥发性芳香物质成分、呈味物质和质地。【拟解决的关键问题】通过对比分析成熟期果实的芳香物质、呈味物质和质地，明确不同品种哈密瓜果实的风味物质，了解新疆不同哈密瓜品种风味物质构成，为科学评价和鉴定哈密瓜的风味品质奠定基础，并为哈密瓜风味育种提供借鉴和依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2015年在新疆吐鲁番市亚尔乡进行，以新密9号、西州密25、新密14号和黄皮9818为供试材料，采用设施栽培，田间管理条件一致，4月9日播种，6月26日～7月5日采收，果实成熟期每个品种随机采收5个成熟果实用于风味物质的测定。

1.2 方法

芳香物质测定采用固相微萃取技术(SPME)进行样品萃取：果实去皮，果肉切块混匀后于榨汁机中榨汁，吸取混匀果汁8 g置于15 mL顶空瓶中，加入2 g NaCl使挥发性成分充分逸出，加盖封口，将老化后的75 μm的DVB/CAR/PDMS萃取头插入样品瓶顶空部分，于40℃吸附40 min，然后将吸附后的萃取头取出后插入气相色谱进样口，于250℃解吸3 min，同时启动仪器采集数据。GC-MS分析条件：用美国安捷伦公司气相色谱质谱联用仪(HP7890B- GCMS 5977)进行测定分析。色谱条件：色谱柱，HP-INNOWAX型弹性石英毛细管柱60 m×0.25 mm×0.25μm，程序性升温，进样口温度250℃，起始温度40℃，保留1 min，以3℃/min升至246℃，保留3 min，载气为高纯氦气，不分流；恒流1 mL/min，检测器温度200℃。质谱条件：GC-MS接口温度250℃，电离方式El+，电子能量70eV，离子源温度200℃，质量范围29～600 amu。各组分经计算机NIST14谱库检索、保留指数比对、质谱图比对、资料分析并通过面积归一化法计算。

总酸含量测定：参照SBT10203-1994_果汁通用试验方法中的酸度计法；VC测定：参照GB 6195-1986_ 水果、蔬菜维生素C含量测定法；可溶性总糖的测定：NYT 1278-2007 蔬菜及其制品中可溶性糖的测定；可溶性固形物：利用手持测糖仪测定甜瓜的可溶性固形物中心部及边部含量。

2 结果与分析

2.1 不同哈密瓜品种呈味物质与质地

对各品种哈密瓜呈味物质与质地进行分析，研究表明，新密9号、新密14号总酸含量相对较高。新密9号VC(55.61 mg/100 g)含量最高分别比其它品种高65%、39%和11%。黄皮9818总糖含量(11.19%)、折光糖含量(10.71%，15.46%)均高于其它品种，新密14号边糖和新密9号心糖含量最低分别为8.39%和12.67%。果肉特征方面，新密9号果肉浅绿色，肉质细软并带有浓郁的香味，其它三个品种果肉为桔色，肉质均表现松脆；其中黄皮9818略带微香。表1

表1 不同品种果实特性

2.2 不同哈密瓜品种成熟果实香气物质构成

新密9号、西州密25、新密14号和黄皮9818果实共检测出66种挥发性物质，主要包括酯类、醇类、醛酮类和其它物质，其中酯类27种、醇类16种、醛酮类14种及其它类物质9种，新密9号、西州密25、新密14号和黄皮9818分别检测出41、38、34和40种香气物质。

新密9号、西州密25和黄皮9818果实中所检测出物质中均以酯类物质最多分别为22、15和14种，新密14号果实中所检测出物质以醛酮类物质最多为12种。各品种所检测的香气物质中，新密9号和黄皮9818均以酯类物质所占比重最高，新密9号酯类物质占88.04%；较高酯类物质为乙酸异丁酯(15.13%)、乙酸丁酯(17.27%)、2-甲基乙酸-1-丁酯(23.58%)、乙酸己酯(6.25%)等，黄皮9818酯类物质占56.17%；较高酯类物质为乙酸苯甲酯(26.79%)、乙酸异丁酯(12.75%)、乙酸己酯(2.15%)等。西州密25和新密14号醇类物质最高分别占51.3%和81.89%；较高醇类物质西州密25为苯甲醇(28.08%)、苯乙醇(6.08%)、(Z)-3-壬烯-1-醇(4.58%)等，新密14号为(Z)-3-壬烯-1-醇(64.4%)、3,6-壬二烯-1-醇(12.89%)和壬醇(2.12%)。

此外，新密9号中的2-甲基-1-丁醇、正己醇、(E)-3-壬烯-1-醇、(Z)-6-壬醛具有相对较高的量，西州密25中的乙酸异丁酯、二乙酸-2,3-丁二酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、苯甲醛相对含量较高；其中二乙酸-2,3-丁二酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、苯甲醛含量均高于其他三个品种，新密14号酯类物质相对含量较低在0.08%～0.8%，壬醛、苯甲醛、己醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、β-紫罗兰酮与黄皮9818中的含量相当；而黄皮9818中的(Z)-3-壬烯-1-醇、3,6-壬二烯-1-醇含量分别高于新密9号和西州密25。

4个品种共有的香气物质有19种，酯类物质7种；分别为乙酸异丁酯、2-甲基-乙酸-1-丁酯、乙酸苯甲酯等，醇类物质7种；分别为正己醇、(Z)-3-壬烯-1-醇、3,6-壬二烯-1-醇、苯甲醇等，醛酮类物质3种；为壬醛、苯甲醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮，其它类物质2种，这些物质对哈密瓜果实风味品质起重要作用。

同时，在各品种果实中，均存在一些特有的香气物质，新密9号特有芳香物质有7种酯类；1种醛类物质，如乙酸丁酯(17.27%)、2-甲基丁酸甲酯(3.95%)、丁酸乙酯(0.2%)、乙酸-2-甲基丁酯(4.15%)、(Z)-6-壬醛(1.13%)等。西州密25特有的酯类物质3种；为丙酸乙酯(1.33%)、1-辛烯-3醇乙酸酯(0.37%)和甲硫基乙酸乙酯(0.68%)。新密14号特有4种醛酮类物质；为2-壬烯-1-醇(0.15%)、2-己烯醛(0.11%)、(Z)-6-壬烯醛(3.18%)、异佛尔酮(0.15%)。黄皮9818有6种特有芳香物质；为乙酸正丁酯(1.13%)、3-甲硫基丙醇乙酸酯(1.07%)、正辛醇(0.55%)、1-壬醇(0.95%)、6-壬烯醇(1.23%)、6-壬烯醛(2.68%)。由此可以看出，这些共有芳香成分及特有芳香成分在含量、组成比例的差异，造成了各品种哈密瓜果实风味的不同。表2

表2 四种哈密瓜果实香气成分及含量

续表

表2 四种哈密瓜果实香气成分及含量

3 讨论

糖分高低是衡量甜瓜营养品质的主要依据，另外，果实质地、VC含量等对甜瓜的营养品质也具有一定的贡献值[12]。黄皮9818总糖含量和折光糖含量均高于其它品种，这可能由于不同甜瓜品种在叶片合成的糖从源到库的运输过程中代谢的速度和途径的差异[13]。

香气物质是果实风味品质即复杂又重要的指标，甜瓜果实的香气源于某些挥发性的香气物质，到目前为止已从甜瓜中鉴定出逾240种挥发性物质，其中大约90多种物质得到鉴定[11]。甜瓜中的香气物质主要是酯类、醇类、醛类及含硫化合物等[14]。唐贵敏等[15]研究发现厚皮甜瓜山农黄金1号成熟果实挥发性物质主要为酯类，而Sweet delight成熟果实挥发性物质主要为醛类物质。研究结果显示，新密9号、黄皮9818酯类物质所占比重最高，西州密25、新密14号醇类所占比重最高，表明不同甜瓜品种由于酯类、醇类、醛酮类等挥发性物质种类、含量的差异较大，导致了不同甜瓜品种具有各自独特的风味和香型。

香气物质组成及含量对果实香味产生重要影响。从香气物质种类来看，新密9号主要是酯类，其次是醇类物质。西州密25和黄皮9818主要是酯类物质和一定量的醇类物质，而新密14号酯类、醇类、醛类物质相当。酯被认为是果实中重要的一类香气物质，赋予果实“花香”味[16]，在其他果蔬研究中也表明高含量的酯可以呈现出令人愉悦的果香味[17]。因此，根据芳香物质的构成，可以将新密9号划为乙酸酯型的“酯香型”甜瓜品种。

4 结论

4.1 不同品种哈密瓜营养品质和香气物质存在一定差异，这可能与哈密瓜育种时基因来源不同有关。

4.2 新密9号VC含量最高分别比其它品种高11%～65%，黄皮9818总糖含量(11.19%)、折光糖含量(10.71%，15.46%)均高于其它品种。

4.3 4个品种果实中共检测出66种挥发性物质，主要包括酯类、醇类、醛酮类和其它物质，其中酯类27种、醇类16种、醛酮类14种及其它类物质9种。

4.4 新密9号果实中所检测出物质中以酯类物质最多为22种；占88.02%，根据芳香物质的构成，可以将新密9号划为乙酸酯型的“酯香型”甜瓜品种。

References)

[1] 宛晓春,汤坚,汤逢.等,哈密瓜中游离态和键合态风味化合物[J].南京农业大学学报,1997,20(4):93-98.

WANG Xiao-chun, TANG Jian, TANG Feng, et al. (1997). Free and glycosidically bound volatile flavor compounds in Hami melon [J].JournalofNanjingAgriculturalUniversity, 20(4):93-98.(in Chinese)

[2]李小荣.新疆哈密瓜转ACC脱氨酶基因的研究[D].乌鲁木齐：新疆农业大学硕士论文,2002.

LI Xiao-rong. (2002).StudyofTransferringACCdeaminasegeneintoHamimelon(CucumismeloL.)ofXinjiang[D]. Master Dissertation. Xinjiang Agricultural University, Urumqi.(in Chinese)

[3]Hobson, G. E., & Bedford, L. (2015). The composition of cherry tomatoes and its relation to consumer acceptability.JournalofHorticulturalScience, 64(3): 321-329.

[4]Krumbein, A., Peters, P., & Brückner, B. (2004). Flavour compounds and a quantitative descriptive analysis of tomatoes ( lycopersicon esculentum, mill.) of different cultivars in short-term storage.PostharvestBiology&Technology, 32(1): 15-28.

[5]王建华,王汉忠.果蔬芳香物质的研究方法[J].山东农业大学学报,1996,27(2):219-226.

WANG Jian-hua, WANG Han-zhong.(1996).Methods for studies on aroma compounds in fruits and vegetables [J].JournalofShangdongAgriculturalUniversity, 27(2): 219-226.(in Chinese)

[6]伊鸿平,吴明珠,冯炯鑫,等.中国新疆哈密瓜资源与品种改良研究进展[J].园艺学报,2013,40(9):1 779-1 786.

YI Hong-ping, WU Ming-zhu, FENG Jiong-xin, et al. (2013).Advances in genetic improvement of Hami melo in Xinjiang, China [J].ActaHorticulturaeSinica, 40(9):1,779-1,786.(in Chinese)

[7]Crisosto, C. H., Garner, D., Crisosto, G. M., & Bowerman, E. (2004). Increasing 'blackamber' plum ( prunus salicina, lindell) consumer acceptance.PostharvestBiology&Technology, 34(3): 237-244.

[8]刘泽静,张京声,陈安均,等."盖县李"果实成熟前后挥发性物质GC-MS分析[J].西南大学学报,2009,31(8):13-20.

LIU Ze-jing, ZHANG Jing-sheng, CHEN An-jun, et al.(2009).GC-MS analysis of volatile components in the unripened and ripened fruit of "Gaixian" plum (Prunus salicina "Gaixian") [J].JournalofSoutheastUniversity, 31(8):13-20.(in Chinese)

[9]刘圆,齐红岩,王宝驹,等.不同品种甜瓜果实成熟过程中香气物质动态分析[J].华北农学报,2008,23(2):49-54.

LIU Yuan, QI Hong-yan, WANG Bao-ju, et al. (2008).Dynamic analysis of aromatic compounds in different cultivars of Melon during the fruit ripeness [J].ActaAgriculturaeBoreali-Sinica, 23(2):49-54.(in Chinese)

[10]齐红岩,刘勇,刘轶飞.不同薄皮甜瓜品种成熟果实中芳香物质的分析[J].中国瓜菜,2011,24(6):1-6.

QI Hong-yan, LIU Yong, LIU Yi-fei.(2011).Qualitative and quantitative analysis of aroma compounds in ripe different oriental Melon [J].ZhongguoGuacai, 24(6):1-6.(in Chinese)

[11]Kourkoutas, D., Elmore, J. S., & Mottram, D. S. (2006). Comparison of the volatile compositions and flavour properties of cantaloupe, galia and honeydew muskmelons.FoodChemistry, 97(1):95-102.

[12]管玉学.网纹甜瓜品质形成特点的研究[D].杭州:浙江大学硕士论文,2006.

GUAN Yu-xuan.(2006).Studiesondevelopmentalcharacteristicsoffruitqualityofnettedmelon[D]. Master Dissertation. Zhejiang University, Hangzhou. (in Chinese)

[13]潜宗伟,唐晓伟,吴震,等.甜瓜不同品种类型芳香物质和营养品质的比较分析[J].中国农学通报,2009,25(12):165-171.

QIAN Zong-wei, TANG Xiao-wei, WU Zhen, et al. (2009).Comparison of aromatic compounds and nutritional quality among different types of melon fruit [J].ChineseAgriculturalScienceBulletin, 25(12): 165-171.(in Chinese)

[14]Flores, F., Yahyaoui, F. E., Billerbeck, G. D., Romojaro, F., Latché, A., & Bouzayen, M., et al. (2002). Role of ethylene in the biosynthetic pathway of aliphatic ester aroma volatiles in charentais cantaloupe melons.JournalofExperimentalBotany, 53(367): 201-206.

[15]唐贵敏,于喜艳,赵登超,等.不同品种厚皮甜瓜果实成熟过程中挥发性物质成分分析[J].中国蔬菜,2007,(4):7-11.

TANG Gui-min, YU Xi-yan, ZHAO Deng-chao, et al. (2007). GC-MS analysis of volative components in different cultivars of muskmelon during fruit development [J].ChinaVegetables. (4): 7-11.(in Chinese)

[16]Wang, Y., Yang, C., Li, S., Liu, Y., Wang, Y., & Zhao, J., et al. (2009). Volatile characteristics of 50 peaches and nectarines evaluated by hp-spme with gc-ms.FoodChemistry, 116(1): 356-364.

[17]Sumitani, H., Suekane, S., Nakatani, A., & Tatsuka, K. (1994). Changes in composition of volatile compounds in high pressure treated peach. 42(3): 785-790.

Comparison of the Flavor Compounds in Different Ripe Hami Melons in Xinjiang

HU Guo-zhi1, XIONG Tao1, WU Hai-bo1, LI Qing-jun2, FENG Jiong-xin1,WANG Qiang3

(1.Research Center for Hami Melon, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China; 2.Research Institute of Soil, Fertilizer and Agricultural Water Conservation, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091,China; 3.Physico-chemical Measurement Center, Xinjiang University, Urumqi 830046,Chian)

【Objective】 To analyze and measure the flavor substance of different Hami melon varieties in Xinjiang so as to screen the cultivars with better fruit aroma.【Method】The aroma components of 4 different varieties of Hami melon were mensurated by solid phase micro extraction (SPME) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), and the relative content of each substance was indicated by areanormalization method.【Result】Some differences were found to exist between compositions of aromatic substance and components among 4 fruits. 66 flavor substances were found from all the tested samples, in which 27 aromas were ester substances. The analysis of taste and texture among 4 varieties showed that the content of total sugar and refractive sugar were the highest in Huangpi 9818, and the flesh of Xinmi 9 was fine and soft with rich flavor.【Conclusion】On the basis of the type of aromatic substance and components, Xinmi 9 could be classified as an ester-type melon.

melon; flavor substance; variety

FENG Jiong-xin(1960-), male, native place: Turpan, Xinjiang. Research Associate, researhc field: Melon Cultivation，(E-mail)fjx1960@126.com

10.6048/j.issn.1001-4330.2017.07.008

2017-04-12

国家自然科学基金项目“施肥对哈密瓜芳香物质形成与调控机制研究”(31460543)；现代农业产业技术体系建设专项(CARS-26-15)

胡国智(1983-)，男，助理研究员，研究方向为甜瓜栽培与施肥，(E-mail)hgz0901@126.com

冯炯鑫(1960-)，男，新疆吐鲁番人，副研究员，研究方向为西、甜瓜栽培，(E-mail)fjx1960@126.com

S562

1001-4330(2017)07-1232-07

Supported by: the National Natural Science Foundation of China "Mechanism Research on the Fertilization Effect on Formation and Regulation of Aromatic Substances in Hami Melon" (3146053) and Earmark Funds for Modern Agriculture Technology System Construction (CARS-26-15)