不同品种草莓的特征香气成分

付磊，冒德寿，洪鎏，徐志强

1. 云南中烟工业有限责任公司技术中心（昆明 650231）；2. 安徽中烟工业有限责任公司技术中心（合肥 230088）

草莓是多年生草本植物，原产于南美，现在世界各地广为栽培。草莓被誉为“水果皇后”，因其营养价值丰富而广受欢迎。近年来，中国草莓种植和培育工作迅速发展，但仍然存在许多问题[1]。

关于草莓香气的分析，国内外主要有气相色谱-质谱联用（GC-MS）、气相色谱-嗅闻（GC-O）等技术。王娟等[2]利用GC-MS分离鉴定8个不同品种的草莓，共鉴定出草莓的特征香气物质有丁酸甲酯、丁酸乙酯、己酸甲酯及（E）-2-己烯醛等7种化合物。Tsukamoton等[3]利用GC-MS/GC-O技术对7个品种的日本草莓进行香气分析，结果表明果香主要来源于酯类和内酯，甜香来源于呋喃类化合物，青香来源于醛类，而酸香则来源于己酸和2-甲基丁酸等。此外，电子鼻作为一种快速检测仪器，它能直接从整体上对样品风味进行分析，也被广泛应用于食品分析领域[4-5]。Panl等[6]利用电子鼻和GC-MS结合，通过草莓挥发出来的化合物，对草莓采摘后的真菌病进行早期的检测分类，鉴别准确率可达96.6%。

试验利用GC-MS、GC-O，结合感官评价和快速气相电子鼻技术，旨在分析3种草莓的特征香气成分，为草莓优良品种选育和产品的加工制作提供重要参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

草莓，上海市售，品种分别为“宝交”（Y1）、“大将军”（Y2）、“红宝石”（Y3），产地均为上海地区，新鲜样品置于-4 ℃冷冻备用。

1.2 主要仪器与设备

电子天平（PL403，上海海康电子仪器厂）；数显恒温水浴锅（HH-2，国华电器有限公司）；气相色谱-质谱仪（7890B-5977B，Agilent）；嗅闻仪（ODP3，Gerstel）；快速气相电子鼻（Heracles Ⅱ，Alpha M.O.S）。

1.3 主要试剂

2-辛醇（纯度99%以上），正构烷烃（C7～C30）混合物用于测定线性保留指数（RI），均购自于上海Sigma-Aldrich公司。

1.4 顶空固相微萃取（HS-SPME）

固相微萃取头在GC进样口于250 ℃老化30min。取出速冻好的草莓果实，匀浆，取5 g于顶空瓶中。将萃取头插入顶空瓶，于40 ℃萃取30 min，抽出萃取头插入气质联用仪，于250 ℃解吸3 min，进行GC-MS分析。

1.5 GC-MS分析条件

采用HP-INNOWAX（60 m×0.25 mm×0.25 μm）毛细管柱；载气为氦气，流速1 mL/min，不分流进样；进样口温度230 ℃。升温程序：从50 ℃以3 ℃/min升温至230 ℃。质谱条件：离子源温度230 ℃；四极杆温度150 ℃；电子能量70 eV；扫描范围30～450 u。

1.6 定性与定量

将GC-MS分析得到的结果与标准谱库（WILEY7、NIST11）和保留指数比对进行定性。定量流程如下：在样品顶空瓶中添加20 μL 100 mg/kg 2-辛醇（内标物），根据样品中各组分的气相峰面积与内标气相峰面积的比值与内标物的浓度，计算样品中各组分的含量。

1.7 GC-O分析条件

GC条件同1.5小节，由6名感官评价员对化合物进行嗅闻。采用时间强度法，记下香气产生的时间和香气特性，最终结果通过平均值计算。嗅闻打分值范围为0～9分。

1.8 感官评价

采用定量描述感官评价法对草莓样品进行感官评价，感官评价小组由8名成员组成（4名男性和4名女性），年龄25-40岁之间。感官评价人员根据ISO 8589（2007）标准进行培训，分别对草莓的6种感官属性进行评价，包括青香、酸香、脂香、花香、果香、甜香；风味强度采用10分制打分（10分，香气极强；0分，没有香气），记录各个评价人员的评价结果。每个样品重复3次。

1.9 快速气相电子鼻条件

样品瓶10 mL；样品量2 g；孵化温度50 ℃；孵化时间20 min；孵化炉转速500 r/min；进样体积5 000 μL；注射速度125 μL/s；进样口温度200 ℃；注射时间45 s；捕集阱初始温度40 ℃；捕集阱分流速率10 mL/min；捕集持续时间50 s；捕集阱最终温度240 ℃；柱温的初始温度50 ℃；柱温的升温程序：1 ℃/s至80 ℃，以3 ℃/s至250 ℃，保持21 s；采集时间110 s；阀温度，250 ℃；FID增益为12。

1.1 0 数据处理

对感官评价数据进行方差分析（ANOVA），p＜ 0.05，认为存在显著性差异，数据统计分析采用SPSS软件。

2 结果与讨论

2.1 不同种类草莓的香气成分

GC-MS在3种草莓中共鉴定出71种物质（见表1）。其中“宝交”中鉴定出60种化合物，为最少；“大将军”中鉴定出70种，为3种样品中最多；“红宝石”中鉴定出66种。

从表1可以看出，3种草莓中酯类化合物种类最多，共27种。其中，“宝交”“大将军”“红宝石”中分别检测出21，26和26种。相比之下，“大将军”中所含酯类物质种类最多，且总酯含量最高，为1 703.51 mg/kg，“宝交”和“红宝石”总酯含量较低，分别为972.71和949.57 mg/kg。3个样品中，丁酸甲酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、乙酸己酯及乙酸-2-顺式-己烯酯含量较高。

检测出13种醇类物质，其中芳樟醇和己醇在3个品种里面的含量较高，（E）-2-己烯-1-醇在“宝交”和“大将军”中含量较高，而在“红宝石”中未检测出。共检测出11种醛类物质，其中，（E）-2-己烯醛在3个样品中含量最高，分别达到45.87%，40.06%和52.50%。（E, E）-2, 4-己二烯醛和己醛在3个品种中含量较高，（E）-2-辛烯醛在“宝交”中含量较高，在“大将军”和“红宝石”中含量较少。醇类和醛类物质为青香的主要贡献物质。

共检测出8种酮类物质，含量均较低。检测出6种酸类物质，含量较低，其中丁酸、己酸含量相对较高。另外还检测出杂环类2种，萜烯及其含氧化合物共3种，酚类物质1种，但其含量甚微。

2.2 GC-O鉴定不同品种草莓的特征香气化合物

GC-O分析在3个品种草莓中共嗅闻出52种化合物，并通过质谱、保留指数和香气比对进行鉴定，结果如表2所示。试验中有5种嗅闻到的未知化合物，其香气强度较低，对草莓整体风味的影响不大。

从表2可以看出，3个品种中，香气强度大于5的化合物有丁酸甲酯、丁酸乙酯、乙醛、己酸甲酯、（E）-2-己烯醛、己酸乙酯、乙酸己酯、己醇、（E）-2-辛烯醛、芳樟醇、（E，E）-2, 6-壬二烯醛，其中丁酸甲酯、丁酸乙酯、己醛、己酸甲酯、（E）-2-己烯醛、己酸乙酯在3种草莓中都有较高的香气强度，可以认为这些物质是草莓香气的主要特征香气化合物。在“宝交”中，2-戊酮的香气强度明显大于其他2种，为4.5，这可能和“宝交”具有较强的甜香有关；丁酸、己酸和辛酸的香气强度也强于其他2种，这些化合物会赋予草莓酸香味。另外，芳樟醇、丁酸、（E）-2-辛烯醛、己醇在3种草莓中也具有较高的香气强度（3～5），对草莓的特征香气有一定贡献。

表1 不同品种草莓中挥发性化合物

表2 不同品种草莓GC-O分析结果

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接表2

指数 化合物 香气 香气强度Y1 Y2 Y3保留保留指数 化合物 香气 香气强度Y1 Y2 Y3 1 226 (E)-2-己烯醛 青叶 7.3 8.6 8.1 1 237 己酸乙酯 果香 5.9 6.5 6.2 1 272 乙酸己酯 果香 3.7 5.3 4.2 1 288 2-辛酮 甜香 3.8 3.1 2.6 1 301 未知物3 脂肪香 0.4 0.9 1 326 (E)-2-庚烯醛 青草香 0.8 1.4 1.1 1 329 乙酸-2-顺式-己烯酯 青草 0.2 0.8 1.2 1 350 己醇 青香 4.2 5.4 3.5 1 375 叶醇 青草 1.4 1.1 1 380 未知物4 果香 1.2 1 389 辛酸甲酯 橙子 2.1 0.8 1 391 壬醛 清甜 2.5 2.3 1.8 1 405 (E)-2-己烯-1-醇 青香 2.9 4.5 2.8 1 404 (E, E)-2, 4-己二烯醛 脂肪香 2.8 2.4 4.3 1 428 (E)-2-辛烯醛 青叶 4.4 5.5 4.2 1 454 3-辛醇 油脂 2.2 3.2 4.4 1 452 庚醇 油脂 0.4 0.6 0.5 1 544 (E)-2-壬烯醛 脂肪香 0.3 1.2 0.4 1 555 芳樟醇 花香 3.8 5.9 5.2 1 591 (E, E)-2, 6-壬二烯醛 脂肪香 2.3 4.5 5.7 1 634 丁酸 汗臭 4.8 3.5 4.1 1 657 苯乙酮 山楂 1.4 0.7 0.5 1 675 2-甲基丁酸 干酪味 3.9 3.2 2.5 1 683 未知物5 清甜香 1.7 1 701 α-松油醇 清香 0.3 0.6 0.9 1 732 乙酸苄酯 茉莉花 1.9 2.1 1.2 1 847 已酸 汗臭味 3.6 3.4 2.8 1 886 苯甲醇 芳香 2.7 1.5 1.3 1 952 β-紫罗兰酮 花香 2.1 4.7 4.2 1 958 辛酸 焦膣味 3.4 2.5 2.1 2 039 橙花叔醇 玫瑰 0.7 3.8 0.8 2 171 丙位癸内酯 甜香 4.3 1.1 2.6

2.3 3种草莓的感官评价结果

3种草莓进行感官评定结果如表3所示。方差分析表明，不同品种草莓同种属性之间存在显著差异（p＜ 0.05）。差异最大的是甜香，其次是花香、酸香和青香，最后是脂肪香和果香。样品Y1与Y2、Y3相比甜香强度更强，Y2花香和青香强于Y1和Y3；3种草莓都具有较强的青香和果香，酸香和脂肪香较弱。

表3 不同品种草莓的感官评价结果

2.4 主成分分析

由图1可以看出，第一主成分的方差贡献率为76.084%，第二主成分的方差贡献率为23.795%，累积方差贡献率为99.879%，说明分析结果可以较好地显示出气味数据的完整性。

图1 3种样品的主成分分析图

识别指数为99，说明3种草莓之间的区分效果为有效区分。在主成分分析中，样品间的距离越大表示样品的气味区分度越大，3个样品之间均存在着明显的差异。

3 结论

采用HS-GC-MS、GC-O、感官评价以及快速气相电子鼻对3种草莓的香气成分进行分析。丁酸甲酯、丁酸乙酯、乙醛、己酸甲酯、（E）-2-己烯醛、己酸乙酯、乙酸己酯、芳樟醇在3个样品中具有较高的含量以及香气强度，为草莓的主要特征香气物质。不同品种草莓同种属性（甜香、酸香、脂肪香、青香、果香、花香）之间存在显著差异（p＜0.05）。样品Y1与Y2、Y3相比甜香强度更强，Y2花香和青香强于Y1和Y3。