不同番茄品种挥发性物质的测定分析

何胜男 王海凤 刘海学 潘小丹 蒋琳

摘要：本试验以不同品种的番茄为研究对象，采用固相微萃取-气相色谱质谱联用技术进行测定分析其挥发性物质，通过主要成分分析研究不同品种番茄的风味差异，为人们选购番茄提供参考，同时，为番茄风味评估提供依据。

关键词：番茄;挥发性物质;风味;固相微萃取;气相色谱质谱联用

基金项目：天津农学院大学生创新创业训练计划项目（201810061208）

中图分类号： S641                                文献标识码：  A                      DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2019.14.032

番茄果实营养丰富，具有特殊风味。可以作为水果生食、又可作为蔬菜炒食或加工制成番茄酱、果汁等。番茄果实富含多种营养物质、维生素和矿质元素，如VA、VB2、VC、钙、镁、锌、碘、类黄酮类、类胡萝卜素等[1，2]。番茄红素更是被认为具有很好的防癌、降压等作用[3，4]。此外，果实挥发性物质成分也是构成和衡量番茄果实鲜食风味以及加工品质的重要因素之一。目前在番茄果实中己报道出超过400种挥发性物质，主要包括醇类、醛类、酮类和酯类等[5，6]。其中，只有30多种物质真正影响番茄果实的挥发性特性。正是由于这些挥发性物质造成了番茄特殊的风味及营养价值，本实验对挥发性物质进行分析测定，研究其风味成分，为人们选购番茄提供参考。

在研究挥发性物质分析前，常需要对样品进行适当的纯化和富集处理。在对番茄果实的挥发性物质进行提取过程中，采用蒸汽蒸馏法、溶剂萃取法、超临界流体萃取法等传统的萃取方法时，果实中的挥发性物质与催化挥发性物质产生的酶类物质往往会被酶解掉[7]。因此，在分离和提取番茄果实挥发性物质时，必须选用更快的分离和提取方法。固相微萃取技术（solic-phase micro-extraction，SPME）是一种新型高效的样品预处理技术，该技术可以根据目标物质进行选择性的萃取，与传统方法相比，操作简单快速、费用较低且所需分析样品量少。

自从该技术发展起来就迅速和其他仪器设备结合发展成为一种新的技术领域。如气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）、液相色谱-质谱联用仪（LC-MS）等[8]。近年来，气质联用仪的应用也越来越普遍[9～11]，但目前针对番茄香气成分萃取效果的相关研究报道还较少。

1 材料与方法

1.1 材料

购买3个番茄品种：红色圣女果（红果）、绿宝石番茄（绿果）和紫色圣女果（紫色）。

1.2 仪器与设备

气相色谱-质谱联用仪Agilent7890A-5975C：美国Agilent公司。

恒温磁力搅拌器：美国Supelco公司。

SPME手动进样手柄、50/30μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取头：美国Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 挥发性成分测定

1.3.1.1 SPME取样 每个品种分别取大小均匀的10个果实，用匀浆机打成匀浆，取约5g番茄果肉匀浆，立即用聚四氟乙烯丁基合成橡胶隔片密封，置于40℃恒温磁力搅拌器上，磁力搅拌速率为8000r/min，平衡10min，然后，固相微萃取吸附30min，立即插入进样口，解析3min，进行GC-MS分析。

1.3.1.2 仪器分析 色谱条件：色谱柱为DB-WAX弹性石英毛细管柱（30 m×250μm×0.25μm），进样口温度250℃。

进样方式：不分流进样;升温程序：40℃保持2.5min，10C/min升至110℃，然后，以6℃/min升温至230℃，维持8min;载气为高纯He（99.999%），流速为1.0 mL/min。

质谱条件：电子电离方式;电离电压70 eV;离子源温度250℃;选择性离子扫描，扫描质量范围为35～500u。

2 结果与分析

2.1 三种番茄挥发性物质种类分析

根据实验测得数据，对紅色圣女果、绿宝石番茄和紫色番茄含有的挥发性物质种类进行统计。

由表1数据可得出，在红色圣女果中共含有114种挥发性物质，其中，烃类25种，醇类15种，酯类14种，酮类16种，醛类9种，其他类物质35种。

在绿宝石番茄中共含有65种挥发性物质，其中，烃类24种，醇类4种，酯类10种，酮类6种，醛类11种，其他类物质10种。

在紫色番茄中共含有56种挥发性物质，其中，烃类11种，醇类7种，酯类7种，酮类3种，醛类12种，其他类物质16种。

从表1数据中还可以看出，同一类挥发性物质在不同品种的番茄中种类不一样。比如，醇类，在红色圣女果中有15种，在绿宝石番茄中有4种，在紫色番茄中有7种。醛类在红色圣女果中有9种，在绿宝石番茄中有11种，在紫色番茄中有12种。可以得出物质种类不同造成的口味不一样。

2.2 三种番茄挥发性物质含量分析

根据实验测得数据，对红色圣女果、绿宝石番茄和紫色番茄含有的挥发性物质含量进行统计。

由图1、图2、图3可得出，在这三种番茄中醇类占百分比比较高，其次，酮类和醛类所占百分比也比较高，这就得出了番茄香味的来源，正是由于这些挥发性物质造成番茄有着特殊的风味。

2.3 三种番茄挥发性物质的主成分分析

由主成分的二维因子得分图（图4）可知，第一个变量（主成分）的方差贡献率为67.32%，第二个为32.68%，三个品种在得分图上完全分离说明他们的挥发性物质不同，进一步证明了不同品种风味不同。

3 讨论

在番茄中，己报道了超过400种的挥发性物质，Baldwin等[12]认为番茄的主要特征效应化合物有16种，其中番茄红素，6-甲基-5- 庚烯-2-醇和6-甲基-5-庚烯-2-酮的前体物质均为番茄红素，呈现出甜甜的花香气味并伴有清香[13]，会随着果实的成熟含量逐渐增加[14]，酮类、醇类和酯类物质共有的挥发性物质挥发产生特殊的香气，构成了紫色番茄主体风味，是表征紫色番茄香气特征的嗅感物质。另外，一些物质浓度不高但它的对数阈值单位很高，也对风味产生重要影响。其他一些相对含量不高的化合物为番茄风味的辅助香气物质即背景香气物质[15]，多种挥发性物质相互作用形成紫色番茄特有风味，但这些挥发性物质如何相互作用值得更进一步研究。

4 结论

利用简单、快捷固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对3个品种的番茄（红色圣女果、绿宝石番茄、紫色番茄）新鲜果实的挥发性风味成分进行了分析鉴定，共鉴定出挥发性物质186种。其中，醛类物质17种，醇类物质18种，酮类物质20种，烃类物质49种，酯类物质28种，其他物质54种。醛类、醇类、酮类、酯类是这3个番茄品種果实的主要挥发性物质。3个品种共有的成分有12种，但不同品种间挥发性成分的种类和含量存在很大的差异。总之，挥发性物质组分、含量及相互作用，赋予了番茄不同品种相似和独特的风味。

参考文献

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作者简介：何胜男，本科学历，研究方向：微生物。

通讯作者：王海凤，硕士，实验师，研究方向：农业分析检测。