陳小燕， 王友升， 安 琳， 王郅媛， 郭曉敏， 王貴禧， 李麗萍

(1.北京工商大學(xué) 植物資源研究開(kāi)發(fā)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/食品添加劑與配料北京高校工程研究中心，北京 100048；2.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 林業(yè)研究所 國(guó)家林業(yè)局 林木培育實(shí)驗(yàn)室， 北京 100091)

香氣物質(zhì)是影響桃果實(shí)品質(zhì)的重要因素，隨著生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)果實(shí)香氣和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的要求越來(lái)越高. 在果實(shí)采后成熟過(guò)程中，香氣物質(zhì)的釋放受諸多因子的影響，如基因類(lèi)型、采收成熟度和1-MCP (1-甲基環(huán)丙烯)處理等.

1-MCP是植物組織中乙烯受體的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，它能強(qiáng)烈地阻斷乙烯的生理效應(yīng)，延緩植物的成熟與衰老[1]. 不同研究者就1-MCP處理對(duì)蘋(píng)果、木瓜、梨和香蕉等果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)的影響觀察的結(jié)果均表明，1-MCP能顯著降低果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生[2-5].

感官評(píng)價(jià)是對(duì)桃果實(shí)綜合品質(zhì)的評(píng)判分析，它包括風(fēng)味和口感等多種因素，反映了人們對(duì)果實(shí)的實(shí)際愛(ài)好程度. 由于易受主觀因素的影響，可靠性較差，因此評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)還需要與儀器測(cè)定結(jié)果對(duì)比[6]. 我們前期研究表明：1-MCP能顯著抑制大久保桃果實(shí)中內(nèi)酯類(lèi)物質(zhì)的釋放，并通過(guò)主成分分析對(duì)樣品進(jìn)行了模式識(shí)別，得到了1-MCP處理組的標(biāo)志性揮發(fā)物[7]，但是通過(guò)主成分分析無(wú)法確定揮發(fā)物與感官特性之間的具體相關(guān)關(guān)系. 偏最小二乘回歸分析法能夠在自變量存在嚴(yán)重多重相關(guān)性的條件下研究多因變量對(duì)多自變量的回歸建模[8]. 利用偏最小二乘回歸分析法對(duì)于感官評(píng)價(jià)得到的香氣和不良?xì)馕杜c通過(guò)GC-MS得到的揮發(fā)性物質(zhì)，二者之間存在怎樣的關(guān)系，目前未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道.

本文以大久保桃果實(shí)為試驗(yàn)材料，利用偏最小二乘回歸分析法探討桃果實(shí)芳香物質(zhì)和感官評(píng)價(jià)存在的相關(guān)關(guān)系，以期為桃果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)鑒定提供參考，也為進(jìn)一步研究桃果實(shí)風(fēng)味提供依據(jù).

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及處理

大久保桃于2009年8月1日采收于北京市順義區(qū)果園，當(dāng)天運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室，挑選大小均一、無(wú)病蟲(chóng)害、成熟度一致的果實(shí)為試驗(yàn)材料. 試驗(yàn)設(shè)計(jì)兩組處理：對(duì)照組，用去離子水浸泡5 min；1-MCP處理組，用去離子水浸泡5 min后，晾干，將果實(shí)裝入塑料箱內(nèi)，用5 μg/L 1-MCP在20 ℃熏蒸24 h. 所有處理完畢后，轉(zhuǎn)入(8±0.5) ℃貯藏待用. 分別于貯藏的第0,3,6,9,12,16,20 d取樣分析.

1.2 主要儀器設(shè)備與試劑

固相微萃取裝置，100 μm PDMS萃取頭，美國(guó)Supelco公司；6890N型氣相色譜儀，美國(guó)Agilent公司；QP2010plus型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，日本島津公司；氯化鈉、1-甲基環(huán)丙烯，分析純.

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 揮發(fā)性物質(zhì)的提取和分析

揮發(fā)性物質(zhì)的提取和分析參考胡玲等的方法[9]. 取大小和果色一致的10個(gè)桃果實(shí)清洗、晾干，從果實(shí)的大面均勻取樣，共取10 g，冰浴打漿，然后取3 mL裝入15 mL樣品瓶，加0.9 g NaCl和轉(zhuǎn)子，在50 ℃、400 r/min條件下平衡20 min，用100 μm PDMS萃取頭進(jìn)行萃取，在50 ℃下萃取30 min后，于GC進(jìn)樣口解析3 min，同時(shí)啟動(dòng)儀器采集數(shù)據(jù).

1.3.2 GC/MS分析條件

色譜條件 毛細(xì)管柱：HP-5MS(30 m×0.32 mm×0.25 μm)；程序升溫：初溫50 ℃，保持2.0 min，以4 ℃/min升溫至250 ℃，保持10 min；載氣He，流量1.0 mL/min，不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣口溫度220 ℃.

質(zhì)譜條件 接口溫度為250 ℃，離子源溫度220 ℃，電離方式EI，電子能量70 eV，掃描范圍為m/z 45～540.

1.3.3 感官評(píng)價(jià)方法

每個(gè)處理桃果實(shí)隨機(jī)編號(hào)后通過(guò)10位感官評(píng)價(jià)人員進(jìn)行感官評(píng)定，評(píng)價(jià)指標(biāo)為桃香氣和不良?xì)馕? 以5點(diǎn)標(biāo)度進(jìn)行評(píng)價(jià)，不存在或者很低為1，非常顯著為5. 取10人評(píng)價(jià)結(jié)果的平均值.

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

利用DPS(v.8.01)軟件進(jìn)行偏最小二乘回歸分析(PLSR)，自變量為揮發(fā)性物質(zhì)，因變量為桃香氣和不良?xì)馕? 大久保桃果實(shí)的揮發(fā)性物質(zhì)含量用峰面積表示. 數(shù)據(jù)進(jìn)行分析前先做標(biāo)準(zhǔn)化處理.

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評(píng)價(jià)結(jié)果

對(duì)8 ℃貯藏期間，兩組處理桃果實(shí)的香氣和不良?xì)馕哆M(jìn)行感官評(píng)價(jià)，結(jié)果如表1. 從表1可以看出，貯藏開(kāi)始時(shí)桃果實(shí)香氣得分最高，貯藏期間香氣得分呈波動(dòng)型變化. 1-MCP處理后香氣得分均低于對(duì)照組. 除了對(duì)照組貯藏6 d和20 d以及1-MCP處理組貯藏6 d后，其余樣品均沒(méi)有或有很低的不良?xì)馕?

表1 8 ℃貯藏期間不同處理桃果實(shí)的感官評(píng)價(jià)得分

2.2 香氣、不良?xì)馕杜c揮發(fā)物的偏最小二乘回歸分析

選取檢測(cè)到的26種揮發(fā)性物質(zhì)[7]為解釋變量，2個(gè)感官評(píng)價(jià)指標(biāo)香氣y1和不良?xì)馕秠2為反應(yīng)變量，建立PLSR模型.

表2中顯示出提取不同潛變量個(gè)數(shù)時(shí)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后模型誤差平方和和PRESS統(tǒng)計(jì)量變化情況，并可得到相應(yīng)潛變量模型擬合的決定系數(shù)R2，R2是回歸模型擬合的回歸平方和與總離差平方和的比值，R2越接近于1，說(shuō)明潛變量對(duì)因變量的解釋能力越強(qiáng)，回歸模型擬合效果越好[8]. 根據(jù)交叉有效性判斷，應(yīng)該提取4個(gè)潛變量建立回歸模型，如表2所示，4個(gè)潛變量對(duì)y1的解釋能力累積達(dá)到92.4%，對(duì)y2的解釋能力累積達(dá)到44.0%，這表明潛變量對(duì)桃香氣的解釋能力很強(qiáng)，而對(duì)不良?xì)馕兜慕忉屇芰t很弱.

表2 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后模型誤差平方和及PRESS殘差

表3 偏最小二乘回歸模型標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)

模型標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)見(jiàn)表3. 由表3可以看出，γ-癸內(nèi)酯、δ-辛內(nèi)酯、2-氟乙酰胺對(duì)香氣y1的標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)分別為0.403，0.359，-0.313，對(duì)香氣的影響作用顯著；其次是2-甲基萘、萘、琥珀酸二異丁基酯、1,1,3-三甲基-3-苯基,茚、丙酸-2,2-二甲基-2,6-雙-(叔)-4-甲基苯酯，其標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)均在0.1以上，對(duì)香氣有重要的影響. 對(duì)不良?xì)馕秠2而言，2-氟乙酰胺、丙酸-2,2-二甲基-2,6-雙-(叔)-4-甲基苯酯、δ-辛內(nèi)酯、γ-癸內(nèi)酯的標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)分別為0.329，0.245，-0.233，-0.231，對(duì)不良?xì)馕兜挠绊懶?yīng)顯著，其次是2-甲基萘、萘己環(huán)、氰基乙酸、萘，這些物質(zhì)對(duì)不良?xì)馕兑灿泻苊黠@的影響.

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)可得各個(gè)揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)桃香氣和不良?xì)馕兜淖饔眯Ч?，結(jié)果如表4.

表4 感官指標(biāo)值與揮發(fā)性物質(zhì)的偏最小二乘回歸分析結(jié)果

注：揮發(fā)物順序?yàn)轱@著性由高到低.

由表4可以看出，桃果實(shí)特征芳香物質(zhì)γ-癸內(nèi)酯、δ-辛內(nèi)酯與香氣呈顯著正相關(guān)，而與不良?xì)馕冻守?fù)相關(guān)，說(shuō)明這兩種物質(zhì)盡管釋放量較低，但對(duì)風(fēng)味的作用是積極的，而且對(duì)風(fēng)味的影響較大. 2-甲基萘和萘對(duì)大久保桃果實(shí)的香氣呈正效應(yīng)，而2-氟乙酰胺和丙酸-2,2-二甲基-2,6-雙-(叔)-4-甲基苯酯對(duì)桃果實(shí)的香氣具有顯著負(fù)效應(yīng)，對(duì)不良?xì)馕毒哂酗@著正效應(yīng). 另外，琥珀酸二異丁基酯和1,1,3-三甲基-3-苯基,茚對(duì)香氣具有正效應(yīng)；萘己環(huán)和氰基乙酸對(duì)不良?xì)馕毒哂姓?yīng).

3 討 論

芳香物質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果是對(duì)桃果實(shí)揮發(fā)性香氣物質(zhì)實(shí)際含量水平的反映，各芳香物質(zhì)的作用雖然可以通過(guò)閾值與含量計(jì)算出來(lái)，但在實(shí)際風(fēng)味中不少芳香物質(zhì)的作用仍然是不確定的. 因?yàn)椴煌镔|(zhì)的氣味特征不同，風(fēng)味活性值高不一定有積極作用，也可能某一成分的含量升高會(huì)降低綜合風(fēng)味. 因此需要對(duì)芳香物質(zhì)與感官評(píng)價(jià)建立一種聯(lián)系.

內(nèi)酯類(lèi)尤其是γ-癸內(nèi)酯已被報(bào)道是桃果實(shí)的特征香氣物質(zhì)，提供果香、奶油香和背景香[10-11]. 乙醇的大量產(chǎn)生不僅削弱桃果實(shí)的耐性和抗病性，同時(shí)影響果實(shí)的風(fēng)味，降低果實(shí)品質(zhì)[12]. 本試驗(yàn)感官評(píng)價(jià)結(jié)果表明1-MCP處理后桃香氣品質(zhì)低于對(duì)照組，這主要是由于1-MCP處理顯著抑制了醛類(lèi)和內(nèi)酯類(lèi)物質(zhì)的釋放，并在貯藏后期顯著促進(jìn)了乙醇的釋放[7].

López等[13]對(duì)“Pink Lady”蘋(píng)果的研究中使用偏最小二乘回歸分析法分析儀器測(cè)量結(jié)果和消費(fèi)者接受度之間的相關(guān)性. 本試驗(yàn)采用偏最小二乘回歸分析法分析桃香氣、不良?xì)馕杜c揮發(fā)物的相關(guān)關(guān)系，結(jié)果顯示檢測(cè)出的26種揮發(fā)物與桃香氣的相關(guān)性較強(qiáng)，而與不良?xì)馕兜南嚓P(guān)性則較弱，這與貯藏期間桃果實(shí)幾乎沒(méi)有不良?xì)馕队嘘P(guān). 其中γ-癸內(nèi)酯、δ-辛內(nèi)酯對(duì)香氣有較強(qiáng)的促進(jìn)作用，這是由于內(nèi)酯類(lèi)對(duì)桃果實(shí)具有特征香氣作用[10-11]. 同時(shí)，本試驗(yàn)的結(jié)果表明，2-甲基萘和萘對(duì)香氣具有正效應(yīng)而對(duì)不良?xì)馕毒哂胸?fù)效應(yīng)，說(shuō)明其含量的提高有利于香氣水平的提高，而且這兩種物質(zhì)在水蜜桃[10]和“京艷”桃[14]中也均有檢出. 但是，對(duì)于這兩種物質(zhì)是大久保桃果實(shí)本身所含的還是農(nóng)藥殘留所致，還需進(jìn)一步探討.

4 結(jié) 論

對(duì)桃果實(shí)揮發(fā)物及感官評(píng)價(jià)的研究結(jié)果表明，1-MCP處理降低了桃果實(shí)香氣品質(zhì). 桃果實(shí)特征芳香物質(zhì)γ-癸內(nèi)酯、δ-辛內(nèi)酯含量的提高對(duì)香氣有顯著促進(jìn)作用. 2-氟乙酰胺和丙酸-2,2-二甲基-2,6-雙-(叔)-4-甲基苯酯對(duì)香氣具有顯著負(fù)效應(yīng)，而對(duì)不良?xì)馕毒哂酗@著正效應(yīng). 另外，琥珀酸二異丁基酯和1,1,3-三甲基-3-苯基,茚對(duì)香氣具有正效應(yīng)，萘己環(huán)和氰基乙酸對(duì)不良?xì)馕毒哂姓?yīng).