烟台地区不同优系富士品种果实香气成分差异分析

慈志娟 田利光 张序 张振英 李延菊 姜中武

摘要：以普通富士为对照，利用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术，分析了响富、烟富8和烟富10等优系富士品种的果实香气成分，以期为烟台优系品种综合利用提供依据。测定结果表明：4个苹果品种均为酯香型品种，共有的成分有3种醇类和9种酯类，包括甲醇、1-丁醇、2-甲基-1-丁醇、2-甲基丁酸丁酯、2-甲基丁基乙酸酯、2-甲基丁酸己酯、丁酸丁酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸己酯、己酸丙酯、己酸丁酯，但各个品种的主要香气成分及其相对含量仍存在较大差异。甲酸己酯、乙酸丙酯、丙酸己酯3种物质只在响富品种中检出;丙酸丁酯、2-庚烯醛、（E）-2-辛醛只在烟富10品种中检出。

关键词：富士优系;顶空固相微萃取;气相色谱-质谱;香气物质;烟台地区

中图分类号：S661.101文献标识号：A文章编号：1001-4942（2018）12-0050-04

烟台位于胶东苹果主产区的中心地带，苹果栽培历史悠久，苹果产业在农村经济发展中具有举足轻重的地位[1]。2008年“烟台苹果”注册了国家地理标志证明商标，2011年荣获中国驰名商标[2]。受独特气候和环境条件影响，烟台苹果形成了特有的品质，香味浓郁，富于营养，被誉为胶东水果家族的“皇后”。不同香气成分是影响苹果鲜食和加工品质的重要因素，也是消费者感官评价的重要指标，能够直观体现不同品种间的差异[3，4]。

烟台苹果栽培品种中，富士栽培面积达到16.12×104 hm2，占栽培总量的85.7%[5]。近年来，几个优良的富士优系品种如烟富8、烟富10和响富，推广速度快，栽培面积逐年增长。但是到目前为止，关于这几个苹果品种品质的分析却未见报道。本研究利用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术，分别测定了普通富士、烟富8、烟富10和响富果实的香气物质，拟通过对香气成分的定性和定量分析，明确其主要香气物质，旨在为优系富士品种的品质研究与综合利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2017年在烟台市农业科学研究院进行。试材取自山东省威海市文登区张家产果园，果园为砂壤土，土层深厚，树势中庸，管理水平较好。于苹果果实商品成熟期取样，品种为普通富士、响富、烟富8和烟富10。每个品种选取管理正常、负载量相近的 5株树，在树外围选择果个及成熟度适宜、无机械和病虫损伤、受光相同并且能体现该品种特征的果实，每品种共采集 21个果实，3次重复。参照冯涛等[6]的方法用自来水、去离子水清洗样品后24 h内进行香味物质的采集、测定。

1.2 试验方法

参照王海波等[7]的方法，分别利用 Perkin Elmer Turbo Matrix 40 Trap 顶空进样器和 Shimadzu GCMS-QP2010气相色谱-质谱联用仪提取和测定果实香气成分。通过检索NIST05质谱库，结合保留时间进行定性分析;选择2-辛醇为内标，按峰面积归一化法计算各成分相对质量百分含量。

2 结果与分析

2.1 不同富士苹果品种香气成分分析

通过检索分析，从4个品种果肉中共检测到醇类、醛类、酯类、酮类4类25种化合物，包括4种醇类，17种酯类，3种醛类和 1种酮类。4个品种共有的成分有3种醇类和9种酯类，包括甲醇、1-丁醇、2-甲基-1-丁醇、2-甲基丁酸丁酯、2-甲基丁基乙酸酯、2-甲基丁酸己酯、丁酸丁酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸己酯、己酸丙酯、己酸丁酯。普通富士苹果中含量较多的香气成分包括2-甲基丁基乙酸酯、正己醇、乙酸己酯、2-甲基-1-丁醇、己酸丁酯、乙酸丁酯;响富含量较多的香气成分包括2-甲基丁基乙酸酯、甲酸己酯、乙酸己酯、2-甲基-1-丁醇、乙酸丁酯;烟富8品种含量较多的香气成分包括2-甲基丁基乙酸酯、正己醇、乙酸己酯、乙酸丁酯、2-甲基-1-丁醇;烟富10品种中含量较多的香气成分包括2-甲基丁基乙酸酯、正己醇、乙酸己酯、乙酸丁酯、2-甲基-1-丁醇。

同一种风味物质，在不同品种中的含量存在明显差异，2-甲基丁基乙酸酯、乙酸己酯、2-甲基-1-丁醇在4个品种中含量均较高。其中2-甲基丁基乙酸酯是各品种中含量最高的化合物，在普通富士中含量为64.59 μg/kg，占检出香气成分总量的37.12%;在响富中的含量为62.51 μg/kg，占检出香气成分总量的34.36%;在烟富8中的含量为69.51 μg/kg，占检出香气成分总量的35.53%;在烟富10中检出的2-甲基丁基乙酸酯是4个品种中含量最高的，达到75.88 μg/kg，占其检出香气成分总量的40.67%。甲酸己酯、乙酸丙酯、丙酸己酯3种物质只在响富品种中检出;丙酸丁酯、2-庚烯醛、（E）-2-辛醛只在烟富10品种中检出。

2.2 不同富士苹果品种的香气成分类别

对4种富士苹果品种中检测到的香气成分进行分类汇总，结果（表2）表明，4个品种间香气成分在种类和含量上均存在显著差异，其中响富含有的香气成分种类最多，为20种;普通富士品种中含14种香气成分，烟富8含17种，烟富10含19种。4个品种中含量最高的化合物均是酯类和醇类。烟富8果实检出的香气成分总含量最高，达到195.65 μg/kg，包括醇类物质4种，酯类物质12种， 醛类1种。仅在普通富士和烟富10中检测到酮类化合物，分别占检测到的香气成分的1.24%和1.25%。响富、烟富8、烟富10中均有不同含量的醛类化合物，而普通富士品种中未检测到醛类物质。对于同一类别化合物，不同品种间也有显著差异。如酯类物质在响富中的检出量最高，达到159.17 μg/kg，占所有检出香气成分的87.50%。

3 讨论与结论

通过对普通富士、响富、烟富8和烟富10这4个苹果品种芳香物质的检测分析可以看出，4个品种中含量最高的化合物均是醇类和酯类，但含量存在一定的差异。按照香味物质的构成，苹果可分为不同类型，即以酯类为主的酯香型和以醇类物质为主的醇香型。本试验中的4个品种均含有较高的酯类芳香成分，均为酯香型，其中响富的酯类物质种类和含量最多，并且检测到了其他3个品种所没有的甲酸己酯、乙酸丙酯、丙酸己酯。醇酰基转移酶（AAT）的活性、底物专一性差异决定了不同树种果实中酯类物质种类的不同[3]，田长平等的研究表明，黄金梨经过1-MCP处理后，脂肪酸代谢途径关键酶（LOX、HPL、ADH、AAT）活性均明显低于对照，这是黄金梨酯类物质合成下降的主要因素[8]。响富果实中酯类物质含量较高，是否和这一系列酶的作用密切相關，有待于进一步的研究确定。

本試验中的烟富8、烟富10、响富是烟台地区近年来选育推广的优系富士品种[9-11]。王传增等[12]研究表明，苹果芽变品系与其对照相比，香气物质成分种类无规律性变化，但共有的组分含量、酯类物质含量及香气成分总含量等都明显高于各自对照品种。本试验同样支持这个结果，烟富8、烟富10的香气成分种类分别比普通富士多3种和5种，且香气成分总含量均比普通富士高。宋来庆等[13]研究表明长富2号果实中香气物质含量最高的是2-甲基丁基乙酸酯、乙酸己酯、α-法尼烯、2-甲基丁酸己酯、乙酸丁酯，本研究结果与之相似，在响富中测得的含量较多的香气成分包括2-甲基丁基乙酸酯、乙酸己酯和乙酸丁酯。

本试验从响富、烟富8、烟富10中检测到了普通富士品种中不含的醛类物质，如响富、烟富8中检测到2-己烯醛，烟富10中检测到2-庚烯醛、（E）-2-辛醛。因为酯类化合物主要具有甜香的特点，醛类物质又具有大众喜爱的苹果清香气味，这可能是响富、烟富8、烟富10与普通富士品种相比具有独特风味的原因之一。

参 考 文 献：

[1] 王来平，聂佩显，赵玲玲.烟台苹果产业现状、存在问题及发展建议[J].落叶果树，2018，50（1）：23-25.

[2] 姜中武. 烟台苹果品质提升与调控[M].北京：中国农业出版社，2015.

[3] Jonathan D， Errol W H. Factors affecting apple aroma/flavour volatile concentration： a review[J]. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science， 2000， 28：155-173.

[4] 王海波， 李林光， 陈学森，等.中早熟苹果品种果实的风味物质和风味品质[J]. 中国农业科学， 2010，43（11）：2300-2306.

[5] 田利光， 姜召涛， 曹新芳.烟台苹果产业发展意见和建议[J].烟台果树，2018（2）：1-3.

[6] 冯涛，陈学森，张艳敏，等.4个苹果属野生种果实香气成分HS-GC-MS分析[J]. 中国农学通报 2010，26（9）：250-254.

[7] 王海波， 陈学森， 辛培刚，等.几个早熟苹果品种香气成分的 GC-MS 分析[J].果树学报，2007，24 （1）：11-15.

[8] 田长平， 王延玲， 刘遵春，等. 1-MCP 和 NO 处理对黄金梨主要贮藏品质指标及脂肪酸代谢酶活性的影响[J]. 中国农业科学，2010，43 （14）：2962-2972.

[9] 单玉佐， 田利光， 徐月华.苹果新品种烟富10的选育[J]. 烟台果树，2016， 48（3）：43-46.

[10]汪景彦. 红富士浓红芽变品种烟富8[J]. 中国果树， 2014 （1）：44.

[11]林成欣， 姜召涛， 吕亮晓.响富苹果新品种简介[J]. 烟台果树， 2016 （4）：18-19.

[12]王传增， 张艳敏， 徐玉亭，等.苹果红色芽变香气组分及脂肪酸代谢相关酶活性分析[J].园艺学报，2012，39（12）：2447-2456.

[13]宋来庆，赵玲玲，刘美英，等.富士苹果浓红色芽变品种果实品质和香气成分差异分析[J]. 山东农业科学，2016，48（3）：43-46.