金峡桃叶橙等四种甜橙香气物质测定及比较分析

何利刚 蒋迎春 吴黎明

摘要：利用顶空固相微萃取技术对金峡桃叶橙[Citrus sinensis（L.） Osbeck cv. Jinxiataoye Cheng]等三峡库区4种甜橙果皮和果肉挥发性香气成分进行提取，进一步通过气质联用仪结合计算机谱库检索进行成分分离及鉴定，同时根据峰面积计算各成分相对含量，并进行主要香气及特有香气成分的比较分析，旨在为金峡桃叶橙香气性状解析、深入挖掘利用及新品种商品化开发、市场推广应用奠定理论基础。

关键词：甜橙；桃叶橙[Citrus sinensis（L.） Osbeck cv. Taoye Cheng]；香气物质；比较分析

中图分类号：S666.4 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2018）20-0118-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.20.027 开放科学（资源服务）标识码（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]属普通甜橙实生变异，原产于秭归县屈原镇龙马溪村低山地，地处长江北岸，位于长江西陵峡西端，全境群山环绕，柑橘栽培历史悠久，自然条件优越，气候温暖湿润，土质疏松。由于其春梢叶片呈披针形，狭长似桃叶，故命名为桃叶橙。桃叶橙具备甜、香、脆等品质特性，与脐橙、夏橙并誉为“峡橙三秀”，是中国柑橘三大地方良种之一[1]。1974年湖北省列为首推品种；1995、1997年获第二、三届农业博览会金奖与名牌产品；1999年获中国国际农业博览会湖北名牌产品；2008年“秭归桃叶橙”成功申请农业部“国家农产品地理标志”。

20世纪80年代，桃叶橙是秭归县重点推广和发展的柑橘良种，在秭归县境内广泛栽培。然而，90年代脐橙引种成功，导致桃叶橙种植面积全县范围逐渐萎缩；同时，由于三峡库区蓄水工程的顺利推进，原有桃叶橙优良单株和桃叶橙丰产园均被淹没。因此，桃叶橙种植区域仅局限于长江两岸的龙马溪、长江和西陵峡等村。其次，原产地栽培品种混杂，管理措施相对落后，影响了桃叶橙原有优良品质的发挥，导致果实大小过于分散，种子偏多，品质下降，严重阻碍了桃叶橙商品化生产的发展和社会效益的提高。桃叶橙在市场竞争中处于劣势，受市场影响原产地农户也出现抛弃桃叶橙改种脐橙的现象，这在一定程度上更加速了桃叶橙面积的下滑、桃叶橙产业的衰落[2，3]。

自2009年以来，湖北省农业科学院果树茶叶研究所一直致力于桃叶橙群体品种纯化和产业振兴，经过连续6年筛选和鉴定，最终选育出少核高糖低酸优良单株——金峡桃叶橙，2015年10月通过湖北省农作物品种审认定委员会审定。金峡桃叶橙继承了桃叶橙群体甜、香、脆的优良特异性状，为了进一步明确金峡桃叶橙香气物质成分，探索金峡桃叶橙特异香气性状的形成机理，本研究以金峡桃叶橙、锦橙、纽荷尔脐橙和红肉脐橙为试验材料，利用固相微萃取和气质联用对4种不同甜橙果实果皮和果肉香气物质进行定性和相对定量分析，比较筛选并鉴定共有和差异香气物质成分，明确金峡桃叶橙特有香气物质成分，为柑橘新品种金峡桃叶橙商品化开发、市场推广应用和香气性状的深度挖掘利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集

以柑橘甜橙品种（系）金峡桃叶橙、锦橙、纽荷尔脐橙和红肉脐橙为试验材料，选择树龄、树势和产量基本一致的植株于完熟期在树冠中上部采集20个果实进行香气物质测定，2次生物学重复。

1.2 挥发性成分提取

取果面光洁、无显著病虫危害的果实，四分法分离果皮和果肉，分别置入匀浆机中匀浆，称取20 g匀浆于20 mL钳口顶空瓶中，加入2.5 g NaCl，聚四氟乙烯隔垫密封后于40 ℃磁力搅拌器上加热平衡15 min，使用DVB/CAR/PDMS 50/30 μm（美国SUPELCO公司）萃取头顶空吸附40 min后，将萃取头插入GC进样口，解析5 min[4]。

1.3 香气物质测定

采用Agilent公司6890N-5975C气质联用仪。气相色谱条件：毛细管柱为HP-5Mass（30 m×320 μm×0.25 μm）；载气：氦气；柱流速：1 mL/min。程序升温：起始温度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，进样口温度250 ℃，不分流进样。质谱条件：离子源温度：230 ℃；四极杆温度：150 ℃；离子化方式：EI；电子能量：70 eV；质量范围为50～550 AMU/s。

1.4 香气物质定性、定量及数据分析

分析结果运用计算机谱库（NIST/WILEY）进行初步检索及分析，再结合文献进行人工谱图解析，确认香气物质的各个化学成分，利用面积归一化法计算各组分相对含量[5]。采用Excel 2016软件对定性及定量数据进行整理、比较分析，最终确定金峡桃叶橙的特有香气成分及含量。

2 结果与分析

2.1 主要香气成分统计分类

经过计算机谱库NIST/WILEY检索，4种甜橙果实果皮和果肉的主要香气物质成分见表1。生物学重复样品中同时检测到视为有效成分，4种甜橙果实果皮和果肉中共检测到44种香气成分，相对含量累计达到99%以上，主要包括烃类、醛类、醇类和酯类，其中烃类34种、醛类6种、醇类3种、酯类1种。萜类化合物多为有特殊气味的挥发性物质，柑橘果实中萜类化合物也很丰富。4种甜橙中共检测到萜类物质33种，其中双环单萜类11种、单环单萜类9种、双环倍半萜类6种、无环单萜类5种、三环单萜类和三环倍半萜类各1种。香气成分总数果皮多于果肉，其中金峡桃叶橙果皮中含有30种香气成分，果肉中仅含有24种，香气成分相对含量累计分别为99.27%、99.28%；锦橙果皮中含有32种，果肉中含有23种，相对含量累计分别达到99.88%、99.56%；纽荷尔脐橙果皮中含有32种香气成分，果肉中含有28种，相对含量累计分别为99.97%、99.86%；红肉脐橙果皮中含有30种，果肉中含有25种香气成分。

2.2 主要香气成分组成及含量

4种甜橙果皮和果肉中共有香气成分是柠檬烯、月桂烯、3-蒈烯、癸醛、γ-松油烯和巴伦西亚橘烯。其中柠檬烯含量占90%以上，其次是月桂烯和3-蒈烯。金峡桃叶橙果皮中柠檬烯、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，锦橙果皮中柠檬烯、癸醛、γ-松油烯和巴伦西亚橘烯含量均低于果肉中含量；纽荷尔除γ-松油烯外，其余共有香气成分均表现为果皮含量低于果肉含量；红肉脐橙与锦橙类似，除月桂烯和3-蒈烯外，其余共有香气成分果皮均低于果肉（图1）。

金峡桃叶橙除上述共有香气成分外果皮中还含有正辛醛、β-松油烯、2-蒎烯、三环烯、柠檬醛和橙花醛；果肉中还含有雅榄蓝烯、β-侧柏烯和δ-枞油烯；锦橙果皮中还含有β-侧柏烯、2-蒎烯、β-松油烯、2-蒎烯、柠檬醛和1，5，8-对-薄荷三烯等成分，果肉中含有β-侧柏烯、桧烯、正辛醛和δ-枞油烯；纽荷尔果皮中还含有β-侧柏烯、β-松油烯和柠檬醛等，果肉中β-侧柏烯、桧烯、δ-枞油烯和β-松油烯等；红肉脐橙果皮中也检测到了β-侧柏烯、左旋-α-蒎烯、桧烯、柠檬醛和D4-蒈烯等成分，果肉中还存在β-侧柏烯、（1R）-（+）-α-蒎烯、β-松油烯和左旋-α-蒎烯等。

2.3 金峡桃叶橙等特有香气成分分析

44种香气成分中，根据相对定量数据进行统计分析获得特有香气成分相关信息，其中纽荷尔果皮和红肉脐橙果肉中均没有检测到特有香气成分。除锦橙果皮和果肉、红肉果皮中特有香气成分外，其余特有成分均小于0.1%。金峡桃叶橙果皮中含有1种特有香气成分，该成分为荜橙茄烯，属双环倍半萜类，相对含量较低，仅为0.001 5%；果肉中有2种特有香气成分，分别为1-石竹烯和三环稀，分属双环倍半萜和三环单萜类，含量分别为0.024 7%和0.095 1%，其中石竹烯具有辛香、木香、樟脑香，淡淡的丁香香气。锦橙果皮中有3种特有成分，分别是1，1-二甲基-2-（3-甲基-1，3-丁二烯）-环丙烷、伪柠檬烯和白菖烯，分属烷烃类、单环单萜类和双环倍半萜类，1，1-二甲基-2-（3-甲基-1，3-丁二烯）-环丙烷含量为0.137 5%；果肉中有1种特有成分，正辛醛属醛类，也称羊脂醛，有油脂气味，含量为0.217 1%。纽荷尔脐橙果肉中有2种特有成分，分别是3-甲基-4-亚甲基-双环[3.2.1]辛-2-烯和葑烯，分属烯烃类和双环单萜类，其中葑烯又名小茴香烯，有主要存在于樟属和薄荷属植物中。红肉脐橙果皮中有1种特有成分是左旋-α-蒎烯，属于双环单萜类，具有松节油和树脂芳香，其含量为0.127 5%。

3 讨论

通过对三峡库区4种不同甜橙果实进行GC-MS法分析最后检测到的香气成分数量偏少，仅有44种，分析原因可能与生物学重复设置有关。为了改善数据的稳定性和结论的可靠性，本研究设置了2个生物学重复，在数据处理时将生物学重復中同时检测到的成分才视为有效成分，其余视为无效予以剔除，这样虽然保证了已有数据的可靠性，但是同时也忽视了一些测定质量值较高的重要成分，一定程度上导致了试验误差。推测这部分误差可能是由于试验样品不均一或试验仪器不稳定引起的，因此，样品采集时必要严格保证样品一致性和典型性，同时优化试验仪器测定参数条件，后续拟继续开展相关研究工作着力解决这一问题。

金峡桃叶橙具有特殊香气，然而本研究中其果皮和果肉中分离到特有香气成分荜橙茄烯、1-石竹烯和三环稀，且其相对含量均远低于0.1%，因此，本研究中鉴定的3种特有香气是否为金峡桃叶橙特征香气，还需要对果皮和果肉香气成分进行绝对定量并查询参考相应香气阈值等进行综合评估确定。

参考文献：

[1] 向长海.秭归开展桃叶橙优良单株选育[J].中国果业信息，2009， 26（12）：44.

[2] 孙林红，王耀群，吴述勇，等.桃叶橙丰产优质栽培技术措施[J].柑桔与亚热带果树信息，2001，17（2）：22-23.

[3] 向长海，周志虎，戈 伟，等.一代名品“桃叶橙”的发展现状与振兴对策[J].现代园艺，2008（9）：949-51.

[4] 涂俊凡，秦仲麒，李先明，等.砂梨和库尔勒香梨果实香气物质的GC-MS分析[J].湖北农业科学，2011，50（15）：3186-3190.

[5] 张 涵，鲁周民，王锦涛，等.4种主要柑橘类香气成分比较[J].食品科学，2017，38（4）：192-196.